我國名優(yōu)茶機(jī)采機(jī)制的研究現(xiàn)狀

劉明麗，彭云，許艷艷，劉娜，曾旭，黎明勇

四川省宜賓市茶產(chǎn)業(yè)研究院（宜賓 644000）

中國是茶葉的發(fā)源地，作為茶葉的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，茶產(chǎn)業(yè)在我國具有較大的市場[1]。截至2021年底，我國茶樹栽種面積4 896萬畝（1畝≈666.67 m2），茶葉產(chǎn)量318萬 t，較上年增加24.82萬 t[2]。茶葉作為一種天然的健康飲品，具有廣大的消費(fèi)群體。近年來，隨著我國茶葉消費(fèi)的日益增長，人們對飲茶品質(zhì)的重視程度日益提高。

名優(yōu)茶，是一類具有獨(dú)特的外觀形狀和突出的內(nèi)質(zhì)特點(diǎn)的優(yōu)異茶，在社會中有一定名度，符合現(xiàn)階段消費(fèi)者對健康和高品質(zhì)生活的追求[3]。名優(yōu)茶的生產(chǎn)呈現(xiàn)快速增長趨勢，并以較高的經(jīng)濟(jì)價值迅速成為茶葉市場的主力。茶葉是一個勞動密集型產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)名優(yōu)茶的采摘和加工都需要大量的人力和物力[4-5]，隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)步伐的加快，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動化快速發(fā)展，茶園中應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越廣泛[6-7]。為今后名優(yōu)茶可持續(xù)發(fā)展，茶葉機(jī)械化采摘水平和茶葉機(jī)械化加工應(yīng)用成為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。鑒于此，對我國近幾年名優(yōu)茶的機(jī)械化采摘和制作相關(guān)研究進(jìn)行綜述，以期進(jìn)一步促進(jìn)名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供參考。

1 我國名優(yōu)茶的研究現(xiàn)狀

茶樹是我國重要特色經(jīng)濟(jì)作物之一。在我國各省份名優(yōu)茶生產(chǎn)品類較多，不同茶區(qū)都有多種名優(yōu)茶，共計上千余種，其中綠茶最多，約占名優(yōu)茶的80%[8]。綠茶作為我國茶產(chǎn)區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)品，近幾年由于市場需求量增加，名優(yōu)茶消費(fèi)持續(xù)增長。由此看出，我國的名優(yōu)綠茶越來越受歡迎。

名優(yōu)茶是我國茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的特色和亮點(diǎn)。通過選擇機(jī)械化采摘和加工的方式，嚴(yán)格控制茶鮮葉原料，規(guī)范名優(yōu)茶的品質(zhì)特點(diǎn)，為其制作出標(biāo)準(zhǔn)的名優(yōu)茶奠定了基礎(chǔ)。但由于名優(yōu)茶的生產(chǎn)季節(jié)性明顯，所需原料和工藝要求高，這成為制約我國茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的原因之一[9]。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量的農(nóng)村人口到城鎮(zhèn)就業(yè)，造成勞動力市場較大缺口。茶葉采摘任務(wù)是茶葉生產(chǎn)中使用勞動力最多的時候，傳統(tǒng)采摘在人工上就消耗了占整個茶葉生產(chǎn)的50%左右[10]，而名優(yōu)茶鮮葉原料有著精細(xì)的采摘標(biāo)準(zhǔn)，以鮮葉細(xì)嫩、均勻?yàn)橹?，因此?dǎo)致茶葉采摘成本呈現(xiàn)日益增長趨勢。

我國名優(yōu)茶傳統(tǒng)采摘工作存在勞動強(qiáng)度大、采摘成本高、采摘速度慢、采摘不完全等問題[11]。面對當(dāng)前名優(yōu)茶產(chǎn)值高，市場需求多的關(guān)鍵，機(jī)械采茶成為各茶企規(guī)?；谋厝悔厔荨＞湍壳暗纳a(chǎn)現(xiàn)狀，利用采茶機(jī)將茶葉采摘下來，針對不同的名優(yōu)茶制作要求對鮮葉進(jìn)行篩選分級加工，除去破碎芽葉，對采摘不同標(biāo)準(zhǔn)的芽葉進(jìn)行初步分級，就不同的名優(yōu)茶原料，進(jìn)行分級加工[12]。機(jī)械化采摘及配套加工能有效解決采茶勞動力不足、降低茶葉加工企業(yè)成本、有效增加茶農(nóng)收入和資源利用率、提高市場占有率，是破解目前突出“采茶難”瓶頸的有效途徑，是當(dāng)前及今后一段時期我國茶葉產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)技術(shù)推廣的重中之重，是茶業(yè)現(xiàn)代化的必由之路[13-14]。因此機(jī)械采茶代替手工采茶是必然趨勢，茶葉機(jī)采機(jī)制技術(shù)的研發(fā)和示范推廣是我國各省茶區(qū)的迫切需求。

2 茶葉機(jī)采技術(shù)應(yīng)用

近年來，茶產(chǎn)業(yè)成為助力打贏脫貧攻堅和實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。隨著茶葉采摘機(jī)械化水平的不斷提高以及采摘技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，我國名優(yōu)茶產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提升。我國對機(jī)采茶園相關(guān)研究主要從品種選擇、樹冠培育、樹形修剪、留采機(jī)制等幾個方面展開，這為名優(yōu)茶的機(jī)采研究提供技術(shù)保障。

2.1 茶樹品種選擇

不同茶樹品種的形態(tài)特征和生物學(xué)特性對機(jī)采適應(yīng)性不同，研究適合機(jī)采的茶樹品種對生產(chǎn)名優(yōu)茶具有重要作用[15]。近幾年，我國許多研究者陸續(xù)對合適進(jìn)行機(jī)械采摘的茶樹品種做了研究。陳紅旭等[16]根據(jù)茶樹新梢芽葉特征、機(jī)采產(chǎn)量、采前芽葉組成等幾個指標(biāo)研究適宜四川茶區(qū)進(jìn)行機(jī)采的品種，試驗(yàn)結(jié)果表明最適宜機(jī)采的品種為中茶108、川茶2號和馬邊綠1號，機(jī)采品種要求具有產(chǎn)量高、長勢好、再生能力強(qiáng)、發(fā)芽整齊等優(yōu)點(diǎn)。邢瑤等[17]采用相同的方法，以宜興地區(qū)普遍種植的5個茶樹品種為材料，分析不同品種機(jī)械采摘的適應(yīng)性，結(jié)果表明龍井43、福鼎大毫、福鼎大白最適宜機(jī)采，其中龍井43的發(fā)芽密度最高；福鼎大毫和福鼎大白茶新梢較長、樹冠高度適中、覆蓋度較大，以福鼎大白最適宜大宗紅茶的機(jī)采。江新鳳等[18]對烏牛早等6個不同的名優(yōu)茶品種機(jī)采適期進(jìn)行研究，結(jié)果表明在相同適采期內(nèi)的采摘效果比較中除了白毫早，其他5個品種，即龍井43、烏牛早、福鼎大白茶、櫧葉齊、迎霜都可適宜機(jī)采，適采期的生長標(biāo)準(zhǔn)以一芽二葉70%~80%為宜。鄭旭霞等[19]對杭州名優(yōu)茶迎霜、青峰、福鼎大白茶、勁峰、翠峰、茂綠、垂綠7個品種進(jìn)行比較試驗(yàn)分析，結(jié)果表明，垂綠和青峰2個品種更適于機(jī)采。

綜上，名優(yōu)茶樹品種具有育芽和再生力強(qiáng)、發(fā)芽整齊、節(jié)間長、枝條直立、芽頭密度大、機(jī)采鮮葉質(zhì)量優(yōu)等特點(diǎn)適合機(jī)采。

2.2 茶樹樹冠培育

在茶樹整個生育周期內(nèi)，樹冠是呈現(xiàn)動態(tài)變化的趨勢，其高度、幅度、大小、形狀對茶葉機(jī)采質(zhì)量和品質(zhì)具有重要關(guān)系[20]。在茶園管理期間培育良好樹冠，對茶樹實(shí)行機(jī)械化采摘具有重要作用，根據(jù)茶樹的不同樹齡進(jìn)行合理的樹冠培育[21]。一般茶樹的樹高與樹幅比在1︰1.5~1︰2.0，樹冠幅度在130~150 cm較為合適；樹冠培育較好的蓬面情況下，所得機(jī)采葉完整率最高可達(dá)70%左右[22]。陸德彪等[23]基于茶樹樹冠采摘的弧形與平形進(jìn)行分析，弧形樹冠的葉層分布優(yōu)于平形樹冠，弧形樹冠的葉層分布均勻，平形樹冠的葉層分布不均，呈現(xiàn)兩側(cè)較多的現(xiàn)象；在同等條件下，平形樹冠的采摘面積也較弧形樹冠少。因此，我國名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園的樹冠培育要求應(yīng)該保持采摘面平整、新梢生長整齊、持嫩性好、樹冠面保持規(guī)格化形狀。

2.3 茶樹樹形修剪

茶樹樹形修剪是機(jī)采的關(guān)鍵措施之一，不同的修剪方式可調(diào)節(jié)控制茶樹分枝方向和生長，影響茶樹代謝通量的變化[24]。茶樹修剪適宜時間和方法可以促進(jìn)茶園建設(shè)和茶樹管理，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的茶葉提供參考[25]。針對不同修剪方式培育樹冠的相關(guān)研究有很多，江新鳳等[26]對廬山機(jī)采名優(yōu)茶采用不同的修剪方式進(jìn)行研究，通過樹冠高度和幅度結(jié)果表明在5月中旬和7月中旬進(jìn)行深修剪的組合方式能獲得良好的樹冠，張春蓓等[27]通過不同修剪處理對名優(yōu)茶機(jī)械化采摘效果進(jìn)行研究，得出同樣的結(jié)果。田潤泉等[28]采用不同的修剪組合方式研究機(jī)采茶園樹冠的形成，結(jié)果表明，對于優(yōu)質(zhì)機(jī)采茶園不易經(jīng)常采取重修剪，以秋后對樹冠進(jìn)行輕修剪的方式更利于茶葉生產(chǎn)。李華海等[29]對機(jī)采樹冠進(jìn)行不同修剪深度分析，結(jié)果表明，修剪深度8~10 cm為機(jī)采的最佳修剪深度，比12~15 cm的機(jī)械化開采時間提前4.5 d，鮮葉組成中的老葉、老梗比3~5 cm的降低3%，芽葉率高4.6%。

在茶葉生產(chǎn)作業(yè)中，修剪培養(yǎng)良好的機(jī)采樹冠不僅可以促進(jìn)茶樹生長增加茶葉產(chǎn)量，還可以提高機(jī)采名優(yōu)茶的品質(zhì)。

2.4 茶葉留采機(jī)制

茶葉留養(yǎng)目的是為了樹冠有足夠的成葉，通過光合作用合成大量的有機(jī)物供給茶樹生長，優(yōu)質(zhì)的機(jī)采鮮葉對生產(chǎn)名優(yōu)茶具有重要作用[30]。茶園機(jī)采次數(shù)增多會導(dǎo)致茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降，合理的留養(yǎng)機(jī)制可維持樹冠的活力，一般在茶園生產(chǎn)管理過程，可通過茶樹魚葉展期和不同芽葉占新梢比例來判斷留采。據(jù)研究結(jié)果統(tǒng)計，在魚葉展后12~15 d可進(jìn)行機(jī)采；標(biāo)準(zhǔn)芽葉比例約占新梢總數(shù)的70%~80%時，可獲得較高的機(jī)采名優(yōu)茶原料[31-34]。石元值等[35]在名優(yōu)綠茶機(jī)械化采制技術(shù)中的留養(yǎng)機(jī)制遵循“葉量大少留、葉量小多留”，茶樹葉層厚度20 cm以內(nèi)，葉面積指數(shù)5左右，樹勢過高或有雞爪枝層需先深修剪再進(jìn)行留養(yǎng)。因此，在茶園生產(chǎn)管理過程對名優(yōu)茶進(jìn)行留采選擇恰當(dāng)?shù)臋C(jī)采適宜期和間隔期，對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)名優(yōu)茶具有重要作用。

3 茶葉機(jī)制技術(shù)應(yīng)用

近年來，隨著加工機(jī)械的推廣應(yīng)用，名優(yōu)茶加工逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。名優(yōu)茶是茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價值的主力軍，名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長，給茶農(nóng)增收、行業(yè)增效，進(jìn)一步助推我國茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量健康發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示，全國各省名優(yōu)茶機(jī)制率逐步提升，各生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，其中以浙江省最為突出，西湖龍井等名優(yōu)茶機(jī)制率達(dá)95%以上[36]；四川省計劃在2022年實(shí)現(xiàn)全省機(jī)采茶園覆蓋率達(dá)53%，名優(yōu)茶機(jī)制率超過70%，隨著名優(yōu)茶機(jī)制技術(shù)的快速發(fā)展，茶葉加工越來越標(biāo)準(zhǔn)化、品質(zhì)化、清潔化[37-38]。

3.1 機(jī)采鮮葉分級

由于機(jī)采鮮葉中存在部分茶梗、碎葉，茶葉加工之前對鮮葉原料進(jìn)行分級，剔除老梗老葉雜物，從而可以提升成品茶的外形和內(nèi)在品質(zhì)。

市場針對機(jī)采茶鮮葉的物理特征可以采用3種分級方法：滾篩、圓篩和風(fēng)選[39]。其中，張?zhí)m蘭等[40]就以平面圓篩機(jī)、滾篩機(jī)和風(fēng)選機(jī)這3種不同的機(jī)械對機(jī)采鮮葉進(jìn)行分級，研究分級效果，結(jié)果表明滾篩能得到較多相對整齊和標(biāo)準(zhǔn)的芽葉，其中以風(fēng)選和自制名優(yōu)茶鮮葉分級機(jī)組合方式最優(yōu)，自制名優(yōu)茶鮮葉分級機(jī)（MCF）能有效分離出80%以上標(biāo)準(zhǔn)的芽葉，風(fēng)選機(jī)能較好地清除碎片。為提高機(jī)采鮮茶葉的品質(zhì)，袁海波等[41]對機(jī)采鮮葉進(jìn)行分級，研究分級鮮葉加工制成的產(chǎn)品品質(zhì)和效果，結(jié)果表明機(jī)采鮮葉分級樣的香氣和滋味等較未分級樣優(yōu)，成品茶產(chǎn)量較未分級樣提高18.1%，綜合效益較未分級樣高。隨著機(jī)械設(shè)備的快速更替，名優(yōu)茶葉在加工過程先對機(jī)采鮮葉原料進(jìn)行分級，適應(yīng)茶葉機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。

3.2 茶葉初制與精制

隨著我國茶產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，茶葉加工逐步實(shí)現(xiàn)自動化和機(jī)械化。機(jī)制茶產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今發(fā)展方向的必然選擇，名優(yōu)茶采用機(jī)械加工不僅可以降低生產(chǎn)成本，加快工作效率，還可以提高茶葉產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。為機(jī)采機(jī)制綠茶品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的提高，縱榜正等[42]以機(jī)采鮮葉為原料，研究各階段加工技術(shù)參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果表明，通過優(yōu)化后的工藝及參數(shù)，機(jī)采鮮葉利用率可達(dá)86.6%，機(jī)械加工所制得的產(chǎn)品感官審評得分在90分，經(jīng)濟(jì)效益高。一般不同茶類配套的生產(chǎn)工藝技術(shù)及參數(shù)都不同，針對不同外形的名優(yōu)綠茶來說，針形和卷曲形目前幾乎做到全部機(jī)械化加工。陳根生等[43]分別以機(jī)采鮮葉和制品進(jìn)行分級分類加工，研究名優(yōu)綠茶的初加工工藝，基于初制技術(shù)不同的配套生產(chǎn)工藝及參數(shù)，結(jié)果得出不同外形的名優(yōu)綠茶，包括長條形、卷曲（顆粒形）、毛峰和扁形，4種不同外形的名優(yōu)綠茶品質(zhì)特征各具優(yōu)點(diǎn)。

茶葉精制是毛茶形成商品茶的過程。機(jī)采毛茶加工完成后一般都要進(jìn)行精制，根據(jù)毛茶的特點(diǎn)以及成品茶類型，選擇合適的設(shè)備進(jìn)行處理。揀梗、篩分、靜電除雜、風(fēng)選、軋切、拼配等都是茶葉精制過程之一，對毛茶按大小、長短、輕重、粗細(xì)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類后再加工，統(tǒng)一茶產(chǎn)品特性，使產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格化[44-45]。劉烽等[46]研究適合福建白茶清潔化、智能化精制加工生產(chǎn)線，主要對茶葉精制加工過程進(jìn)行研究，結(jié)果建成達(dá)到生產(chǎn)食品安全質(zhì)量的茶葉?？v榜正等[47]重點(diǎn)對龍井茶精制過程中的篩分、色選、風(fēng)選、軋切等進(jìn)行試驗(yàn)，通過優(yōu)化后的工藝提高精制率，得到一套龍井茶精制工藝技術(shù)規(guī)程。

總體而言，茶葉精制對茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。我國各地名優(yōu)茶機(jī)制多數(shù)都是采用全程機(jī)械化生產(chǎn)，優(yōu)化我國各名優(yōu)茶產(chǎn)區(qū)精制加工工藝和技術(shù)參數(shù)，通過全產(chǎn)業(yè)鏈智能管理，實(shí)現(xiàn)茶產(chǎn)品可追溯、風(fēng)險可防控，保障消費(fèi)者產(chǎn)品質(zhì)量安全。

4 展望

據(jù)調(diào)查顯示，近幾年隨著茶行業(yè)的發(fā)展，我國各地茶區(qū)普遍存在茶鮮葉原料過剩的現(xiàn)象。主要原因是是由于大量農(nóng)村勞動力減少，另外多數(shù)企業(yè)認(rèn)為當(dāng)今茶農(nóng)采工費(fèi)過高造成不愿采用人工，導(dǎo)致茶葉資源浪費(fèi)。為提高茶葉資源的綜合效益，優(yōu)化名優(yōu)茶機(jī)采和機(jī)制技術(shù)研究，是推動茶行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的研究重點(diǎn)。推廣名優(yōu)茶機(jī)采機(jī)制具有降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)，有利于規(guī)范茶葉品質(zhì)，提高產(chǎn)品信譽(yù)，增強(qiáng)市場競爭力。

5 結(jié)語

名優(yōu)茶機(jī)械化加工既是發(fā)展方向，亦是大勢所趨。機(jī)采鮮葉質(zhì)量的高低決定著生產(chǎn)名優(yōu)茶的關(guān)鍵。根據(jù)名優(yōu)茶機(jī)采機(jī)制生產(chǎn)的需要，針對茶樹良種特性選擇適宜的機(jī)采品種，在茶園管理期間，培育好利于機(jī)采的樹冠面，做到及時修剪和合理的留采。名優(yōu)茶加工時要求機(jī)采鮮葉嫩度和形狀一致，針對鮮葉質(zhì)量匹配不同茶類的適制性，茶葉機(jī)制采用全自動智能化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工，全過程保持茶葉生產(chǎn)清潔，使產(chǎn)品品質(zhì)有保證。

總之，今后發(fā)展茶園機(jī)采與機(jī)制有機(jī)結(jié)合，是名優(yōu)茶發(fā)展的必然趨勢，也是我國茶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保障。