浙江茶葉機械化采摘修剪的現(xiàn)狀與發(fā)展建議

俞燎遠

（浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，310020）

浙江省自20世紀(jì)80年代恢復(fù)試制名優(yōu)茶以來，名優(yōu)茶產(chǎn)銷量快速增長，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益顯著提高，茶農(nóng)種茶積極性充分釋放。但近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，茶區(qū)勞動力大量向城鎮(zhèn)第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加上采茶作業(yè)環(huán)境差、勞動強度大，使得茶葉采摘用工緊缺的矛盾十分突出，全省80%以上茶場出現(xiàn)用工荒，勞動力短缺已經(jīng)成為阻礙茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個關(guān)鍵限制因素，實現(xiàn)茶葉全程機械化耕作、施肥、修剪、采摘、加工，快速推進茶葉產(chǎn)業(yè)“機器換人”是大勢所趨。2015年省農(nóng)業(yè)廳將“茶葉機采機制技術(shù)”作為五大種植業(yè)主推技術(shù)之一重點研究推廣，意在破解茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，繼續(xù)保持茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。

一、發(fā)展歷程

日本是最早研究和使用采茶機、修剪機的國家，1910年開始研究和應(yīng)用采茶剪，1955年開始研究小型動力采茶機和修剪機，1960年日本落合刃物株式會社研制出第一臺機動采茶機，經(jīng)過手抬式、軌道式、懸掛式、自走式、乘坐式等發(fā)展階段，1976年大型自走式、乘坐式采茶機投入使用，2000年后乘坐式采茶機快速發(fā)展，已經(jīng)成為使用最廣泛的機型。目前日本山地茶園仍采用雙人采茶機、修剪機進行采摘和修剪，平地茶園則采用軌道走行式或乘坐式采茶機、修剪機進行采茶和修剪。

我國從1955年開始研究采茶機和修剪機，歷經(jīng)60年發(fā)展，目前使用最多的還是單人、雙人手抬式采茶機和修剪機，總體發(fā)展速度并不快。浙江省上世紀(jì)80年代開始研究機剪機采技術(shù)，經(jīng)歷35年三個發(fā)展階段，目前機械化修剪率已達到67%，但機械化采摘率仍只有22%。

1.機剪機采研究起步階段

1980年杭州采茶機械廠開始進口日本小型汽油機定點生產(chǎn)采茶機和修剪機；1988年省農(nóng)業(yè)廳從日本購置200臺雙人手抬式采茶機，并在生產(chǎn)上進行大規(guī)模的機械化采茶技術(shù)試驗研究；1992年寧波電機廠研制出了國產(chǎn)化的雙人弧形修剪機且實現(xiàn)全部零部件國產(chǎn)化，大宗茶機械化修剪和采摘技術(shù)有了一個良好的開端。1995年全省擁有680臺采茶機和462臺修剪機，機采茶園6.17萬畝，機剪茶園9.36萬畝。

2.機剪機采快速發(fā)展階段

由于大宗茶機械化采摘和修剪平均每人工效是手工采茶和修剪的16～32倍，機剪機采工效高，成本低，質(zhì)量好；同時受勞動力短缺，用工成本上漲，農(nóng)機購置補貼拉動等因素影響，從20世紀(jì)90年代中后期到2005年左右，浙江省大宗茶機械化采摘和修剪技術(shù)快速發(fā)展。2005年全省已擁有3396臺采茶機和3455臺修剪機，機采茶園44.62萬畝，機剪茶園67.08萬畝，10年時間機剪機采茶園均增長了7倍多。

3.機剪快速發(fā)展，機采緩慢發(fā)展階段

隨著名優(yōu)茶的快速發(fā)展和大宗茶市場的萎縮，以大宗茶為主的機械化采摘技術(shù)發(fā)展緩慢。同時由于機采鮮葉質(zhì)量遠遠達不到名優(yōu)茶生產(chǎn)的原料要求，名優(yōu)茶機械化采摘技術(shù)難有較大突破。但機械化修剪技術(shù)在名優(yōu)茶生產(chǎn)茶園同樣適用，發(fā)展速度很快。2014年全省已擁有10321臺采茶機和37558臺修剪機，機采茶園61.09萬畝，機剪茶園186.12萬畝。10年時間修剪機數(shù)增長了11倍，機剪茶園增長了3倍多（見表1）。

表1 浙江省茶葉機采機剪發(fā)展情況表

二、研究進展

2005年以來，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所、浙江省農(nóng)業(yè)廳等單位在大宗茶機采機制技術(shù)基礎(chǔ)上，多方面立項開展了名優(yōu)茶機剪機采技術(shù)的研究，如省重大科技攻關(guān)重點項目《名優(yōu)綠茶機械化采摘加工技術(shù)及設(shè)備研制》（2005～2009）、省茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專項資金項目《名優(yōu)綠茶機械化采摘配套技術(shù)研究與示范》（2011～2012）、省十縣五十萬畝茶產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)化工程項目《優(yōu)質(zhì)綠茶機械化采摘及配套技術(shù)應(yīng)用與示范》(2012～2015)、省三農(nóng)六方科技協(xié)作攻關(guān)項目《扁形綠茶機械化采摘與加工關(guān)鍵技術(shù)研究與集成應(yīng)用》（2014～2015）等，這些項目均針對名優(yōu)茶機剪機采技術(shù)進行了試驗研究，集成了機采茶園培育、肥培管理，機采作業(yè)規(guī)范，機采鮮葉分級處理等技術(shù)，研制成功新型便攜式名優(yōu)茶采摘機、鮮葉篩分機等關(guān)鍵設(shè)備，卷曲形茶、香茶、扁形茶等優(yōu)質(zhì)綠茶機采機制加工技術(shù)取得突破。

1.研究集成了機采茶園樹冠培養(yǎng)技術(shù)

（1）機采茶園宜選擇平地、15°以下緩坡或等高梯地，樹勢健壯、無缺株斷行的密植茶園。茶樹品種宜選擇發(fā)芽整齊、生長勢強的無性系良種。種植方式宜采用條栽，推薦株距30厘米、行距150厘米或180厘米。陡坡階梯茶園的梯面寬應(yīng)不少于200厘米，距內(nèi)側(cè)100厘米處單行種植。

（2）手采茶園應(yīng)通過系統(tǒng)的機械修剪，形成平整的采摘面后才能實行機采。生長健壯、冠面平整、樹高在80厘米以下的青壯齡手采茶園，用修剪機輕修剪后即可機采。樹冠高低不平，已形成雞爪枝層，但中、下部分枝健壯，樹高在90厘米以下的手采茶園，用深修剪機剪去樹冠10～20厘米，適當(dāng)留養(yǎng)后，方可進行機采。樹勢衰老但骨干枝健壯的手采茶園，需進行離地30～40厘米的重修剪，同時改土增肥，培養(yǎng)好樹冠后，才能進行機采。樹齡較大，樹勢衰敗的茶園，要通過臺刈改造，重新培育樹冠后，才能實行機采。

（3）幼齡茶園在茶苗定植后，第三次定型修剪必須用修剪機進行，高度控制在45～50厘米；以后按常規(guī)方法機剪機采，每年比前一年提高5厘米左右，坡地茶園宜將采摘面修剪成與山坡面平行以利機采作業(yè)。常規(guī)茶園改造后可參照幼齡茶園樹冠培養(yǎng)方法。在改造初期，用平形修剪機定型，用平形采茶機打頂采，弧形樹冠茶園在改造后期，用弧形修剪機修剪，用弧形采茶機采摘。機采茶園樹高應(yīng)維持在60～80厘米，行間留有15～20厘米的操作道。

2.研究集成了機采茶園肥培管理技術(shù)

（1）機采茶園要有較高培肥水平，應(yīng)重施有機肥，增施氮肥。施肥標(biāo)準(zhǔn)可參照上年鮮葉產(chǎn)量確定，專采大宗茶的茶園按每100千克鮮葉年施純氮4千克以上，氮、磷、鉀比例按4∶1∶1配施；專采名優(yōu)茶或大宗茶與名優(yōu)茶兼采的茶園可適當(dāng)提高施肥標(biāo)準(zhǔn)。

（2）機采茶園基肥宜在全年機采結(jié)束后的深秋（9月下旬～10月上旬）開溝深施，畝施餅肥150千克以上，或欄肥等土雜肥3～5噸；并施全年速效氮肥總量20%左右的復(fù)合肥、尿素等化肥。追肥宜分3次施用，春茶前50%、春茶后25%、夏茶后25%。

3.研制成功了便攜式名優(yōu)茶采摘機和鮮葉篩分機

（1）便攜式名優(yōu)茶采摘機針對名優(yōu)茶鮮葉嫩度高、量小、采摘精確高的特點，適當(dāng)縮短單人采茶機主機及集葉袋長度以減輕重量，并在機器底部安裝可調(diào)拖板，通過采摘時的固定平面起到穩(wěn)定的支撐和導(dǎo)向作用，減少采摘時的上下浮動，使剪下的鮮葉長度較為均勻，并根據(jù)茶枝的粗細和疏密程度，把拖板設(shè)計成可上下調(diào)節(jié)，以控制所需的鮮葉長度和適宜嫩度。應(yīng)用便攜式名優(yōu)茶采摘機采茶，機采葉完整率可達70%左右，比傳統(tǒng)采摘機械提高20%；采摘效率比手工提高7倍，采摘成本下降80%。

（2）新型茶鮮葉篩分機篩網(wǎng)通過連接架與支撐板連接，形成篩分機平面，支撐板連接前后底座柱，且后底座柱高于前底座柱，使篩分機平面形成斜度，通過支撐板運動時篩網(wǎng)同時運動，使篩網(wǎng)上面的部分茶鮮葉在運動過程中通過篩孔掉落在下一層，實現(xiàn)茶鮮葉大小分級的目的,可以實現(xiàn)單芽、一芽一葉、一芽二葉的有效分離，機采葉完整率能較處理前提高15%以上，總體得率可達75%以上。

4.研究集成了機械化采茶作業(yè)規(guī)范

（1）全省茶葉機采推薦使用雙人采茶機。雙人采茶機在前進時應(yīng)與茶行走向呈一定角度，角度大小由采摘面的寬度與采茶機切割幅度來確定。150厘米行距的弧形茶樹，行間留15～20厘米操作間隔，樹幅130～135厘米，若使用切割幅度為100厘米的采茶機，適宜的前進夾角為60°左右。操作手應(yīng)以適宜的速度并勻速前進，當(dāng)采茶機中速（4000～4500轉(zhuǎn)/分鐘）運轉(zhuǎn)時,機采前進速度以每分鐘30米為宜。

（2）機采適期應(yīng)根據(jù)茶樹品種、茶類、茶季、采摘批次等多種因子綜合考慮確定。如以一芽二三葉及其對夾葉為標(biāo)準(zhǔn)新梢，即標(biāo)準(zhǔn)新梢達到60%～80%時，為機采適期。名優(yōu)茶種類多，鮮葉要求不一，各地應(yīng)邊試驗邊示范邊推廣。機采批次要根據(jù)茶樹品種、茶類、新梢生育情況靈活掌握，一般春茶采1～2次，夏茶采1次，秋茶采2～3次。

三、存在的問題

1.產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景制約

名優(yōu)茶的快速發(fā)展帶動了茶葉產(chǎn)業(yè)效益的飛躍式增長，但名優(yōu)茶的價格決定了名優(yōu)茶的原料質(zhì)量必須是單芽或一芽一葉、一芽二葉的鮮葉品質(zhì)，而當(dāng)前的機采技術(shù)還存在諸多不足，其中表現(xiàn)較為突出的就是機采鮮葉原料較粗大，勻凈度差，質(zhì)量達不到名優(yōu)茶生產(chǎn)要求，導(dǎo)致企業(yè)開展機采試驗和示范的意愿和動能不足，名優(yōu)茶機采推廣應(yīng)用顯得困難重重。

2.茶樹種植不夠規(guī)范

雖然全省已開展標(biāo)準(zhǔn)茶園建設(shè)，且在茶樹種植中全部使用無性系茶樹良種，但在茶園種植地形、坡度，茶樹種植行距、株距等還缺少強制性的規(guī)范要求，還未形成日本那樣適合機械化采摘的標(biāo)準(zhǔn)化茶園模式，而且浙江省茶園受地理環(huán)境限制，立地條件多以山地、坡地和丘陵居多，不利于機械化采茶技術(shù)的推廣。

3.采茶機技術(shù)難有突破

目前推廣應(yīng)用的采茶機,無論是往復(fù)式、滾動式還是旋轉(zhuǎn)式,都屬于非選擇性剛性采茶機,其中大量使用的為往復(fù)切割式采茶機。選擇性采茶機雖有不少單位在研究,但因技術(shù)難度大,無一進入實用階段。非選擇性剛性采茶機對采摘對象無選擇性,采摘的茶葉嫩度不一，老梗老葉多，勻凈度差，斷碎較多，難以適應(yīng)名優(yōu)茶生產(chǎn)原料的要求。

四、對策建議

1.高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展機采茶園

機械采摘對茶園有特定的要求，機采的效率、機采鮮葉的質(zhì)量，乃至能否進行機采均與茶園的地形、種植方式、樹冠形狀等密切相關(guān)。為此，一方面要高標(biāo)準(zhǔn)將手采茶園轉(zhuǎn)換為機采茶園。茶園轉(zhuǎn)換包括平整茶行、修建機械通道和鮮葉運輸通道等；樹體改造包括增強茶樹長勢，增厚茶樹葉層，塑造茶樹冠面等。另一方面要高標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展機采新茶園。加快制定《機采茶園種植技術(shù)規(guī)范》省地方標(biāo)準(zhǔn)，對機采茶園的地形、坡度、種植行距、株距、種植方式、栽植良種、修剪形式、灌溉設(shè)施、除霜設(shè)施以及大型設(shè)備入園道路設(shè)施等進行規(guī)定，為今后全省全面推廣應(yīng)用乘坐式采茶機和修剪機進行機剪機采打好基礎(chǔ)。

2.篩選研制適用采茶機械

目前，本省茶葉生產(chǎn)上應(yīng)用的采茶機械基本上是日本生產(chǎn)或引用日本技術(shù)的，這些采茶機是根據(jù)大宗茶生產(chǎn)要求設(shè)計的。與大宗茶相比，名優(yōu)茶加工對鮮葉原料有許多特殊的要求，如鮮葉細嫩、芽頭細小等。因此，簡單地將現(xiàn)有采茶機及使用技術(shù)應(yīng)用于名優(yōu)茶的采摘，是不現(xiàn)實的。要改進采茶機械性能，研制適合名優(yōu)茶機采的選擇性采茶機新機型，利用茶樹不同成熟度的芽葉或葉片之間在顏色、纖維木質(zhì)化程度、葉片面積大小等因素的差異，采用智能化識別技術(shù)，使新一代名優(yōu)茶采摘機械采茶時對芽葉新梢具備一定程度的識別性和選擇性，能較好地保持芽葉的完整性，提高機采名優(yōu)茶的質(zhì)量。

3.推廣機采與手采相結(jié)合

由于目前采茶機的效果和機采茶的加工工藝尚不能完全滿足機采名優(yōu)茶的采摘和加工需要，建議在春茶早期還是保留手采，這時的產(chǎn)量不高，人工采摘可以滿足需求，也可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益；春茶后期則可以機采為主,部分采用手采；夏秋茶則可以全部實行機采。這種方式的采摘,要求茶園的管理方式有較大的改變。原先的自然或立體的栽培方式需要改成以合理樹冠培育為主的栽培方式。從加工的茶類分,手采原料用于名茶加工,機采原料用于優(yōu)質(zhì)茶或大宗茶加工。

4.應(yīng)用機采鮮葉分級技術(shù)

因機采鮮葉具有機械組成復(fù)雜，勻度、凈度較差等特點，存在斷碎,直接加工對成茶品質(zhì)不利,建議進行分級處理。分級的主要原理是根據(jù)機采鮮葉原料大小的差異,經(jīng)過不同孔徑的篩孔,從而得到相對均勻的原料。隨著鮮葉分級技術(shù)研究的不斷加快以及鮮葉分級機具的逐步應(yīng)用，使得原本粗糙的機采鮮葉原料利用率明顯提高。通過機具分級所得的茶鮮葉，其勻凈度明顯改善，從而大大提高了鮮葉適制性。較高等級的茶鮮葉可以用來生產(chǎn)名優(yōu)茶，提高經(jīng)濟效益；較低等級的茶鮮葉可以用來生產(chǎn)大宗茶和充當(dāng)深加工原料茶，提高資源綜合利用率。

5.改進機采茶加工工藝

根據(jù)機采鮮葉特點，改進加工工藝，優(yōu)化殺青、干燥等技術(shù)參數(shù)，加強分篩、風(fēng)選、揀梗等處理工序，使加工工藝技術(shù)能滿足機采鮮葉的加工要求，所制產(chǎn)品符合名優(yōu)茶的品質(zhì)特征。建議在機采干茶整理階段推廣應(yīng)用色選技術(shù)。色選技術(shù)是指利用特殊識別鏡頭捕捉物料表面像元素信號、采集物料透光率信號及其他成分的信息，利用PLC控制及CPU處理，實現(xiàn)光電信號互換，并與標(biāo)準(zhǔn)信號對比分析出物料的品質(zhì)優(yōu)劣，再利用壓縮空氣將該劣質(zhì)物料剔除的集光、電、氣、機于一體的高科技綜合技術(shù)。一臺大型的韓國產(chǎn)茶葉色選機的處理能力可相當(dāng)于幾百個揀茶工，加工周期大為縮短，機采茶葉品質(zhì)顯著提升。