茶樹修剪機(jī)性能對比試驗(yàn)

鄧佳 林川堯 吳建 王鵬 曾祥平

1.四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，四川成都

2.四川茶葉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，四川成都

茶樹修剪是茶葉栽培管理過程中的一項(xiàng)重要步驟，人工修剪后，可從莖和根頸處的非葉腋部位生長出具有潛在分化能力的不定芽，并在木質(zhì)化后形成新的枝條，恢復(fù)生產(chǎn)和發(fā)育能力[1]。良好的修剪管理是提高茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。我國從1955 年開始研究修剪機(jī)，歷經(jīng)60 多年的發(fā)展，雖早已取代手工修剪，且修剪機(jī)技術(shù)日漸成熟，但目前市面上的茶樹修剪機(jī)種類及規(guī)格繁多，在性能指標(biāo)和操作習(xí)慣上有一定差異，本次試驗(yàn)通過對油動(dòng)與電動(dòng)、單人與雙人以及平面與弧形等機(jī)型進(jìn)行實(shí)際操作對比，總結(jié)了各型號(hào)茶樹修剪機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，遴選出了適宜四川茶區(qū)使用的茶樹修剪機(jī)，為后續(xù)研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗(yàn)茶園概況

試驗(yàn)茶園為邛崍市臥龍鎮(zhèn)文君茶產(chǎn)業(yè)公園，園區(qū)目前已建成標(biāo)準(zhǔn)化有機(jī)茶園超過133.00 hm2，種植國家級(jí)優(yōu)良茶葉品種。本次試驗(yàn)選取同一品種、茶樹長勢良好、蓬面整齊、無缺株斷行的條播茶園，面積約0.13 hm2，茶樹均高0.7 m，茶行長28.0 m，坡度小于15°。

2 試驗(yàn)設(shè)備及型號(hào)

試驗(yàn)設(shè)備及型號(hào)見表1。

3 試驗(yàn)方法

共設(shè)置7個(gè)試驗(yàn)區(qū)，其中，修剪機(jī)試驗(yàn)區(qū)6個(gè)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)為6 行茶樹，面積為168.00 m2（長28.0 m，寬6.0 m），試驗(yàn)分三次進(jìn)行，每次試驗(yàn)為兩行，面積約為56.00 m2（長28.0 m，寬2.0 m），設(shè)置主操作手兩名。另設(shè)人工修剪對照區(qū)1 個(gè)，面積為56.00 m2（長28.0 m，寬2.0 m），由1名手工修剪熟工進(jìn)行操作。對試驗(yàn)用的6種機(jī)型分別編號(hào)并在對應(yīng)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行3次操作試驗(yàn)，每次試驗(yàn)后記錄數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)取3 次的平均值。

表1 試驗(yàn)設(shè)備及型號(hào)

4 結(jié)果與分析

4.1 不同機(jī)型修剪茶樹的效果分析

根據(jù)茶樹修剪機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/T 5674-2007）對各機(jī)型修剪茶樹的效果進(jìn)行分析，結(jié)果如表2 所示。單人修剪機(jī)生產(chǎn)效率大于200 m2/h，漏剪率小于1.0%，撕裂率小于2.00%，除SM110-1（平面刀）雙人油動(dòng)修剪機(jī)漏剪率偏高外，全部達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。電動(dòng)單人修剪機(jī)用時(shí)在相同工作量下最長，均在12.0 min以上，比油動(dòng)單人修剪機(jī)OHT-750Z 多耗時(shí)3.3 min。由此可見，電動(dòng)修剪機(jī)動(dòng)力不及油動(dòng)充沛，在作業(yè)效率上稍顯劣勢，但在操作舒適性及方便性方面具有較大優(yōu)勢。在修剪效果方面，電動(dòng)單人修剪機(jī)與油動(dòng)單人修剪機(jī)在枝條漏剪率方面數(shù)據(jù)接近，平均值0.76%，撕裂率數(shù)據(jù)差異較小，最大差距僅為0.10%。綜合來看，電動(dòng)單人修剪機(jī)漏剪率、撕裂率低，修剪效果良好，符合茶園修剪農(nóng)藝要求。而SM110-1（平面刀）和R8GA1-2（弧面刀）油動(dòng)雙人修剪機(jī)雖用時(shí)最短，但漏剪率偏高，其中SM110-1（平面刀）漏剪率超過了2.00%，原因在于用平面刀片修剪略帶弧形的蓬面，蓬面兩端下部枝葉難以剪到，存在漏剪，修剪質(zhì)量不高。

表2 不同機(jī)型修剪茶樹效果對比

表3 不同機(jī)型修剪茶樹的效益對比

4.2 效益分析

人工平均修剪的效率為65 m2/h，如果按每天工作8 h，人工成本150 元/d，人工單價(jià)為2 880 元／hm2；油動(dòng)單人修剪機(jī)每天每臺(tái)機(jī)器配備1名機(jī)手，人工成本200 元/d，修剪效率為349 m2/h，修剪人工的成本為720 元/hm2，作業(yè)用油為 135 元/hm2，則綜合成本為855 元/hm2；電動(dòng)單人修剪機(jī)每天每臺(tái)機(jī)器配備1 名機(jī)手，人工的成本為200 元/d，修剪效率為262 m2/h，修剪人工成本為945 元/hm2，作業(yè)用電為3 元/hm2，綜合成本948元/hm2；油動(dòng)雙人修剪機(jī)每天每臺(tái)機(jī)器配備兩名機(jī)手，人工成本為400元/d，修剪效率為1 336 m2/h，修剪人工成本為360元/hm2，作業(yè)用油為45元/hm2，綜合成本為405元/hm2。不同機(jī)型修剪茶樹的效益對比結(jié)果見表3。

由表3數(shù)據(jù)可知，雙人油動(dòng)修剪機(jī)綜合成本最低，較人工修剪節(jié)省修剪費(fèi)用2 475元/hm2，綜合成本較高的單人電動(dòng)修剪機(jī)，較人工修剪也能節(jié)省1 935元/hm2，且人工修剪1.00 hm2茶樹用時(shí)（150 h）是機(jī)修平均用時(shí)的4倍。人工修剪勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、綜合成本高；采用機(jī)械化修剪茶樹，生產(chǎn)效率高、綜合成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 結(jié)論

根據(jù)數(shù)據(jù)對比分析，在作業(yè)效率與效果方面，電動(dòng)修剪機(jī)輕便節(jié)能，操作省力，但在動(dòng)力和工作效率上，仍有提升空間；雙人油動(dòng)修剪機(jī)生產(chǎn)效率最高，蓬面修剪效果良好，但實(shí)際操作中靈活性不足，無法用于茶樹的側(cè)面修剪；單人油動(dòng)修剪機(jī)綜合性能最優(yōu)，修剪效率較高，漏剪率低，作業(yè)質(zhì)量穩(wěn)定性好，但對機(jī)手要求較高，推廣應(yīng)用受到一定限制。在經(jīng)濟(jì)效益方面，油動(dòng)修剪機(jī)雖有較大優(yōu)勢，但當(dāng)前倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，提倡使用無污染的新能源機(jī)具，電動(dòng)修剪機(jī)必將是未來的發(fā)展方向。項(xiàng)目組也將聯(lián)合相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化，解決本次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，提高電動(dòng)修剪機(jī)的作業(yè)效率，進(jìn)一步提升四川茶葉機(jī)械化修剪水平，在有利于茶園無污染良性生態(tài)發(fā)展的前提下，提高茶園的生產(chǎn)效益。