謝鵬安，鄭澤鋒

（1.梅州市農(nóng)業(yè)機械推廣站，廣東 梅州 514071；2.華南農(nóng)業(yè)大學工程學院，廣東 廣州 510642）

0 引言

廣東人愛喝茶，對茶更是有著不一樣的情感，廣東省不僅是茶葉消費大省，同時也是茶葉種植加工大省。隨著茶葉生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和勞動力緊缺，如何提高茶葉質(zhì)量和經(jīng)濟效益，降低工人勞動強度，已成為廣東省茶葉生產(chǎn)全程機械化技術的重點研究課題。

近幾年，廣東省舉辦了三屆茶葉產(chǎn)業(yè)大會，已建設省級現(xiàn)代茶葉產(chǎn)業(yè)園16 個，生態(tài)茶園面積已近8 萬畝，隨著相關研究機構對茶葉生產(chǎn)全程機械化技術的探索和研究，廣東省茶葉生產(chǎn)機械化技術得到了大力發(fā)展，以2020 年省級農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新及推廣體系建設項目為例，該項目主要由廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系茶葉創(chuàng)新團隊負責。

1 廣東省茶葉生產(chǎn)全程機械化技術現(xiàn)狀

1.1 種植環(huán)節(jié)機械

1.1.1 耕作機械

該環(huán)節(jié)可代替人工耕作，屬于茶葉生產(chǎn)中的重要作業(yè)環(huán)節(jié)，包括翻土、開溝施肥、中耕除草等。在此環(huán)節(jié)，所用到的配套機具主要有開溝機、中耕機等。C12 型茶園中耕機價格高，ZCJ-150 型茶園中耕機價格合理、使用運轉靈活、維修方便且易推廣，如圖1 所示。

目前，該環(huán)節(jié)的技術問題主要體現(xiàn)在兩方面：其一，茶園土壤板結嚴重，導致耕作時所受阻力變大；其二，當前茶園分布地域多為丘陵山區(qū)，而傳統(tǒng)大田耕作機械與當下作業(yè)需求不符。針對上述問題，相關研究人員研發(fā)了針式仿生耕作技術和螺旋施肥技術，前者依據(jù)動物刨土的仿生學原理，有效解決了作業(yè)過程中阻力大的問題，同時也能夠確保耕深充足；后者主要是依靠螺旋裝置完成開溝、施肥等一體化作業(yè)任務，使得土肥混合更加均勻。

1.1.2 灌溉設備

目前，較為常見的茶園灌溉設備主要有噴灌、流灌、滴灌等不同種類，為保持茶園土壤的疏松、性狀和足夠水分，廣東省境內(nèi)以自動噴灌為主，該類設備分為移動式、半固定式和固定式3 種，需要根據(jù)茶園情況進行設計。利用茶園智能化噴灌系統(tǒng)，能夠結合茶園的空氣環(huán)境、土壤情況等因素，自動控制灌溉水量和次數(shù)，以此提升灌溉的有效性[2]。

1.1.3 植保機械

茶樹植保機械主要用于茶葉病蟲害防治，較為常見的主要有噴粉機、噴霧機、噴灌機。隨著對茶葉需求及質(zhì)量要求的提升，相關研究人員在對茶葉生產(chǎn)機械化技術研究的過程中，也關注了茶樹植保機械的研發(fā)情況，各類全新技術脫穎而出，比如物理捕蟲法、電網(wǎng)殺蟲法等。除此以外，相關研究人員針對負壓吸附原理和自動分離技術，研制出了真空吸蟲機等先進設備，大大提升了植保效率。

后來，我通過省城的同學獲悉，我的女友已經(jīng)傍上了一位大款，每天滿面春風地開著一輛奔馳哩，出入各種飯局和場所。

1.1.4 茶樹修剪機械

要提高茶園的質(zhì)量和產(chǎn)量，實現(xiàn)茶葉增產(chǎn)，需對茶樹進行必要的修剪，茶樹修剪建議使用電動茶樹修剪機（如圖2），環(huán)保又節(jié)能，能夠確保茶葉品質(zhì)和茶園生態(tài)。

圖2 茶葉修剪機械

1.2 茶葉制作加工環(huán)節(jié)機械

茶葉加工是茶葉生產(chǎn)全程機械化技術研究的重點內(nèi)容，以綠茶為例，制作過程主要包括茶葉的采摘、萎凋、殺青、揉捻、干燥等工序。不同工序由不同的機械完成。

目前茶葉加工機械的成熟技術比較多，上述所有環(huán)節(jié)都可由機械化設備進行，基本上可以實現(xiàn)茶葉加工全程機械化目標。

2 存在的問題及應對措施

2.1 丘陵山區(qū)茶園農(nóng)機使用率低

茶葉生產(chǎn)全程機械化是一個系統(tǒng)工程，要加強對茶園的科學規(guī)劃，按照機械化要求做好茶園種植面、道路、栽培方式等整體規(guī)劃建設，創(chuàng)造適合于機械化生產(chǎn)的基礎條件。

由于基礎設施并不先進，茶園落差大，地塊規(guī)模各異，所以機械化設備在茶園的使用難度提升，導致茶園機械化作業(yè)并不順利，甚至已經(jīng)阻礙到茶園機械化的普及和推廣。茶園機械化作業(yè)過程中，有些茶園情況特殊，使用機械還不如人工便利，這也導致很多茶園作業(yè)機械未能大范圍推廣。除此以外，在進行茶園工作的過程中，除了一些小型茶園操作機械被廣泛使用外，各種大型機械并沒有得到普及。因此，要想確保機械化種植能夠在廣東省茶園種植中得到推廣，首先需要解決基礎設施問題，以及茶園的規(guī)范化建設問題，以此提高丘陵山區(qū)茶園種植作業(yè)的機械化水平。提高茶園的基礎設施建設，可以實現(xiàn)山地茶園運輸機械與裝備在茶園的綜合利用，山地茶園運輸機可以搭載噴霧機、微耕機、挖穴機和修剪機，實現(xiàn)機械與裝備綜合利用、多功能集成等。

2.2 茶葉加工機械技術單一、功能不足

目前，廣東省茶園在茶葉加工方面已基本實現(xiàn)機械化，但企業(yè)生產(chǎn)制造設備以單機為主，成套設備少，制造設備簡陋陳舊，技術也比較落后；產(chǎn)品的連續(xù)化、自動化程度低，茶葉數(shù)字化流水線加工的生產(chǎn)車間基本沒有。

例如綠茶的萎凋在全程制作過程中需要快速處理，但機械容量有限，需要改善機械或工藝；有些燃氣茶葉殺青機由于出風口設置不合理，超過一定工作時間容易發(fā)熱甚至自燃。

茶葉加工機械自動化程度低，智能化程度不夠，影響茶葉品質(zhì)；在茶葉烘干環(huán)節(jié)，應保證烘干溫度、濕度的穩(wěn)定性，確保茶葉質(zhì)量不因為葉片溫度變化大而受影響；茶葉加工機械智能化方面與日本和臺灣地區(qū)相比還存在很大差距，可引進日本和臺灣地區(qū)先進高效的茶葉機械設備及技術，推動茶葉生產(chǎn)全程機械化技術向標準化、規(guī)范化、智能化、自動化方向發(fā)展。

2.3 茶葉采摘機械化程度低

相比于茶葉生產(chǎn)過程中其他環(huán)節(jié)，茶葉采摘過程中機械化程度極低。目前，茶葉采摘主要以人工勞動為主，效率低，屬勞動高度密集型行業(yè)，解決的突破點在于實現(xiàn)機器采摘。機械采摘鐵觀音每小時就能采摘上百斤，但春茶采摘、綠茶采摘時用機械采摘需要精確到一芽一葉、一芽兩葉。目前，科研人員對機器采摘方面的研究正在進行，并設計了自走式采茶機器人，通過對機械上的傳感器進行調(diào)解，可自行設置采摘要求，確保機器人能夠自行完成采茶工作，但技術還不成熟。

2.4 農(nóng)機與農(nóng)藝的融合力度不足

茶葉種植大多依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗積累，且由于種植地形復雜，各地對于不同品種的茶樹種植要求、栽培管理、茶葉采摘制作種類等存在差異，導致很多茶葉機械的具體應用與當?shù)氐姆N植要求脫鉤，沒有很好的進行融合[3]。很多茶農(nóng)認為使用茶葉機械并不方便，不僅對工作效率提升不明顯，還會因為機械設備操作不當而引發(fā)故障，導致茶農(nóng)應用機械設備的意愿不高，最終影響到機械的應用推廣?？膳神v農(nóng)機與茶藝的專業(yè)人才深入茶園，積極推進農(nóng)機與農(nóng)藝的融合力度，了解茶葉機械在使用過程中的問題并予以解決。

2.5 制茶人對機械化技術掌握不夠

盡管老一輩的制茶人有著深厚的手工經(jīng)驗，但是在遇到新式制茶機械時，使用機械加工的技術能力相對來說較低，無法很好的掌握技術參數(shù)以及維護保養(yǎng)機械。除此以外，當下很少有年輕人愿意從事茶園種植管理工作，進而導致當下的傳統(tǒng)制茶工藝無人接手。因此，政府相關部門要重視茶園制茶工藝的傳承，大力培養(yǎng)和鼓勵相關人員從事茶園制茶工藝的傳承學習。最后，需要提高茶葉種植的經(jīng)濟價值，使當下年輕人看到茶園種植的前景，愿意投身于茶葉產(chǎn)業(yè)。

2.6 茶葉生產(chǎn)全程機械化培訓力度要加強

為加快實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)全程機械化，推進廣東省茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可以開展全省茶葉全程機械化生產(chǎn)現(xiàn)場推進活動[4]，活動內(nèi)容分為現(xiàn)場演示與觀摩、技術培訓與交流、機械制茶比賽3 部分，比賽內(nèi)容可涉及茶葉機械調(diào)整維護、故障檢查、診斷與排除、零部件更換、機械制茶等技能，以提高茶農(nóng)的理論知識和實踐能力，推動制茶人掌握茶葉機械化技術水平的提高。通過培訓，制茶人可以了解我國茶葉生產(chǎn)機械化發(fā)展趨勢。通過培訓解決制茶人對機械化技術掌握不足以及機械無法正常維護保養(yǎng)的問題。

各地農(nóng)機化部門和茶園企業(yè)，要積極探索茶葉生產(chǎn)機械化模式，努力推動茶葉生產(chǎn)機械化邁上新的臺階[5,6]。

3 廣東省茶葉生產(chǎn)全程機械化技術展望

茶葉生產(chǎn)全程機械化，要由傳統(tǒng)的茶園全程機械化向數(shù)字化拓展，機械化與智能化、數(shù)字化結合，建成智慧化茶園，實現(xiàn)數(shù)字化茶園全程管理，與無人農(nóng)場一樣，實現(xiàn)無人茶園。

3.1 茶園管理智慧化

利用數(shù)字化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、5G 技術以及手機APP 實現(xiàn)對茶園可視化監(jiān)控，對茶園種植數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境實時監(jiān)測，實行自動化運行和管理。

除此以外，智慧茶園可促進茶葉質(zhì)量提升，確保茶葉能夠第一時間被采摘、加工、生產(chǎn)，確保茶葉質(zhì)量與口感。

3.2 茶葉加工生產(chǎn)數(shù)字化

建設茶葉數(shù)字化生產(chǎn)流水線，讓茶葉加工由師傅憑經(jīng)驗做茶變化為數(shù)字做茶，讓生產(chǎn)線的每一道工序以及每一臺機械，通過數(shù)字化操作總控云平臺指令，能大大提升茶葉生產(chǎn)機械的運行效率；茶葉從采摘到制成成品，包括提香環(huán)節(jié)的所有工藝通過感應設備，實現(xiàn)無縫銜接。

隨著廣東省茶葉生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，以及人們對優(yōu)質(zhì)茶葉需求量的不斷增加，采用智慧茶園、茶葉數(shù)字化加工已成為主流，不僅能夠有效提升生產(chǎn)效率，而且能夠提升茶葉的生產(chǎn)質(zhì)量。應加大茶葉生產(chǎn)全程機械化技術的研究推廣應用，以促進廣東省茶產(chǎn)業(yè)更好更快發(fā)展。