張榮祥 ，董智杰 ，劉 瑜 ，趙 華 ，倪德江 ，余 志

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)果蔬園藝作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070；2.宣恩縣特產(chǎn)技術(shù)推廣服務(wù)中心，湖北 恩施州 445500）

我國(guó)是茶葉生產(chǎn)大國(guó)，有著種植面積大、分布廣和產(chǎn)量高等特點(diǎn)，但茶產(chǎn)業(yè)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，大量耗費(fèi)勞動(dòng)力的茶葉人工采摘環(huán)節(jié)更是占全年用工人數(shù)的60%[1-3]。而隨著茶產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力老齡化問題加重、勞動(dòng)力需求增加及勞動(dòng)力成本上升，茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展已然遇到瓶頸。因此，加快茶園機(jī)械化采摘水平的提升及茶園采茶機(jī)械的推廣就顯得尤為重要[4-5]。目前國(guó)內(nèi)在平原茶區(qū)推廣機(jī)械化采摘已比較充分[6]，在大宗炒青綠茶、珠茶、烏龍茶、紅碎茶等原料的采摘過程中均廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)械[7]，是提高茶產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率、增收節(jié)支的好方法。但受限于地形地勢(shì)等條件，在山地、丘陵茶園應(yīng)用推廣還不夠充分[8]，湖北省茶區(qū)以山地為主，相關(guān)采茶機(jī)型的比對(duì)和適用性研究報(bào)道較少。因此，本文以湖北宣恩伍家臺(tái)及周邊地區(qū)為試驗(yàn)點(diǎn)，綜合考慮采茶機(jī)的使用成本、使用效率和使用體驗(yàn)，進(jìn)行采茶機(jī)選型優(yōu)化對(duì)比試驗(yàn)，為茶園機(jī)械化技術(shù)及設(shè)備推廣提供參考。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

宣恩縣伍家臺(tái)地區(qū)現(xiàn)有茶園25 萬畝，其中，有機(jī)茶園2.15 萬畝，良種茶園16.6 萬畝，良種率達(dá)79%，投產(chǎn)茶園17.8 萬畝，年總產(chǎn)量1.65 萬t，總產(chǎn)值8.6 億元，是湖北省典型茶區(qū)代表[9]。2022 年8 月開始試驗(yàn)，選擇湖北宣恩縣伍家臺(tái)地區(qū)某茶園作為試驗(yàn)點(diǎn)，要求不同試驗(yàn)點(diǎn)間茶樹長(zhǎng)勢(shì)條件基本一致。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)地茶園采茶機(jī)選型調(diào)研

以宣恩縣伍家臺(tái)及周邊地區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn)，對(duì)其在售、常用茶園采茶機(jī)械進(jìn)行基礎(chǔ)性市場(chǎng)調(diào)研，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前實(shí)際茶園生產(chǎn)管理中常用采茶機(jī)械產(chǎn)品類型、設(shè)備相關(guān)參數(shù)及主要生產(chǎn)廠家。

1.2.2 茶園采茶機(jī)選型及田間對(duì)比試驗(yàn)

調(diào)研結(jié)果如表1 所示。當(dāng)前市場(chǎng)采茶機(jī)種類較多，按驅(qū)動(dòng)能源類型主要分純電、純汽油以及燃油（汽油、機(jī)油按25∶1 混合）三種[10]。在調(diào)研基礎(chǔ)上，按照其能源類型、使用所需人數(shù)等綜合考慮，選取單人電動(dòng)小型采茶機(jī)、1～2 人電動(dòng)中型采茶機(jī)、1～2 人燃油中型采茶機(jī)、2～3 人燃油中型采茶機(jī)（帶吹風(fēng)功能）共四種具有一定用戶群體的采茶機(jī)，其參數(shù)效果對(duì)比如表2 所示，使其在試驗(yàn)點(diǎn)相同長(zhǎng)勢(shì)的茶園內(nèi)進(jìn)行田間對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)其工作效率、工作時(shí)長(zhǎng)、使用成本以及采摘鮮葉的芽葉組成等進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采茶機(jī)的使用調(diào)查

機(jī)采鮮葉原料在六大茶類的生產(chǎn)中均廣泛應(yīng)用，機(jī)采鮮葉的品質(zhì)高低對(duì)提升茶葉品質(zhì)影響顯著[11-12]。采茶機(jī)作為機(jī)械化采摘的主要工具，其性能的優(yōu)良直接關(guān)系機(jī)采葉原料的品質(zhì)。在對(duì)試驗(yàn)地周邊進(jìn)行調(diào)研后，總結(jié)出表1 所示的主要采茶機(jī)產(chǎn)品，調(diào)研結(jié)果顯示，宣恩地區(qū)主要采用中小型微耕機(jī)（1～3人使用），主要是因?yàn)椴鑵^(qū)在地形上大多處于丘陵、陡坡地帶，地形復(fù)雜加之茶園種植不規(guī)范，茶園管理上茶行間距受限，并且勞動(dòng)力短缺，采茶工大致以“50后”“60后”為主。大型采茶機(jī)重量更大且所需勞動(dòng)力更多，因此該地區(qū)主要使用中小型采茶機(jī)，且大部分采茶機(jī)采收幅面小于等于750 mm，切割方式多為往復(fù)式切割。

2.2 采茶機(jī)選型及田間對(duì)比試驗(yàn)

對(duì)于相同類型的采茶機(jī)，盡管在動(dòng)力、轉(zhuǎn)速上略有差異，但在試驗(yàn)前期選型過程中并沒有在使用效果上產(chǎn)生明顯差異，相同長(zhǎng)勢(shì)茶園其采摘鮮葉芽葉組成也未有明顯變化。因此在試驗(yàn)地選擇四種不同類型的往復(fù)式切割采茶機(jī)，如表2所示，從采摘效率、使用時(shí)長(zhǎng)及其機(jī)采茶芽葉組成等方面進(jìn)行田間對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，單位時(shí)間內(nèi)，在采摘效率上，2～3人燃油中型采茶機(jī)（帶吹風(fēng)功能）3人使用時(shí)效率最高，中型采茶機(jī)整體在1～2人使用時(shí)效率差異不大，單人采茶機(jī)效率相對(duì)較低。但考慮到用人成本等因素，1人使用1～2人電動(dòng)或燃油采茶機(jī)效率要高出1人使用單人電動(dòng)小型采茶機(jī)11.11%；2人單獨(dú)使用1～2人電動(dòng)或燃油采茶機(jī)效率要高出2人合作使用1～2 人電動(dòng)或燃油中型采茶機(jī)及2～3 人燃油中型采茶機(jī)21.21%；3人單獨(dú)使用1～2人電動(dòng)或燃油采茶機(jī)效率要高出3 人合作使用2～3 人燃油中型采茶機(jī)33.33%。重量上，電動(dòng)小型采茶機(jī)相對(duì)更輕，更能節(jié)省人力，其余中型采茶機(jī)均較重，對(duì)老年勞動(dòng)力長(zhǎng)時(shí)間工作并不友好，因此在考慮勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，單人小型電動(dòng)采茶機(jī)有著更好的推廣價(jià)值。芽葉組成如表3 所示。從芽葉組成來看，小型采茶機(jī)完整芽葉更多，單片更少，中型采茶機(jī)單片更多，盡管理論上并不會(huì)影響鮮葉的價(jià)格，但生產(chǎn)實(shí)踐表明，雖然單片鮮葉加工后的大宗茶產(chǎn)品有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不過小型采茶機(jī)采摘的芽葉完整度高的鮮葉原料加工成茶的產(chǎn)品價(jià)值相對(duì)更高。

3 討論

課題組通過對(duì)湖北伍家臺(tái)及周邊地區(qū)茶園采茶機(jī)進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)受試驗(yàn)地茶園坡度、茶行間距等因素的限制，大型采茶機(jī)難以進(jìn)入茶園，加之試驗(yàn)地農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化嚴(yán)重，且勞動(dòng)力短缺。因此，主要采茶機(jī)型為1～2 人使用的中小型采茶機(jī)。一般情況下，山地茶園勞動(dòng)力成本相對(duì)較高[13]，從采茶效率和勞動(dòng)力成本方面考慮，1～2 人電動(dòng)中型采茶機(jī)和1～2 人燃油中型采茶機(jī)的相對(duì)效率最高，單人使用下，可以降低勞動(dòng)成本，其勞動(dòng)效率也要高出單人電動(dòng)小型采茶機(jī)11.11%，其中電動(dòng)采茶機(jī)的使用成本更低，且使用過程中無氣體排放，更加環(huán)保，也更貼合試驗(yàn)地歐標(biāo)茶園的標(biāo)準(zhǔn)，因而1～2 人電動(dòng)中型采茶機(jī)在試驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的推廣價(jià)值。但其也存在一定的問題，首要問題就是整機(jī)過重，其重量要超過單人小型電動(dòng)采茶機(jī)117%，在勞動(dòng)力老齡化問題突出的背景下，試驗(yàn)地勞作時(shí)間一般為6 h～8 h，特別是在山地茶園，其勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)更強(qiáng)。老齡化的勞動(dòng)力在一定程度上難以適應(yīng)較強(qiáng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，雙人搭配使用1～2 人電動(dòng)中型采茶機(jī)是一種降低勞動(dòng)強(qiáng)度的好方法，但同時(shí)也降低了采茶效率，雙人搭配使用的效率比雙人單獨(dú)使用時(shí)的效率要低21.21%，且對(duì)比雙人單獨(dú)使用電動(dòng)小型采茶機(jī)時(shí)降低了9.09%。因此，從勞動(dòng)強(qiáng)度和個(gè)人效益考慮，單人電動(dòng)小型采茶機(jī)在勞動(dòng)力老齡化嚴(yán)重的茶區(qū)更具推廣前景。

表3 采茶機(jī)采摘鮮葉芽葉組成