代紅朝，肖宏儒,梅 松，宋志禹

(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014)

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茶園中耕機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策分析

代紅朝，肖宏儒,梅 松，宋志禹

(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014)

中耕是茶園管理作業(yè)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)茶園機(jī)械化耕作管理，可提高茶葉生產(chǎn)效率與品質(zhì)。國(guó)內(nèi)茶園耕作長(zhǎng)期處于傳統(tǒng)作業(yè)狀態(tài)，不能滿(mǎn)足茶園管理需要，更不符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)要求，而國(guó)外部分茶葉生產(chǎn)國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)全程機(jī)械化作業(yè)。茶業(yè)是傳統(tǒng)的勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)，時(shí)效性較強(qiáng)，而隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資源急劇短缺，茶園用工難問(wèn)題日益突出。茶園耕作機(jī)械短缺已嚴(yán)重制約了我國(guó)新型高效茶業(yè)的發(fā)展。為此，針對(duì)國(guó)內(nèi)外茶園中耕機(jī)械進(jìn)行了綜述，分析了發(fā)展趨勢(shì)，指出了存在的問(wèn)題，并據(jù)此提出了解決方案。

茶業(yè)；耕作管理；中耕；機(jī)械化

0 引言

資料顯示[1-2]，我國(guó)茶葉發(fā)于神農(nóng)，聞?dòng)隰斨芄?，興于唐朝，盛于宋代。中國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用茶樹(shù)的國(guó)家，是飲茶、種茶、制茶的原產(chǎn)地，是茶葉的出口、消費(fèi)大國(guó)。在19世紀(jì)，中國(guó)茶葉曾長(zhǎng)期壟斷著國(guó)際市場(chǎng)。如今茶葉作為全球性純天然飲料，成為占據(jù)重要地位的國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易種類(lèi)之一。在現(xiàn)代豐富多樣的飲料當(dāng)中，茶葉仍是最具活力的天然、綠色、健康飲料，純綠色、純天然已成為未來(lái)飲料世界的主流和發(fā)展趨勢(shì)。因此，應(yīng)抓住茶業(yè)巨大的發(fā)展前景這一機(jī)遇，大力振興我國(guó)茶業(yè)經(jīng)濟(jì)。

我國(guó)茶業(yè)區(qū)域特色比較明顯，全國(guó)生產(chǎn)茶葉的省、市、自治區(qū)中，紅茶主產(chǎn)區(qū)分布在廣東、云南，烏龍茶主要集中在福建，花茶產(chǎn)區(qū)主要分布在云南、廣西、福建等，名優(yōu)綠茶集中在四川、安徽、湖南、浙江等?？v觀全國(guó)各茶類(lèi)主產(chǎn)區(qū)，茶葉生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀令人擔(dān)憂(yōu)，茶業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在諸多問(wèn)題亟待解決。茶業(yè)是傳統(tǒng)的勞動(dòng)力密集型產(chǎn)業(yè)[3]，生產(chǎn)具有典型的季節(jié)性。然而，隨著改革開(kāi)放的深入實(shí)施，成批的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力大量流出，造成茶園勞動(dòng)力資源短缺，不斷上漲的勞動(dòng)力成本導(dǎo)致茶葉生產(chǎn)成本急劇上升，對(duì)整個(gè)茶產(chǎn)業(yè)的影響日漸突出。這些問(wèn)題日益成為當(dāng)前阻遏茶業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素，迫使茶業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式做出轉(zhuǎn)變。

1 土壤中耕技術(shù)優(yōu)勢(shì)

土壤機(jī)械耕作是調(diào)控土壤物理狀態(tài)、保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，而耕層土壤的物理變化對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境產(chǎn)生著重要作用[4-7]。土壤機(jī)械耕作包括豐富的內(nèi)容，涉及多學(xué)科知識(shí)，如土壤的機(jī)械阻力、孔隙比、導(dǎo)熱性及有機(jī)質(zhì)含量等。中耕機(jī)械是農(nóng)作物生長(zhǎng)期間用于松土破板結(jié)、除草、施肥等作業(yè)的機(jī)械。茶園中耕、除草、施肥等作業(yè)所用勞動(dòng)力約占整個(gè)茶園生產(chǎn)用工的1/4,且作業(yè)環(huán)境較差、任務(wù)繁重、效率低下,茶樹(shù)的栽培管理嚴(yán)重依賴(lài)人工、畜力勞作，耕作質(zhì)量很難達(dá)到農(nóng)藝要求[8-10]。中耕后的土壤具有以下主要優(yōu)勢(shì)：

1)疏松土壤，增加土壤通氣性：茶果園等旱作物中耕，可增加土壤的孔隙度，增加土壤氧含量，改善土溫，從而增強(qiáng)農(nóng)作物的呼吸作用，加強(qiáng)根系吸收能力，促進(jìn)作物健壯生長(zhǎng)。

2)提高土壤有效養(yǎng)分含量：由于茶果園旱地中大多數(shù)微生物都是好氣性的，當(dāng)土壤板結(jié)或者土壤中氧氣不足時(shí)，不利于微生物活動(dòng)，導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)不能被充分分解、釋放，使土壤肥力下降。

3)調(diào)節(jié)土壤水分含量：旱地中耕能切斷土壤表層的毛細(xì)管，防止土壤水分向表層運(yùn)送而蒸發(fā)，從而提高土壤的抗旱能力；當(dāng)土壤水含量過(guò)多時(shí)，中耕松土又可促使土壤水分蒸發(fā)，對(duì)于丘陵坡地等能防止地表徑流及減少水土流失等[11]。

4)提高土壤溫度：中耕能使土壤疏松，從而使受光面積增大，熱量向土壤深層傳導(dǎo)，進(jìn)而提高土壤溫度，尤其對(duì)板結(jié)的土壤進(jìn)行中耕，可加快幼苗成長(zhǎng)。

5)抑制作物徒長(zhǎng)：農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺時(shí)，中耕可切斷部分根系，控制吸收養(yǎng)分，抑制徒長(zhǎng)[12]。

6)行間除草：茶果園等行間易生雜草，中耕可清除雜草，提高土壤肥力利用率，利于作物生長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，化學(xué)除草病不能取替機(jī)械中耕。

7)土肥相融：中耕可使表層肥料攪拌到底層，達(dá)到土肥相融的目的。

2 國(guó)外茶園中耕機(jī)械化現(xiàn)狀

國(guó)外主要茶葉生產(chǎn)貿(mào)易國(guó)有日本、印度、越南、肯尼亞及斯里蘭卡[13-15]。前蘇聯(lián)是最早研究茶園管理機(jī)械的國(guó)家，全蘇山地拖拉機(jī)研究所于20世紀(jì)30年代成立，研究設(shè)計(jì)了茶園跨行式自動(dòng)底盤(pán)拖掛機(jī)具，后又相繼研制了跨行式施肥機(jī)、耕耘機(jī)，以及源于其它作物噴灌機(jī)具、治蟲(chóng)機(jī)具的改進(jìn)。日本是研究茶園作業(yè)機(jī)械最多且基本實(shí)現(xiàn)管理機(jī)械化的國(guó)家。日本茶園主要由家庭農(nóng)戶(hù)經(jīng)營(yíng)，茶園有一定規(guī)模的茶農(nóng)一般配備了整套茶葉機(jī)械與設(shè)備。日本的現(xiàn)代化茶園種植制度統(tǒng)一，田間作業(yè)等亦可由農(nóng)協(xié)等經(jīng)濟(jì)、高效地完成。因此，日本是世界上目前唯一能夠?qū)崿F(xiàn)茶業(yè)全程機(jī)械化與標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的茶葉生產(chǎn)國(guó)，也是茶葉單位產(chǎn)值最高的國(guó)家，其茶園生產(chǎn)管理技術(shù)的發(fā)展逐步成熟，并引導(dǎo)著當(dāng)今國(guó)際茶葉機(jī)械化的發(fā)展方向。

1955年，日本開(kāi)始在茶園管理作業(yè)中使用改裝的小型手扶拖拉機(jī)[14]；隨后，小型耕作機(jī)械逐步被乘用型茶園管理機(jī)所替代。茶園管理機(jī)械或配備田間鐵軌，或采用履帶液壓行走裝置(全液壓驅(qū)動(dòng))，可分別攜帶不同機(jī)具完成耕作、施肥等作業(yè)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、作業(yè)效率高、便捷安全等優(yōu)勢(shì)。其中，較為典型的是MCF-2乘用型茶園施肥中耕機(jī)，于20世紀(jì)70年代后期在松元機(jī)工株式會(huì)社成功研發(fā)。該機(jī)采用履帶式自動(dòng)底盤(pán)，后部配備兩部臥式旋耕機(jī)，通過(guò)尾輪可調(diào)節(jié)中耕作業(yè)深度，并能同時(shí)在兩行進(jìn)行作業(yè)；龍門(mén)架兩側(cè)上面分別裝有肥料箱，箱內(nèi)肥料經(jīng)攪動(dòng)而排入管內(nèi)到達(dá)地面，后經(jīng)施耕機(jī)翻土覆蓋。日本茶葉耕作機(jī)械主要由幾家大公司生產(chǎn)，以自走式、手扶式茶園管理機(jī)械為主。這些機(jī)械的工作方式不同于其他土壤耕作方式，且更具有實(shí)用性，目前在我國(guó)大陸因茶園種植等農(nóng)藝的差異而未能大面積推廣應(yīng)用。

我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)茶園管理機(jī)械具有操作簡(jiǎn)便、輕巧靈活等優(yōu)點(diǎn)[13]，如坡地多用途作業(yè)機(jī)及氣壓式深層松土施肥機(jī)等。

3 國(guó)內(nèi)茶園中耕機(jī)械化現(xiàn)狀

茶園管理是茶葉生產(chǎn)過(guò)程中重要的組成部分，按時(shí)、高效地做好茶園管理作業(yè)，能夠徹底清除雜草、疏松土壤、增強(qiáng)土壤肥力，從而保證茶樹(shù)全苗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及持續(xù)增產(chǎn)等。茶園生產(chǎn)機(jī)械化的重點(diǎn)和難點(diǎn)在茶園耕作管理機(jī)械化。茶園中耕耕深一般在0.15m以?xún)?nèi)，茶園中的耕作管理通常有中耕、除草、施肥等作業(yè)功能。茶園在生長(zhǎng)采摘期間，每年都需要若干次不同程度的行間松土、除草、施肥等中耕作業(yè)，這些作業(yè)環(huán)境惡劣、任務(wù)復(fù)雜而繁重。中耕作業(yè)采用人工作業(yè)時(shí)用工數(shù)占全年20%[16-17]，而中耕機(jī)械化不僅可以降低成本、提高產(chǎn)量、改善土壤性狀、減少病蟲(chóng)害，更能提高丘陵等山區(qū)、干旱茶園土壤抗旱能力。

20世紀(jì)70年代前，我國(guó)茶園生產(chǎn)管理等田間作業(yè)一直由傳統(tǒng)的半機(jī)械化的畜力農(nóng)具作業(yè)，工效低，經(jīng)濟(jì)效益差[18]。70年代后，我國(guó)手扶拖拉機(jī)逐漸開(kāi)始廣泛應(yīng)用，經(jīng)過(guò)加裝防護(hù)罩等機(jī)構(gòu)，采用旋耕機(jī)開(kāi)始在部分茶園中進(jìn)行中耕、除草等作業(yè)，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率；但其體型較大、重心偏高、操作較困難等一系列不便利因素，在坡地茶園作業(yè)時(shí)穩(wěn)定性差，整體使用性能有待提高。

1980年，原浙江省機(jī)械科學(xué)研究所、浙江省嘉善拖拉機(jī)廠等單位成功研制了C-12型茶園專(zhuān)用耕作機(jī)械，這是我國(guó)茶園耕作機(jī)械首款值得推廣應(yīng)用的茶園專(zhuān)用動(dòng)力機(jī)[19-20]。C-12型茶園耕作機(jī)使用S195型(8.8kW)柴油機(jī)提供動(dòng)力，采用履帶式行走裝置，機(jī)器下部最大寬度為0.8m，上部為0.5m，整機(jī)橫斷面成“凸”字型，可充分利用茶行間隙，配置流線(xiàn)形防護(hù)罩減少對(duì)茶樹(shù)枝條的損壞。其變速箱箱體共設(shè)置6個(gè)前進(jìn)檔、2個(gè)倒檔，可滿(mǎn)足中耕、深耕、開(kāi)溝、施肥等作業(yè)。采用液壓提升系統(tǒng)，設(shè)置中立、提升、浮動(dòng)等3個(gè)工位，以適應(yīng)地面起伏狀況并保持耕深。中耕除草作業(yè)使用左右各配8把彎犁的旋耕機(jī)，松土、除草性能良好，且不易纏草。整機(jī)驅(qū)動(dòng)力較大、重心低、穩(wěn)定性較好，適宜于行距為1.5m的條植茶園作業(yè)。

20世紀(jì)80年代，紹興東方紅茶場(chǎng)使用小型柴油機(jī)懸掛直齒犁，依靠鏈軌式行走裝置進(jìn)行中耕作業(yè)，耕幅達(dá)0.8m，耕深可達(dá)0.3m，每小時(shí)可耕作0.13hm2左右，該耕作機(jī)適用于一定坡度的茶園[20]。

20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)第1家生產(chǎn)茶園中耕機(jī)的原浙江省新昌縣東輝機(jī)械廠研制的ZGJ-150型茶園中耕施肥機(jī)，是在日本一種施肥、淺耕兩用機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)茶園實(shí)際狀況而制造的新機(jī)型[21]。該機(jī)以2.2kW的F165型柴油機(jī)為動(dòng)力，采用手扶自走式作業(yè)方式，中耕作業(yè)部件為2把齒形鍬，中耕幅寬設(shè)定在0.35～0.55m范圍內(nèi)；中耕耕深為0.13～0.15m，作業(yè)行走速度可達(dá)0.5m/s，整機(jī)長(zhǎng)、寬、高分別為1.50、0.42、1m，質(zhì)量為120kg左右。該機(jī)在全國(guó)多省茶區(qū)推廣使用性能穩(wěn)定，得到了茶農(nóng)一致好評(píng)。然而，由于我國(guó)茶園土壤長(zhǎng)期管理不善，堅(jiān)硬的土壤使得該機(jī)動(dòng)力不足、耕作鍬齒變形、耕作深度不達(dá)標(biāo)。

隨后，經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研，新昌縣捷馬機(jī)械有限公司(原東輝機(jī)械廠)在ZGJ-150型基礎(chǔ)上全新設(shè)計(jì)了ZGJ-120型茶園中耕機(jī)[22]。該機(jī)以F170型柴油機(jī)為動(dòng)力，功率達(dá)2.96kW(4馬力)，行走輪采用鐵輪，輪緣寬0.9m，外緣焊有人字形凸出筋條，耕幅設(shè)定在0.45m，最大耕深為0.12m，行走速度達(dá)0.4m/s，整機(jī)長(zhǎng)、寬、高分別為1.25、0.47、0.76m，質(zhì)量為130kg左右。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的試驗(yàn)，ZGJ-120型茶園中耕機(jī)適用于松軟、硬度適中的茶園，可在坡度為15°以下茶園中穩(wěn)定作業(yè)，茶樹(shù)枝條損傷率極低，耕作質(zhì)量滿(mǎn)足農(nóng)藝要求。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)：該機(jī)在土壤含水率很低且堅(jiān)硬的茶園中作業(yè)時(shí)，出現(xiàn)耕深不一致、作業(yè)效率較低、機(jī)器行走時(shí)跳動(dòng)等不良現(xiàn)象。

2011年，楊擁軍等[23]針對(duì)我國(guó)南方茶園機(jī)耕過(guò)程中受茶樹(shù)枝條阻礙、纏草等情況，在煙草作物中耕機(jī)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種小型茶園中耕機(jī)。該茶園中耕機(jī)由傳動(dòng)系統(tǒng)、旋耕刀、靜刀、限深裝置、罩殼及機(jī)架等組成，工作時(shí)由柴油機(jī)提供動(dòng)力，動(dòng)力經(jīng)由帶輪帶動(dòng)槽輪傳遞到一級(jí)變速箱，調(diào)速后將動(dòng)力傳到二級(jí)可調(diào)速變速箱中，進(jìn)而傳遞給刀軸帶動(dòng)旋耕刀。中耕除草作業(yè)時(shí)，通過(guò)在旋耕刀旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方裝配1根與之相對(duì)應(yīng)的靜刀軸，使安裝在刀軸套管導(dǎo)槽中的靜刀片、下方旋耕刀成間隙均勻分配，刀軸旋轉(zhuǎn)時(shí)靜刀片能與纏繞的雜草之間產(chǎn)生一定的剪切應(yīng)力，從而纏在旋耕刀上的雜草被靜刀片切斷并隨著旋耕刀翻轉(zhuǎn)土壤而脫離旋耕機(jī)構(gòu)。該機(jī)亦采用了流線(xiàn)型罩殼，在減小中耕機(jī)行進(jìn)阻力的同時(shí)保證工作過(guò)程連續(xù)、流暢，亦可調(diào)節(jié)耕深，適應(yīng)不同土質(zhì)要求和耕作環(huán)境要求等。

2012年，由無(wú)錫華源凱馬發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司張士興、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所肖宏儒等針對(duì)茶行有限的空隙發(fā)明了新型模仿人工鋤地作業(yè)的刀具。其作業(yè)時(shí)可利用土壤作用于刀具的水平方向的反作用力克服一部分整機(jī)前進(jìn)作業(yè)時(shí)受到的地表阻力，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)減輕負(fù)荷、節(jié)省能耗。整機(jī)運(yùn)用高等機(jī)構(gòu)學(xué)原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧而緊湊，可順利進(jìn)入茶果園等狹窄的行間作業(yè)。在使用中，由于曲柄機(jī)構(gòu)受震動(dòng)、慣性力、負(fù)載力等復(fù)雜環(huán)境影響，軸承、螺栓等連接固定部分容易松動(dòng)、損壞，其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)參數(shù)等有待進(jìn)一步優(yōu)化。該茶田翻耕機(jī)外形圖如圖1所示。

圖1 茶田翻耕機(jī)

2013年起，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等的支持下，由肖宏儒等設(shè)計(jì)了茶園管理機(jī)復(fù)合底盤(pán)、機(jī)具配套接口結(jié)構(gòu)，同時(shí)研制配套的中耕、除草等一系列機(jī)具，最終完成節(jié)能高效的高地隙多功能茶園管理機(jī)[24-25]。該機(jī)為減少能耗損失而全部采用高效液壓直驅(qū)方式，調(diào)整底盤(pán)高度以實(shí)現(xiàn)橫跨茶棚并能復(fù)式作業(yè)，通過(guò)調(diào)整整機(jī)寬度、地隙高度可增強(qiáng)整機(jī)在復(fù)雜地形及不同茶園農(nóng)藝的適用性。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)改進(jìn)，形成履帶式、輪式等不同樣機(jī)，外形圖如圖2所示。該機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、能耗低、作業(yè)效率高、實(shí)用性較強(qiáng)，應(yīng)加強(qiáng)推廣應(yīng)用。另我，還有適用于低地隙的履帶式多功能茶園管理機(jī)，樣機(jī)外形圖如圖3所示。多功能茶園管理機(jī)的研制成功使我國(guó)茶園可實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械高效作業(yè)，極大地提高了生產(chǎn)率，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，亦適用于其他果園等的作業(yè)，具有很強(qiáng)的通用性。

2015年，徐良等設(shè)計(jì)研制了3ZFC-40型茶園中耕機(jī)[26-27]，主要由機(jī)架、除草中耕刀、汽油機(jī)及開(kāi)溝器組成等，整機(jī)約25kg，由2.58kW(3馬力)汽油機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)變速箱減速后帶動(dòng)旋刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使中耕除草刀完成碎土、碎草作業(yè)。中耕除草裝置由防纏保護(hù)蓋、旋轉(zhuǎn)刀組組成，在相鄰兩組刀間設(shè)置橫向肋條，以增大軸徑、防止纏草；防纏圓環(huán)、變速箱凹槽相互配合，可有效防止纏草；變速箱體兩側(cè)分別開(kāi)有圓形凹槽，并與防纏保護(hù)蓋密封配合，可解決輸出軸被纏死的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，該機(jī)作業(yè)性能良好，耕深較為理想，可靠性及作業(yè)效率較高，是適合丘陵地區(qū)茶園作業(yè)的新型茶園中耕機(jī)械。但是，由于機(jī)器重心偏置而產(chǎn)生微量彈動(dòng)、長(zhǎng)莖稈雜草等依然會(huì)出現(xiàn)纏死問(wèn)題及土壤濕度大于32%時(shí)容易堵塞等問(wèn)題有待解決。

圖2 高地隙多功能茶園管理機(jī)

圖3 低地隙多功能茶園管理機(jī)(懸掛有機(jī)具)

4 當(dāng)前茶園中耕機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)

實(shí)現(xiàn)茶葉機(jī)械化管理，可極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低茶葉生產(chǎn)成本，解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資源緊缺問(wèn)題，并能穩(wěn)步發(fā)展茶業(yè)經(jīng)濟(jì)，提高茶葉品質(zhì)，滿(mǎn)足茶園節(jié)本增效的現(xiàn)實(shí)之需，也是發(fā)展茶業(yè)現(xiàn)代化、提高茶農(nóng)生活質(zhì)量、創(chuàng)建新型農(nóng)村等的必由之路。

縱觀茶園耕作機(jī)械整個(gè)發(fā)展史，雖然適用于茶園的機(jī)型較少，但近幾年在國(guó)家強(qiáng)力推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平得到迅速提高，茶園機(jī)械整體水平亦有一定程度的提升。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)等技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，專(zhuān)門(mén)針對(duì)茶園的耕作機(jī)械雖少，尤其是中耕機(jī)械，但亦有其發(fā)展趨勢(shì)：

1)當(dāng)前茶園中耕機(jī)械實(shí)現(xiàn)了小型化發(fā)展。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，以及新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，越來(lái)越多的工作部件被集成于一體或者被集成模塊所替代，其工作穩(wěn)定性、可靠性等亦得到很大提升。如上文所述的茶田翻耕機(jī)，其小巧的外觀能輕松進(jìn)入有限的茶行間作業(yè)。

2)當(dāng)前茶園中耕機(jī)械實(shí)現(xiàn)了可乘用型的發(fā)展。傳統(tǒng)的茶田耕作機(jī)械借用大田作業(yè)機(jī)械，在茶園耕作性能較差，而新型的多功能茶園管理機(jī)在實(shí)現(xiàn)乘坐功能的前提下卻能保證良好的作業(yè)性能。

3)當(dāng)前茶園中耕機(jī)械智能化、通用性水平得到提升和發(fā)展。發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展提高了動(dòng)力機(jī)械的智能化水平，通用接口技術(shù)的發(fā)展提升了機(jī)具使用率，新型的茶園管理機(jī)械不僅可以用于茶園作業(yè)，還可用于林果園等間隙種植的作物。

4)當(dāng)前茶園中耕機(jī)械實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、綠色、環(huán)保。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平的提升可提高中耕機(jī)械自身的經(jīng)濟(jì)性能，如油耗、尾氣排放等。針對(duì)茶園的中耕機(jī)械的應(yīng)用還可以減少化肥的使用，提高茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善茶園的生物環(huán)境，提供適于茶樹(shù)生長(zhǎng)的條件。

5 存在問(wèn)題及解決方案

縱觀國(guó)內(nèi)外茶園機(jī)械的發(fā)展過(guò)程，結(jié)合我國(guó)茶園機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，茶園管理機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)茶業(yè)現(xiàn)代化、提高茶業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最迫切、最關(guān)鍵的部分。近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)在茶葉加工、包裝等后處理機(jī)械方面有較多的研究與應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的成果；但在茶園管理機(jī)械(尤其是耕作機(jī)械)卻很少見(jiàn)有新機(jī)型應(yīng)用，更沒(méi)有適用性強(qiáng)的管理機(jī)械。在丘陵山區(qū)的茶園，管理機(jī)械化程度更是極低，且茶園耕作勞動(dòng)強(qiáng)度大、人工作業(yè)成本高，因此急需可推廣的、實(shí)用性強(qiáng)的茶園耕作機(jī)械。

目前，我國(guó)茶園耕作機(jī)械化水平較低，并存在諸多問(wèn)題，主要有3方面：

1)我國(guó)茶園規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。茶園規(guī)劃各不相同，茶園所處丘陵、山區(qū)地形復(fù)雜多樣化，茶園育種與栽培等農(nóng)藝不適于機(jī)械化，缺乏相應(yīng)有效的技術(shù)服務(wù)體系及農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣人員，機(jī)手作業(yè)水平低，不能適應(yīng)市場(chǎng)需求。

2)國(guó)內(nèi)茶葉機(jī)械科研體系不健全，國(guó)家政策、專(zhuān)項(xiàng)資金等有待更多的傾斜與支持，科研力度有待加大，科研水平、科研面有待進(jìn)一步提高、擴(kuò)大。

3)茶機(jī)企業(yè)數(shù)量少、實(shí)力單薄、創(chuàng)新力不高，生產(chǎn)制造水平較低，作業(yè)機(jī)具功能單一、價(jià)格昂貴、低性能，這些都嚴(yán)重制約著茶葉機(jī)械的發(fā)展。

我國(guó)茶園實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的路程還很長(zhǎng)，鑒于國(guó)外茶園機(jī)械化發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)茶園實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)民飲茶習(xí)慣等，建議通過(guò)以下途徑提高我國(guó)茶園耕作機(jī)械化水平：

1)行業(yè)主導(dǎo)茶葉品質(zhì)、品種及相應(yīng)栽培技術(shù)的規(guī)范與推廣，茶葉機(jī)械、農(nóng)學(xué)、企業(yè)等各學(xué)科、各單位協(xié)同一致，提高農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝的深度融合水平，共同打造有中國(guó)特色的新型現(xiàn)代化茶園。

2)加大政策、資金等的支持力度，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真分析功能，采用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新材料等研發(fā)新機(jī)型。針對(duì)不同地形、不同農(nóng)藝的品種進(jìn)行分類(lèi)研究、逐步攻克，進(jìn)一步發(fā)揮農(nóng)機(jī)推廣站等農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝服務(wù)部門(mén)的作用，及時(shí)跟蹤反饋茶園需求，打通產(chǎn)品的研發(fā)、制造、推廣應(yīng)用等環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到應(yīng)用的效率，使各部門(mén)、各環(huán)節(jié)相互緊密銜接，建立一整套高效的茶園服務(wù)體系。

3)提高茶園規(guī)?；皹?biāo)準(zhǔn)化經(jīng)營(yíng)水平，成立茶機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社，提高茶機(jī)的安全使用水平和利用效率，努力打造現(xiàn)代生態(tài)茶園。

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Keywords：teaindustry;cultivationmanagement;cultivation;mechanization

TeaCultivatorMechanizationDevelopmentandCountermeasures

DaiHongchao,XiaoHongru,MeiSong,SongZhiyu

(NanjingResearchInstituteforAgriculturalMechanization,MinistryofAgriculture,Nanjing210014,China)

Cultivatorisoneofthemostimportantpartsoftheteagardenmanagementoperationprocess,therealizationofmechanizedfarmingmanagementcanimprovetheproductionefficiencyandqualityoftea.Domesticteagardenfarming,especiallythecultivationoperations,inthetraditionaloperationstateforalongtime,cannotmeettherequirementsofthemanagementoftea,notconformtotherequirementsofthemodernagriculture.Someforeignteaproductioncountrieshasrealizedthemodernizationofthewholeteaproduction.Teaindustryisthetraditionallabor-intensiveindustries,andisstrongoftimeliness.However,withtherapiddevelopmentofChina'surbanizationanddramaticshortageofagriculturallaborresources,theproblem,difficultemploymentinteagarden,isbecomingmoreandmoreprominent.ItisshortageofteagardencultivationmachinerythathasseriouslyrestrictedthedevelopmentofthenewtypeofefficientteaindustryinChina.Thispaperreviewedthedomesticandforeignteacultivationmachinery,analyzedthedevelopmenttrend,pointedouttheproblemsaboutthedomesticteagardencultivationmachinery,andaccordinglyproposedsolutions.

2016-03-23

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果蔬茶創(chuàng)新工程、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-23)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201303132)；國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目(2013GA690001)

代紅朝(1989- ),男,河南平頂山人, 碩士研究生，(E-mail)dhcman@qq.com。

肖宏儒(1958-),男,江蘇泰興人,研究員，(E-mail)xhr2712@sina.com。

S

A

1003-188X(2017)04-0263-06