劉明麗,彭云,許艷艷,劉娜,曾旭,黎明勇
四川省宜賓市茶產(chǎn)業(yè)研究院(宜賓 644000)
中國是茶葉的發(fā)源地,作為茶葉的生產(chǎn)和消費大國,茶產(chǎn)業(yè)在我國具有較大的市場[1]。截至2021年底,我國茶樹栽種面積4 896萬畝(1畝≈666.67 m2),茶葉產(chǎn)量318萬 t,較上年增加24.82萬 t[2]。茶葉作為一種天然的健康飲品,具有廣大的消費群體。近年來,隨著我國茶葉消費的日益增長,人們對飲茶品質(zhì)的重視程度日益提高。
名優(yōu)茶,是一類具有獨特的外觀形狀和突出的內(nèi)質(zhì)特點的優(yōu)異茶,在社會中有一定名度,符合現(xiàn)階段消費者對健康和高品質(zhì)生活的追求[3]。名優(yōu)茶的生產(chǎn)呈現(xiàn)快速增長趨勢,并以較高的經(jīng)濟價值迅速成為茶葉市場的主力。茶葉是一個勞動密集型產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)名優(yōu)茶的采摘和加工都需要大量的人力和物力[4-5],隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設步伐的加快,我國農(nóng)業(yè)機械化及自動化快速發(fā)展,茶園中應用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術越來越廣泛[6-7]。為今后名優(yōu)茶可持續(xù)發(fā)展,茶葉機械化采摘水平和茶葉機械化加工應用成為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點之一。鑒于此,對我國近幾年名優(yōu)茶的機械化采摘和制作相關研究進行綜述,以期進一步促進名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供參考。
茶樹是我國重要特色經(jīng)濟作物之一。在我國各省份名優(yōu)茶生產(chǎn)品類較多,不同茶區(qū)都有多種名優(yōu)茶,共計上千余種,其中綠茶最多,約占名優(yōu)茶的80%[8]。綠茶作為我國茶產(chǎn)區(qū)的主導產(chǎn)品,近幾年由于市場需求量增加,名優(yōu)茶消費持續(xù)增長。由此看出,我國的名優(yōu)綠茶越來越受歡迎。
名優(yōu)茶是我國茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的特色和亮點。通過選擇機械化采摘和加工的方式,嚴格控制茶鮮葉原料,規(guī)范名優(yōu)茶的品質(zhì)特點,為其制作出標準的名優(yōu)茶奠定了基礎。但由于名優(yōu)茶的生產(chǎn)季節(jié)性明顯,所需原料和工藝要求高,這成為制約我國茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的原因之一[9]。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,大量的農(nóng)村人口到城鎮(zhèn)就業(yè),造成勞動力市場較大缺口。茶葉采摘任務是茶葉生產(chǎn)中使用勞動力最多的時候,傳統(tǒng)采摘在人工上就消耗了占整個茶葉生產(chǎn)的50%左右[10],而名優(yōu)茶鮮葉原料有著精細的采摘標準,以鮮葉細嫩、均勻為主,因此導致茶葉采摘成本呈現(xiàn)日益增長趨勢。
我國名優(yōu)茶傳統(tǒng)采摘工作存在勞動強度大、采摘成本高、采摘速度慢、采摘不完全等問題[11]。面對當前名優(yōu)茶產(chǎn)值高,市場需求多的關鍵,機械采茶成為各茶企規(guī)?;谋厝悔厔?。就目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀,利用采茶機將茶葉采摘下來,針對不同的名優(yōu)茶制作要求對鮮葉進行篩選分級加工,除去破碎芽葉,對采摘不同標準的芽葉進行初步分級,就不同的名優(yōu)茶原料,進行分級加工[12]。機械化采摘及配套加工能有效解決采茶勞動力不足、降低茶葉加工企業(yè)成本、有效增加茶農(nóng)收入和資源利用率、提高市場占有率,是破解目前突出“采茶難”瓶頸的有效途徑,是當前及今后一段時期我國茶葉產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)技術推廣的重中之重,是茶業(yè)現(xiàn)代化的必由之路[13-14]。因此機械采茶代替手工采茶是必然趨勢,茶葉機采機制技術的研發(fā)和示范推廣是我國各省茶區(qū)的迫切需求。
近年來,茶產(chǎn)業(yè)成為助力打贏脫貧攻堅和實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)之一,其發(fā)展勢頭強勁。隨著茶葉采摘機械化水平的不斷提高以及采摘技術的不斷推廣應用,我國名優(yōu)茶產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提升。我國對機采茶園相關研究主要從品種選擇、樹冠培育、樹形修剪、留采機制等幾個方面展開,這為名優(yōu)茶的機采研究提供技術保障。
不同茶樹品種的形態(tài)特征和生物學特性對機采適應性不同,研究適合機采的茶樹品種對生產(chǎn)名優(yōu)茶具有重要作用[15]。近幾年,我國許多研究者陸續(xù)對合適進行機械采摘的茶樹品種做了研究。陳紅旭等[16]根據(jù)茶樹新梢芽葉特征、機采產(chǎn)量、采前芽葉組成等幾個指標研究適宜四川茶區(qū)進行機采的品種,試驗結果表明最適宜機采的品種為中茶108、川茶2號和馬邊綠1號,機采品種要求具有產(chǎn)量高、長勢好、再生能力強、發(fā)芽整齊等優(yōu)點。邢瑤等[17]采用相同的方法,以宜興地區(qū)普遍種植的5個茶樹品種為材料,分析不同品種機械采摘的適應性,結果表明龍井43、福鼎大毫、福鼎大白最適宜機采,其中龍井43的發(fā)芽密度最高;福鼎大毫和福鼎大白茶新梢較長、樹冠高度適中、覆蓋度較大,以福鼎大白最適宜大宗紅茶的機采。江新鳳等[18]對烏牛早等6個不同的名優(yōu)茶品種機采適期進行研究,結果表明在相同適采期內(nèi)的采摘效果比較中除了白毫早,其他5個品種,即龍井43、烏牛早、福鼎大白茶、櫧葉齊、迎霜都可適宜機采,適采期的生長標準以一芽二葉70%~80%為宜。鄭旭霞等[19]對杭州名優(yōu)茶迎霜、青峰、福鼎大白茶、勁峰、翠峰、茂綠、垂綠7個品種進行比較試驗分析,結果表明,垂綠和青峰2個品種更適于機采。
綜上,名優(yōu)茶樹品種具有育芽和再生力強、發(fā)芽整齊、節(jié)間長、枝條直立、芽頭密度大、機采鮮葉質(zhì)量優(yōu)等特點適合機采。
在茶樹整個生育周期內(nèi),樹冠是呈現(xiàn)動態(tài)變化的趨勢,其高度、幅度、大小、形狀對茶葉機采質(zhì)量和品質(zhì)具有重要關系[20]。在茶園管理期間培育良好樹冠,對茶樹實行機械化采摘具有重要作用,根據(jù)茶樹的不同樹齡進行合理的樹冠培育[21]。一般茶樹的樹高與樹幅比在1︰1.5~1︰2.0,樹冠幅度在130~150 cm較為合適;樹冠培育較好的蓬面情況下,所得機采葉完整率最高可達70%左右[22]。陸德彪等[23]基于茶樹樹冠采摘的弧形與平形進行分析,弧形樹冠的葉層分布優(yōu)于平形樹冠,弧形樹冠的葉層分布均勻,平形樹冠的葉層分布不均,呈現(xiàn)兩側(cè)較多的現(xiàn)象;在同等條件下,平形樹冠的采摘面積也較弧形樹冠少。因此,我國名優(yōu)綠茶機采茶園的樹冠培育要求應該保持采摘面平整、新梢生長整齊、持嫩性好、樹冠面保持規(guī)格化形狀。
茶樹樹形修剪是機采的關鍵措施之一,不同的修剪方式可調(diào)節(jié)控制茶樹分枝方向和生長,影響茶樹代謝通量的變化[24]。茶樹修剪適宜時間和方法可以促進茶園建設和茶樹管理,為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的茶葉提供參考[25]。針對不同修剪方式培育樹冠的相關研究有很多,江新鳳等[26]對廬山機采名優(yōu)茶采用不同的修剪方式進行研究,通過樹冠高度和幅度結果表明在5月中旬和7月中旬進行深修剪的組合方式能獲得良好的樹冠,張春蓓等[27]通過不同修剪處理對名優(yōu)茶機械化采摘效果進行研究,得出同樣的結果。田潤泉等[28]采用不同的修剪組合方式研究機采茶園樹冠的形成,結果表明,對于優(yōu)質(zhì)機采茶園不易經(jīng)常采取重修剪,以秋后對樹冠進行輕修剪的方式更利于茶葉生產(chǎn)。李華海等[29]對機采樹冠進行不同修剪深度分析,結果表明,修剪深度8~10 cm為機采的最佳修剪深度,比12~15 cm的機械化開采時間提前4.5 d,鮮葉組成中的老葉、老梗比3~5 cm的降低3%,芽葉率高4.6%。
在茶葉生產(chǎn)作業(yè)中,修剪培養(yǎng)良好的機采樹冠不僅可以促進茶樹生長增加茶葉產(chǎn)量,還可以提高機采名優(yōu)茶的品質(zhì)。
茶葉留養(yǎng)目的是為了樹冠有足夠的成葉,通過光合作用合成大量的有機物供給茶樹生長,優(yōu)質(zhì)的機采鮮葉對生產(chǎn)名優(yōu)茶具有重要作用[30]。茶園機采次數(shù)增多會導致茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降,合理的留養(yǎng)機制可維持樹冠的活力,一般在茶園生產(chǎn)管理過程,可通過茶樹魚葉展期和不同芽葉占新梢比例來判斷留采。據(jù)研究結果統(tǒng)計,在魚葉展后12~15 d可進行機采;標準芽葉比例約占新梢總數(shù)的70%~80%時,可獲得較高的機采名優(yōu)茶原料[31-34]。石元值等[35]在名優(yōu)綠茶機械化采制技術中的留養(yǎng)機制遵循“葉量大少留、葉量小多留”,茶樹葉層厚度20 cm以內(nèi),葉面積指數(shù)5左右,樹勢過高或有雞爪枝層需先深修剪再進行留養(yǎng)。因此,在茶園生產(chǎn)管理過程對名優(yōu)茶進行留采選擇恰當?shù)臋C采適宜期和間隔期,對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)名優(yōu)茶具有重要作用。
近年來,隨著加工機械的推廣應用,名優(yōu)茶加工逐步實現(xiàn)機械化。名優(yōu)茶是茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值的主力軍,名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長,給茶農(nóng)增收、行業(yè)增效,進一步助推我國茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量健康發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示,全國各省名優(yōu)茶機制率逐步提升,各生產(chǎn)關鍵環(huán)節(jié)逐步實現(xiàn)機械化,其中以浙江省最為突出,西湖龍井等名優(yōu)茶機制率達95%以上[36];四川省計劃在2022年實現(xiàn)全省機采茶園覆蓋率達53%,名優(yōu)茶機制率超過70%,隨著名優(yōu)茶機制技術的快速發(fā)展,茶葉加工越來越標準化、品質(zhì)化、清潔化[37-38]。
由于機采鮮葉中存在部分茶梗、碎葉,茶葉加工之前對鮮葉原料進行分級,剔除老梗老葉雜物,從而可以提升成品茶的外形和內(nèi)在品質(zhì)。
市場針對機采茶鮮葉的物理特征可以采用3種分級方法:滾篩、圓篩和風選[39]。其中,張?zhí)m蘭等[40]就以平面圓篩機、滾篩機和風選機這3種不同的機械對機采鮮葉進行分級,研究分級效果,結果表明滾篩能得到較多相對整齊和標準的芽葉,其中以風選和自制名優(yōu)茶鮮葉分級機組合方式最優(yōu),自制名優(yōu)茶鮮葉分級機(MCF)能有效分離出80%以上標準的芽葉,風選機能較好地清除碎片。為提高機采鮮茶葉的品質(zhì),袁海波等[41]對機采鮮葉進行分級,研究分級鮮葉加工制成的產(chǎn)品品質(zhì)和效果,結果表明機采鮮葉分級樣的香氣和滋味等較未分級樣優(yōu),成品茶產(chǎn)量較未分級樣提高18.1%,綜合效益較未分級樣高。隨著機械設備的快速更替,名優(yōu)茶葉在加工過程先對機采鮮葉原料進行分級,適應茶葉機械化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。
隨著我國茶產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,茶葉加工逐步實現(xiàn)自動化和機械化。機制茶產(chǎn)業(yè)是當今發(fā)展方向的必然選擇,名優(yōu)茶采用機械加工不僅可以降低生產(chǎn)成本,加快工作效率,還可以提高茶葉產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。為機采機制綠茶品質(zhì)和經(jīng)濟效益的提高,縱榜正等[42]以機采鮮葉為原料,研究各階段加工技術參數(shù),試驗結果表明,通過優(yōu)化后的工藝及參數(shù),機采鮮葉利用率可達86.6%,機械加工所制得的產(chǎn)品感官審評得分在90分,經(jīng)濟效益高。一般不同茶類配套的生產(chǎn)工藝技術及參數(shù)都不同,針對不同外形的名優(yōu)綠茶來說,針形和卷曲形目前幾乎做到全部機械化加工。陳根生等[43]分別以機采鮮葉和制品進行分級分類加工,研究名優(yōu)綠茶的初加工工藝,基于初制技術不同的配套生產(chǎn)工藝及參數(shù),結果得出不同外形的名優(yōu)綠茶,包括長條形、卷曲(顆粒形)、毛峰和扁形,4種不同外形的名優(yōu)綠茶品質(zhì)特征各具優(yōu)點。
茶葉精制是毛茶形成商品茶的過程。機采毛茶加工完成后一般都要進行精制,根據(jù)毛茶的特點以及成品茶類型,選擇合適的設備進行處理。揀梗、篩分、靜電除雜、風選、軋切、拼配等都是茶葉精制過程之一,對毛茶按大小、長短、輕重、粗細等標準進行分類后再加工,統(tǒng)一茶產(chǎn)品特性,使產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格化[44-45]。劉烽等[46]研究適合福建白茶清潔化、智能化精制加工生產(chǎn)線,主要對茶葉精制加工過程進行研究,結果建成達到生產(chǎn)食品安全質(zhì)量的茶葉??v榜正等[47]重點對龍井茶精制過程中的篩分、色選、風選、軋切等進行試驗,通過優(yōu)化后的工藝提高精制率,得到一套龍井茶精制工藝技術規(guī)程。
總體而言,茶葉精制對茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。我國各地名優(yōu)茶機制多數(shù)都是采用全程機械化生產(chǎn),優(yōu)化我國各名優(yōu)茶產(chǎn)區(qū)精制加工工藝和技術參數(shù),通過全產(chǎn)業(yè)鏈智能管理,實現(xiàn)茶產(chǎn)品可追溯、風險可防控,保障消費者產(chǎn)品質(zhì)量安全。
據(jù)調(diào)查顯示,近幾年隨著茶行業(yè)的發(fā)展,我國各地茶區(qū)普遍存在茶鮮葉原料過剩的現(xiàn)象。主要原因是是由于大量農(nóng)村勞動力減少,另外多數(shù)企業(yè)認為當今茶農(nóng)采工費過高造成不愿采用人工,導致茶葉資源浪費。為提高茶葉資源的綜合效益,優(yōu)化名優(yōu)茶機采和機制技術研究,是推動茶行業(yè)進一步發(fā)展的研究重點。推廣名優(yōu)茶機采機制具有降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點,有利于規(guī)范茶葉品質(zhì),提高產(chǎn)品信譽,增強市場競爭力。
名優(yōu)茶機械化加工既是發(fā)展方向,亦是大勢所趨。機采鮮葉質(zhì)量的高低決定著生產(chǎn)名優(yōu)茶的關鍵。根據(jù)名優(yōu)茶機采機制生產(chǎn)的需要,針對茶樹良種特性選擇適宜的機采品種,在茶園管理期間,培育好利于機采的樹冠面,做到及時修剪和合理的留采。名優(yōu)茶加工時要求機采鮮葉嫩度和形狀一致,針對鮮葉質(zhì)量匹配不同茶類的適制性,茶葉機制采用全自動智能化機械設備進行加工,全過程保持茶葉生產(chǎn)清潔,使產(chǎn)品品質(zhì)有保證。
總之,今后發(fā)展茶園機采與機制有機結合,是名優(yōu)茶發(fā)展的必然趨勢,也是我國茶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的技術保障。