茶乃國飲，更是中華文化傳承的重要載體。目前，我國茶葉種植面積4200多萬畝，年總產(chǎn)值超過1500億元，是22個主產(chǎn)省支柱產(chǎn)業(yè)之一和茶農(nóng)主要經(jīng)濟(jì)來源。我國茶園地域地形復(fù)雜(多分布于丘陵山區(qū))，機(jī)械化難度大，綜合機(jī)械化作業(yè)水平不足10%，茶園管理與茶葉采摘勞動力成本超過60%，生產(chǎn)效益低。茶產(chǎn)業(yè)綜合競爭力和可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重制約，實現(xiàn)茶園生產(chǎn)全程機(jī)械化迫在眉睫。

資料圖

　　近日，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所在江蘇省茶博園舉辦茶園機(jī)械現(xiàn)場演示觀摩會。會上共演示了30余臺新研發(fā)的茶園生產(chǎn)機(jī)械，包括茶園耕作、修剪、采摘、植保等，涵蓋茶園生產(chǎn)全過程，標(biāo)志著我國茶園生產(chǎn)正步入“機(jī)器換人”時代。

　　2013年起，農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化研究所等8家單位開展了茶園機(jī)械化作業(yè)技術(shù)與裝備研發(fā)。根據(jù)研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員肖宏儒介紹，團(tuán)隊以茶園生產(chǎn)全程機(jī)械化為目標(biāo)，通過理論技術(shù)創(chuàng)新、裝備創(chuàng)制和應(yīng)用推廣，著力提升我國茶園生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)水平。

　　“平地跨行乘用式高效機(jī)械作業(yè)技術(shù)模式、緩坡行間行走超低地隙作業(yè)技術(shù)模式、陡坡輕簡機(jī)械化作業(yè)技術(shù)模式，形成了三類典型茶園全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式與裝備體系。”由于我國茶園的基本特征不太相同，團(tuán)隊提出了不同的茶園機(jī)械作業(yè)技術(shù)模式及與之相適應(yīng)的“動力平臺+”機(jī)具配置模式。

　　肖宏儒介紹，面對茶園板結(jié)土壤耕作阻力大、缺乏適用機(jī)具、肥料深施難等問題，他們創(chuàng)建了“針式”仿生耕作理論，創(chuàng)新耕作機(jī)構(gòu)，創(chuàng)制了仿生耕作機(jī)具。該機(jī)具模擬人力挖掘原理，也就優(yōu)化了挖掘軌跡、入土的角度，容易破土；創(chuàng)新設(shè)計曲柄連桿仿生耕作機(jī)構(gòu)和微弧形變曲率半徑“針式”耕齒，挖掘阻力小，易碎土；耕作深度由人工作業(yè)的5~8厘米提高到23.3厘米，無重耕、漏耕現(xiàn)象。這項成果填補(bǔ)了我國茶園板結(jié)土壤深耕施肥技術(shù)裝備的空白。

　　針對茶葉生產(chǎn)綠色防控，團(tuán)隊創(chuàng)新了蟲害負(fù)壓綠色防治技術(shù)，創(chuàng)制了負(fù)壓捕蟲裝備，首次捕蟲率達(dá)到70%，為發(fā)展綠色茶產(chǎn)業(yè)提供了新型技術(shù)裝備支撐。

　　“針對傳統(tǒng)機(jī)采茶完整率低的問題，我們團(tuán)隊還創(chuàng)新了仿生采茶技術(shù)，創(chuàng)制了跨行自走式采茶機(jī)和智能化采茶部件。”他補(bǔ)充說，團(tuán)隊創(chuàng)建了“有限選擇性”**優(yōu)采摘理論，建立茶樹新梢統(tǒng)計模型，確定了新梢**佳采摘面位置；設(shè)計了調(diào)控新梢受剪姿態(tài)的仿生扶葉機(jī)構(gòu)和采篩一體復(fù)式作業(yè)機(jī)構(gòu)，集成創(chuàng)制了跨行自走式采茶機(jī)。與傳統(tǒng)采茶機(jī)相比，其采茶完整率由60.4%增加到77%，使夏秋茶資源獲得充分利用，茶園綜合效益提高40%左右。此外，還創(chuàng)新了嫩梢高效精確識別、精準(zhǔn)定位技術(shù)和機(jī)械手蓬面軌跡仿形控制技術(shù)，創(chuàng)制了智能采茶部件，芽頭識別率達(dá)到90%，采摘速度超過每小時2400個，為高效智能化采茶提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

　　據(jù)了解，從2013年起，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所開展了茶園機(jī)械化作業(yè)技術(shù)與裝備研發(fā)，目前研發(fā)的三類茶園作業(yè)動力平臺及作業(yè)部件已經(jīng)形成批量生產(chǎn)。2014~2015研發(fā)的茶園生產(chǎn)機(jī)械年累計銷售額達(dá)1.0224億元，在全國22個茶葉主產(chǎn)省應(yīng)用達(dá)210.13萬畝次，累計為茶場、茶農(nóng)節(jié)本增效9.11億元。