小型茶園耕作管理機械的研制與推廣

劉瓊

（長沙市農(nóng)業(yè)機械研究所，湖南 長沙 410004）

茶園耕作是茶園土壤管理的一項重要內(nèi)容，也是茶園管理中的一項例行作業(yè)。它具有清除雜草、疏松土壤、打亂土層、促進土壤熟化等優(yōu)點。茶園中耕除草、深耕和施肥等作業(yè)所耗用勞力約占整個茶園生產(chǎn)用工的25%，且大部分作業(yè)比較繁重，手工作業(yè)體力消耗非常之大。各茶葉生產(chǎn)大國為提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強度，在茶園耕作專用機械方面作了大量的研究。

1 國內(nèi)外茶園耕作管理機械研究概況

國外茶葉大國中，以印度、斯里蘭卡、肯尼亞、日本、越南為主要茶葉生產(chǎn)貿(mào)易國。其中，日本是世界上唯一實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)全過程機械化的國家，也是茶葉單產(chǎn)最高的國家，其茶園生產(chǎn)機械及管理技術(shù)的發(fā)展隨著科技進步日趨成熟，代表了當今世界茶葉生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。日本茶葉生產(chǎn)的機械化和自動化程度較高，茶樹修剪、茶葉采摘、加工、包裝等基本上都實現(xiàn)了機械化和自動化。日本茶園90%屬于農(nóng)戶所有，主要由茶葉指導(dǎo)者協(xié)會提供服務(wù)和協(xié)調(diào)，其茶園管理現(xiàn)代化，茶園規(guī)則整齊有序，這為日本茶葉機械化生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)并提供了必要的硬件條件。據(jù)相關(guān)資料顯示，日本茶園田園化程度最高，茶園統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，茶行行距1.8 m，株距0.3 m，單株條栽，茶行長度為30 m的理想值。現(xiàn)在，日本的茶葉生產(chǎn)，已實現(xiàn)了全過程機械化，就最難的栽培機具而言，已有性能良好的耕作、施肥、噴藥、修剪、采摘等配套機械。

傳統(tǒng)的茶樹栽培管理基本依靠人工勞作或畜力耕犁，勞動強度大，費工多，耕作質(zhì)量很難達到要求。由于工效不高，很難按季節(jié)完成各項必須的耕管作業(yè)。上世紀50年代，我國茶區(qū)就開始在耕作機具方面進行研究與實踐，最初使用半機械化的畜力農(nóng)具，如畜力雙行茶園施肥器等。該農(nóng)具工作時，盛放在肥料箱中的肥料通過拌肥器攪拌而從肥料箱底部進入輸肥管和雙圓盤式開溝器，從圓盤間隙中落入土壤，一次完成開溝、施肥、蓋土三道工序。該農(nóng)具施肥深度為10 cm左右，可于幼齡茶園中應(yīng)用，施化肥和被粉碎的餅肥、土雜肥。進入20世紀70年代后，手扶拖拉機逐漸在我國普遍應(yīng)用起來，為了解決茶園耕作動力問題，浙江、云南和廣東等省先后把工農(nóng)-10型、東風(fēng)-12型等型號的手扶拖拉機加裝防護罩，并采用原配旋耕機在茶園中進行中耕除草等作業(yè)，取得了一定的效果，但拖拉機體型較大，重心偏高，在坡地茶園中應(yīng)用時穩(wěn)定性較差，操作困難，可推廣性不強。1979年，原一機部在安徽省召開了第一次全國茶園耕作管理機械會議，會上交流的茶園動力機械有履帶式茶園拖拉機、茶園中耕拖拉機等。1980年，浙江省機械科學(xué)研究所等單位研究完成了C12型茶園耕作機械，并由浙江省嘉善拖拉機廠正式投入生產(chǎn)，這是我國茶園耕作第一款有推廣意義的茶園專用動力機。C12型茶園耕作機以S195型12馬力柴油機為動力，并選用履帶行走機構(gòu)和行間作業(yè)形式，最大寬度在機器下部為0.8 m，上部為0.5 m，整個機械的橫斷面設(shè)計成“凸”字型，以充分利用茶行空間，使機械順利進入茶行，且防護罩采用流線形設(shè)計，減少了對茶樹枝條的損壞。1980～1985年又先后鑒定了合肥手扶拖拉機廠的CH12型和湖北茶機總廠的ISC-780型茶園耕作機，可配套深耕、中耕、除草、施肥、修剪、采茶、病蟲害防治和噴灌機具。以上3種代表機型均投入小批量生產(chǎn)，由于成本和對茶園硬件設(shè)施條件要求等方面問題，均沒能大面積推廣。20世紀90年代中期，浙江新昌東輝機械廠研制成功的小型手扶2.2 kw的ZCJ-150型小型茶園耕作施肥機是當時我國自行研制的小型茶園耕作較理想機型。進入21世紀，隨著我國科學(xué)水平的提高，各地茶區(qū)都掀起了全程機械化的研究高潮，耕作管理機械也取得了很大的進步，浙江、江西、湖南、福建及臺灣都推出了各自的機型。

2 小型茶園耕作管理機械的研制與開發(fā)

我國茶園耕作管理機械的現(xiàn)狀是茶園管理的機械化耕作面積不到整個茶園面積的5%，沒有形成大面積推廣的定型產(chǎn)品。針對我國茶區(qū)的實際情況，為滿足現(xiàn)階段我國茶區(qū)對專用的茶園小型耕作機械的需求，我們在調(diào)研、考察的基礎(chǔ)上，吸收同類機型的優(yōu)點，結(jié)合在前期研制中發(fā)現(xiàn)的問題，充分考慮本地茶園的土質(zhì)、地形地勢及茶樹生長等特點，經(jīng)過多次試制、試驗、不斷改進，研制成功新一代小型茶園耕作機。該機具綜合性能好，可提高茶芽密度和百芽重，深受茶農(nóng)喜愛。在設(shè)計研制過程中，我們遵循了以下幾點設(shè)計規(guī)則。（1）機具重心低，穩(wěn)度大，能在一定坡地作業(yè)運行；（2）齒輪多級傳動，能進、退行走，箱體采用鋼板沖壓成型，輸出刀軸裝有阻水裝置；（3）機具體積小、重量輕、動力強勁、旋耕功效高，配上相應(yīng)的機具還可以進行施肥、噴藥等作業(yè)，實現(xiàn)一機多用；（4）對地比壓小，使耕作過后土壤不致被壓板或增加耕作困難；（5）整機所有零部件盡可能采用標準件，有利于今后制造、推廣及維修的通用性。其主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

我國各地自然條件千差萬別，任何一種機具只能在適合其使用的環(huán)境中才能得到發(fā)展，故研制與推廣必須適應(yīng)自然條件與地理環(huán)境。目前，我們正加強在不同地域、不同氣候條件下的機具適應(yīng)性研究，并進行附屬裝置的開發(fā)研究，為大面積推廣機具奠定基礎(chǔ)。

3 推進我國茶園耕作管理機械化的主要對策和措施

農(nóng)業(yè)部“十二五”規(guī)劃中明確提出今后的發(fā)展思路:以增加農(nóng)民收入和增強國際國內(nèi)競爭力為出發(fā)點，以市場為導(dǎo)向，效益為中心，資源優(yōu)勢為依托，機制創(chuàng)新和科技創(chuàng)新為動力，穩(wěn)定面積，提高質(zhì)量，調(diào)整結(jié)構(gòu)，大力推行無公害標準化生產(chǎn)，培育和壯大龍頭企業(yè)，打造名牌，努力加快產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營進程；充分發(fā)揮產(chǎn)品和區(qū)域優(yōu)勢，建立多元化投入機制，著力推動產(chǎn)業(yè)升級，帶動和促進全國茶葉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

政策為我國茶葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明了方向，如何加快茶園耕作管理機械化進程，我們認為要著重注意以下幾點。

3.1 實現(xiàn)采摘和耕作機械化是重中之重

在耕作機械化方面，重點是開發(fā)高效實用型茶園專用耕作機，要加大科研攻關(guān)力度，加快、加大試驗示范力度，對于成熟的機械要盡快定型并加大資金及政策扶持力度，實現(xiàn)大面積推廣。

3.2 加大對配套農(nóng)藝技術(shù)的研究

任何適用的農(nóng)機具只有與相應(yīng)的農(nóng)藝相配合、相適應(yīng)才能取得最佳效果。因此，機械性能改進、試驗示范與配套農(nóng)藝技術(shù)研究要貫穿整個耕作機械化研究的全過程，必須進一步加大對茶樹栽培技術(shù)的研究，使茶樹適應(yīng)機耕條件。同時，機械設(shè)計也需適應(yīng)茶樹的生長要求，這樣才能達到高質(zhì)量和高效率的要求。

3.3 加強對老茶園的改造和新茶園的規(guī)劃

今后，在發(fā)展耕作機械上，除了不斷改進機具和研制新的機具以適應(yīng)茶園的要求外，茶園也必須進行改造，以適應(yīng)機械耕作的要求。茶樹是多年生作物，不易改變現(xiàn)狀，因此在新茶園建設(shè)與老茶園改造中就必須考慮以下幾點:（1）將現(xiàn)有不成型、不規(guī)范或坡度較大的山地茶園進行區(qū)劃調(diào)整，以便推行機械化作業(yè)；（2）為提高機械化效率，茶園應(yīng)集中成片規(guī)劃布局，并完善配套相應(yīng)的水利設(shè)施。

3.4 走規(guī)模化經(jīng)營之路

只有規(guī)模化經(jīng)營才能有效地提高機械的使用效率。這是茶園機械化生產(chǎn)的必備條件，因此要把規(guī)模化經(jīng)營作為重要的戰(zhàn)略任務(wù)來抓。

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