宜賓市茶園管理機械化及信息化發展初探*

劉云 汪威

宜賓市農業機械研究所，四川宜賓

茶葉是中國的名片之一，是我國城鄉居民第一大天然健康飲品[1-2]。擁有3 000多年種茶史的宜賓市是重要的茶馬古道驛站，也是世界茶葉的發源地之一[3-5]。茶葉種植和生產分布在全市的142個鄉鎮，占宜賓市鄉鎮總數的76.76%；涉茶農戶17.40萬戶占宜賓市農戶總數的10.21%，呈現出“產業規模大、產品質量高、區域優勢明顯”的良好勢頭[6]。茶產業已成為部分鄉鎮的農業支柱產業，成為農民增收致富的重要途徑。

宜賓市屬于丘陵地區，多數茶園分布于地形陡峭、坡度大于25°的中低山丘區（見圖1），具有田塊狹小且碎片化嚴重、水系工程缺失和機器通達性差等特點，使得人工作業強度大，綜合機械化程度較低，信息化管理技術明顯不足[7-8]。茶葉園區耕種、施肥、管理、采摘等關鍵環節勞動力密集、工序繁雜；同時，有效勞動力的缺位和機械化程度的匱乏，極大制約了茶產業向“大體量、多極化”方向的發展[9-10]。對茶園進行宜機化建設，采用機械化、信息化的管理模式，對降低生產者的勞動強度，增強產品溯源能力，提升茶葉整體品質具有實際意義。

圖 1 宜賓區域地貌情況

1 茶園立地及宜機化作業標準建設

針對丘陵地區地形地貌特點，對中低山丘區茶園通過消坎、填溝、搭梯等措施，改變園區內土地性狀，提高土地資源稟賦。

從宜賓區域地貌情況圖1中可以看出，宜賓地形西南部坡度陡、東北部坡度緩，坡度平均在20.5°左右；區域的坡向在各方分布均勻，陽坡面以南向為主，陰坡面以北向為主，陽坡面與陰坡面所占比例基本一致。根據宜賓的實際情況對茶園進行宜機化改造，使地塊由小變大、長短相連、依山勢形成環道，優化土地利用布局，輔以生產便道與園區外公路相通，實現機械進場無障礙。

1.1 建植梯臺宜機化建設

對中低山丘區茶園規劃建設需實現宜機化的坡改梯規劃設計，坡改梯設計的實質在坡地區域，根據山形地勢、土壤類別等級和宜機化作業要求，在山地坡面間隔一定寬度（根據茶葉品種所需農藝要求而定）沿著等高線順勢筑臺，改造成長條形、環形及扇形坡式梯地。

1.1.1 梯臺邊坡宜機化設計

坡改梯過程中為防止梯臺邊部因田間管理機械通過受壓塌陷，橫斷面應有一定的邊坡。邊坡系數主要取決于土質。梯臺外側邊坡55°～80°，一般粘質土為1∶0.5左右，沙質土為1∶0.7左右。

1.1.2 梯地臺面宜機化設計

梯地臺面宜機化需同時兼顧種植農藝要求、地形因素以及茶行間的機械通行需要，依據“自然臺面為主，改造人工臺面為輔”的總體思路。在坡面地塊較大，坡度較緩的平面，應依據自然臺位走勢，稍作處理即可；在坡面地塊小而且坡度較陡的平面，應沿等高線定寬改造。在臺面達到水平后，覆蓋或保留40～50 cm肥土層。由于坡地山貌復雜，實際工程中可根據實施區域地形設計3～5個梯地臺面寬度規格。梯地要滿足機械和人工作業要求，梯地臺面狀態見圖2。

圖 2 梯地臺面示意圖

1.1.3 等高梯間距（臺高）宜機化設計

等高梯間距（臺高）主要根據種植作物、地面坡度、土層厚度、土壤質地和機械作業要求而定。地面坡度緩、作物土層厚，等高梯間距可放寬；地面坡度陡、作物土層較薄，等高梯間距則收窄。具體參照作物農藝要求設計等高梯間距。

等高梯間距（臺高）土質梯坎高度以≤1.5 m為宜，砌石梯坎高度以≤2.0 m為宜。梯面斷面見圖3。

圖 3 梯面斷面示意圖

梯坎高度：

式中：

H——梯臺高，m；

L——斜坡距離，m；

B——臺面寬，m；

α——地面坡度（°）；

β——梯臺邊坡（°）；

1.2 道路網系宜機化設計

宜機化路網應根據園區地貌特點和規劃的機械化程度，以園區道路為骨架，合理布置和分割地塊，對環境造成影響和占用耕地較小。宜機化道路一般設置在溝邊、溝底或山脊線上，如山底坡緩，宜機化道路呈斜線形；如山高坡陡，宜機化道路可呈“S”形或螺旋形迂回上山。生產道與公路網接入應依托茶園園地鄉村規劃。依據遠景規劃、統籌設計、分期建設的原則對宜賓丘陵區茶園進行宜機化改造，提升茶園基礎設施水平，為實現全面機械化作業提供先決條件。

2 茶園管理機械化規劃建設

2.1 配套茶園管理農機農藝融合體系研究

優化茶園管理機械化行、株距等農藝參數，為茶園機械化作業機具的設計提供數據支撐；同時，構建茶園機械化管理作業技術體系，推行以機械化作業為主導思想的管理理念。新建茶園配套專業的農藝人員進行管理，加快機械化作業的發展進程。

2.2 加快茶園管理機械研發、引進與推廣

在推行標準化、規模化種植管理的同時，依托科研院所通過研發、引進及改進的方式對茶園管理方面的機具進行升級，尤其是適宜丘區茶園機械化作業的中小型機具，增強機械的實用性和適用范圍，提高茶園管理效率。

2.3 創新茶園綠色防控與植保體系

開展茶園產品綠色防控與植保體系建設，采用物理防治措施和生物防治措施對病蟲害實現綠色防控，著力對農業防控技術、生物防治技術、物理防治技術等進行研究，并配套基于無人機低空植保梯臺式作業方法研究，推動茶產業綠色防控與植保。

3 茶園管理信息化規劃建設

茶園管理信息化建設主要以物聯網平臺為基礎，回傳的現場環境、空氣、土壤等環境數據，并以此對茶園環境進行建模，建立預警、預報、主動決策等數字化茶園管理系統，實現茶園管理智能化、精準化，構建智慧茶園，主要內容見圖4。

圖 4 智慧茶園主要內容

3.1 茶園信息可視化建設

通過建立生長過程各環節圖像數據庫，結合用戶端管理平臺實現茶園信息可視化。管理人員可運用平臺及時獲取茶園環境體系、病蟲害體系、作物生長體系實時和歷史情況，并根據各個體系的動態分析，提出管理方案。進一步深度學習理論，優化方案，確保茶園作物在良好的環境下生長，提高茶葉的品質。

3.2 茶園管理智能化建設

茶園管理智能化建設是輔助解決茶葉在種植全過程中半結構化和非結構化問題的人機交互系統建設，以信息、仿真和計算機交叉學科融合為基礎，將生長實況和農藝經驗數據化，經分析建立過程推算，提供管理智能化解決方案，優化作物生長條件，使經濟效益和生態效益達到最優。

3.3 茶葉質量溯源化建設

圖 5 產品溯源框架圖

建立茶產業產品溯源體系和防偽平臺，推進需求側對茶葉質量的監督，從而督促茶葉在生長過程、生產加工、保管運輸等全環節標準化、規范化，展現產品的質量體系，提高產品的市場價值，保護消費者的利益，產品溯源體系框架圖5。

3.4 茶旅融合VR視覺體驗規劃建設

VR（虛擬現實）技術讓觀光者直接體驗茶園風光、茶園生產過程。借助VR技術將茶文化、茶故事以3D虛擬形式展現，輔助觀光者建立直觀體驗視覺，促進茶旅文化融合發展。

4 結論與建議

茶產業作為宜賓市重要的區域特色資源，是“6+3”產業之一，蘊含著較大的發展空間，隨著供給側結構升級，鄉村振興戰略的不斷推進，倒逼著宜賓茶產業前端鏈的機械化、信息化發展。

1）強化政府主導，落實政策支持。加大對茶園基礎設施和新管理模式的投入，實現管理由粗放型向集約型的轉變，從人工勞動向機械作業、智能方案處理的轉變。

2）加快茶園的標準化建設和信息化管理。建設適宜全過程機械化的標準茶葉園區，對茶葉行株、間距進行優化，預留機械入場空間；積極引進和推廣信息化、智慧化技術對茶園進行管理，保證茶葉的品質和用戶的權益，助力良好商客信任體系的搭建。

3）著力基地示范輻射。依托龍頭企業、專合社等建立兩類示范基地——茶園管理機械化、信息化示范基地和茶葉加工自動化、智能化示范基地，強化基地式培訓、宣傳、協作，促進技術的推廣與示范。