鄧佳 林川堯 吳建 王鵬 曾祥平
1.四川省農業機械研究設計院,四川成都
2.四川茶葉創新團隊,四川成都
茶樹修剪是茶葉栽培管理過程中的一項重要步驟,人工修剪后,可從莖和根頸處的非葉腋部位生長出具有潛在分化能力的不定芽,并在木質化后形成新的枝條,恢復生產和發育能力[1]。良好的修剪管理是提高茶葉產量和質量的重要因素。我國從1955 年開始研究修剪機,歷經60 多年的發展,雖早已取代手工修剪,且修剪機技術日漸成熟,但目前市面上的茶樹修剪機種類及規格繁多,在性能指標和操作習慣上有一定差異,本次試驗通過對油動與電動、單人與雙人以及平面與弧形等機型進行實際操作對比,總結了各型號茶樹修剪機的優缺點,遴選出了適宜四川茶區使用的茶樹修剪機,為后續研究提供了數據支撐。
試驗茶園為邛崍市臥龍鎮文君茶產業公園,園區目前已建成標準化有機茶園超過133.00 hm2,種植國家級優良茶葉品種。本次試驗選取同一品種、茶樹長勢良好、蓬面整齊、無缺株斷行的條播茶園,面積約0.13 hm2,茶樹均高0.7 m,茶行長28.0 m,坡度小于15°。
試驗設備及型號見表1。
共設置7個試驗區,其中,修剪機試驗區6個,每個試驗區為6 行茶樹,面積為168.00 m2(長28.0 m,寬6.0 m),試驗分三次進行,每次試驗為兩行,面積約為56.00 m2(長28.0 m,寬2.0 m),設置主操作手兩名。另設人工修剪對照區1 個,面積為56.00 m2(長28.0 m,寬2.0 m),由1名手工修剪熟工進行操作。對試驗用的6種機型分別編號并在對應試驗區進行3次操作試驗,每次試驗后記錄數據,最終數據取3 次的平均值。

表1 試驗設備及型號
根據茶樹修剪機行業標準(JB/T 5674-2007)對各機型修剪茶樹的效果進行分析,結果如表2 所示。單人修剪機生產效率大于200 m2/h,漏剪率小于1.0%,撕裂率小于2.00%,除SM110-1(平面刀)雙人油動修剪機漏剪率偏高外,全部達到行業標準要求。電動單人修剪機用時在相同工作量下最長,均在12.0 min以上,比油動單人修剪機OHT-750Z 多耗時3.3 min。由此可見,電動修剪機動力不及油動充沛,在作業效率上稍顯劣勢,但在操作舒適性及方便性方面具有較大優勢。在修剪效果方面,電動單人修剪機與油動單人修剪機在枝條漏剪率方面數據接近,平均值0.76%,撕裂率數據差異較小,最大差距僅為0.10%。綜合來看,電動單人修剪機漏剪率、撕裂率低,修剪效果良好,符合茶園修剪農藝要求。而SM110-1(平面刀)和R8GA1-2(弧面刀)油動雙人修剪機雖用時最短,但漏剪率偏高,其中SM110-1(平面刀)漏剪率超過了2.00%,原因在于用平面刀片修剪略帶弧形的蓬面,蓬面兩端下部枝葉難以剪到,存在漏剪,修剪質量不高。

表2 不同機型修剪茶樹效果對比

表3 不同機型修剪茶樹的效益對比
人工平均修剪的效率為65 m2/h,如果按每天工作8 h,人工成本150 元/d,人工單價為2 880 元/hm2;油動單人修剪機每天每臺機器配備1名機手,人工成本200 元/d,修剪效率為349 m2/h,修剪人工的成本為720 元/hm2,作業用油為 135 元/hm2,則綜合成本為855 元/hm2;電動單人修剪機每天每臺機器配備1 名機手,人工的成本為200 元/d,修剪效率為262 m2/h,修剪人工成本為945 元/hm2,作業用電為3 元/hm2,綜合成本948元/hm2;油動雙人修剪機每天每臺機器配備兩名機手,人工成本為400元/d,修剪效率為1 336 m2/h,修剪人工成本為360元/hm2,作業用油為45元/hm2,綜合成本為405元/hm2。不同機型修剪茶樹的效益對比結果見表3。
由表3數據可知,雙人油動修剪機綜合成本最低,較人工修剪節省修剪費用2 475元/hm2,綜合成本較高的單人電動修剪機,較人工修剪也能節省1 935元/hm2,且人工修剪1.00 hm2茶樹用時(150 h)是機修平均用時的4倍。人工修剪勞動強度大、生產效率低、綜合成本高;采用機械化修剪茶樹,生產效率高、綜合成本低、經濟效益顯著。
根據數據對比分析,在作業效率與效果方面,電動修剪機輕便節能,操作省力,但在動力和工作效率上,仍有提升空間;雙人油動修剪機生產效率最高,蓬面修剪效果良好,但實際操作中靈活性不足,無法用于茶樹的側面修剪;單人油動修剪機綜合性能最優,修剪效率較高,漏剪率低,作業質量穩定性好,但對機手要求較高,推廣應用受到一定限制。在經濟效益方面,油動修剪機雖有較大優勢,但當前倡導節能環保,提倡使用無污染的新能源機具,電動修剪機必將是未來的發展方向。項目組也將聯合相關生產企業進行產品優化,解決本次試驗中發現的問題,提高電動修剪機的作業效率,進一步提升四川茶葉機械化修剪水平,在有利于茶園無污染良性生態發展的前提下,提高茶園的生產效益。