茶園采茶機選型與效率評價*

張榮祥 ，董智杰 ，劉 瑜 ，趙 華 ，倪德江 ，余 志

（1.華中農業大學果蔬園藝作物種質創新與利用全國重點實驗室，湖北 武漢 430070；2.宣恩縣特產技術推廣服務中心，湖北 恩施州 445500）

我國是茶葉生產大國，有著種植面積大、分布廣和產量高等特點，但茶產業是勞動密集型產業，大量耗費勞動力的茶葉人工采摘環節更是占全年用工人數的60%[1-3]。而隨著茶產業勞動力老齡化問題加重、勞動力需求增加及勞動力成本上升，茶產業發展已然遇到瓶頸。因此，加快茶園機械化采摘水平的提升及茶園采茶機械的推廣就顯得尤為重要[4-5]。目前國內在平原茶區推廣機械化采摘已比較充分[6]，在大宗炒青綠茶、珠茶、烏龍茶、紅碎茶等原料的采摘過程中均廣泛應用農業機械[7]，是提高茶產業生產效率、增收節支的好方法。但受限于地形地勢等條件，在山地、丘陵茶園應用推廣還不夠充分[8]，湖北省茶區以山地為主，相關采茶機型的比對和適用性研究報道較少。因此，本文以湖北宣恩伍家臺及周邊地區為試驗點，綜合考慮采茶機的使用成本、使用效率和使用體驗，進行采茶機選型優化對比試驗，為茶園機械化技術及設備推廣提供參考。

1 試驗地點與方法

1.1 試驗地點

宣恩縣伍家臺地區現有茶園25 萬畝，其中，有機茶園2.15 萬畝，良種茶園16.6 萬畝，良種率達79%，投產茶園17.8 萬畝，年總產量1.65 萬t，總產值8.6 億元，是湖北省典型茶區代表[9]。2022 年8 月開始試驗，選擇湖北宣恩縣伍家臺地區某茶園作為試驗點，要求不同試驗點間茶樹長勢條件基本一致。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地茶園采茶機選型調研

以宣恩縣伍家臺及周邊地區作為試驗點，對其在售、常用茶園采茶機械進行基礎性市場調研，統計當前實際茶園生產管理中常用采茶機械產品類型、設備相關參數及主要生產廠家。

1.2.2 茶園采茶機選型及田間對比試驗

調研結果如表1 所示。當前市場采茶機種類較多，按驅動能源類型主要分純電、純汽油以及燃油（汽油、機油按25∶1 混合）三種[10]。在調研基礎上，按照其能源類型、使用所需人數等綜合考慮，選取單人電動小型采茶機、1～2 人電動中型采茶機、1～2 人燃油中型采茶機、2～3 人燃油中型采茶機（帶吹風功能）共四種具有一定用戶群體的采茶機，其參數效果對比如表2 所示，使其在試驗點相同長勢的茶園內進行田間對比試驗，對其工作效率、工作時長、使用成本以及采摘鮮葉的芽葉組成等進行評價與分析。

2 結果與分析

2.1 采茶機的使用調查

機采鮮葉原料在六大茶類的生產中均廣泛應用，機采鮮葉的品質高低對提升茶葉品質影響顯著[11-12]。采茶機作為機械化采摘的主要工具，其性能的優良直接關系機采葉原料的品質。在對試驗地周邊進行調研后，總結出表1 所示的主要采茶機產品，調研結果顯示，宣恩地區主要采用中小型微耕機（1～3人使用），主要是因為茶區在地形上大多處于丘陵、陡坡地帶，地形復雜加之茶園種植不規范，茶園管理上茶行間距受限，并且勞動力短缺，采茶工大致以“50后”“60后”為主。大型采茶機重量更大且所需勞動力更多，因此該地區主要使用中小型采茶機，且大部分采茶機采收幅面小于等于750 mm，切割方式多為往復式切割。

2.2 采茶機選型及田間對比試驗

對于相同類型的采茶機，盡管在動力、轉速上略有差異，但在試驗前期選型過程中并沒有在使用效果上產生明顯差異，相同長勢茶園其采摘鮮葉芽葉組成也未有明顯變化。因此在試驗地選擇四種不同類型的往復式切割采茶機，如表2所示，從采摘效率、使用時長及其機采茶芽葉組成等方面進行田間對比試驗。結果表明，單位時間內，在采摘效率上，2～3人燃油中型采茶機（帶吹風功能）3人使用時效率最高，中型采茶機整體在1～2人使用時效率差異不大，單人采茶機效率相對較低。但考慮到用人成本等因素，1人使用1～2人電動或燃油采茶機效率要高出1人使用單人電動小型采茶機11.11%；2人單獨使用1～2人電動或燃油采茶機效率要高出2人合作使用1～2 人電動或燃油中型采茶機及2～3 人燃油中型采茶機21.21%；3人單獨使用1～2人電動或燃油采茶機效率要高出3 人合作使用2～3 人燃油中型采茶機33.33%。重量上，電動小型采茶機相對更輕，更能節省人力，其余中型采茶機均較重，對老年勞動力長時間工作并不友好，因此在考慮勞動強度時，單人小型電動采茶機有著更好的推廣價值。芽葉組成如表3 所示。從芽葉組成來看，小型采茶機完整芽葉更多，單片更少，中型采茶機單片更多，盡管理論上并不會影響鮮葉的價格，但生產實踐表明，雖然單片鮮葉加工后的大宗茶產品有一定的經濟價值，不過小型采茶機采摘的芽葉完整度高的鮮葉原料加工成茶的產品價值相對更高。

3 討論

課題組通過對湖北伍家臺及周邊地區茶園采茶機進行調研，發現受試驗地茶園坡度、茶行間距等因素的限制，大型采茶機難以進入茶園，加之試驗地農業勞動力老齡化嚴重，且勞動力短缺。因此，主要采茶機型為1～2 人使用的中小型采茶機。一般情況下，山地茶園勞動力成本相對較高[13]，從采茶效率和勞動力成本方面考慮，1～2 人電動中型采茶機和1～2 人燃油中型采茶機的相對效率最高，單人使用下，可以降低勞動成本，其勞動效率也要高出單人電動小型采茶機11.11%，其中電動采茶機的使用成本更低，且使用過程中無氣體排放，更加環保，也更貼合試驗地歐標茶園的標準，因而1～2 人電動中型采茶機在試驗中表現出良好的推廣價值。但其也存在一定的問題，首要問題就是整機過重，其重量要超過單人小型電動采茶機117%，在勞動力老齡化問題突出的背景下，試驗地勞作時間一般為6 h～8 h，特別是在山地茶園，其勞動強度相對更強。老齡化的勞動力在一定程度上難以適應較強的勞動強度，雙人搭配使用1～2 人電動中型采茶機是一種降低勞動強度的好方法，但同時也降低了采茶效率，雙人搭配使用的效率比雙人單獨使用時的效率要低21.21%，且對比雙人單獨使用電動小型采茶機時降低了9.09%。因此，從勞動強度和個人效益考慮，單人電動小型采茶機在勞動力老齡化嚴重的茶區更具推廣前景。

表3 采茶機采摘鮮葉芽葉組成