名优绿茶机械化采摘技术

2018-06-21 05:46袁海波滑金杰邓余良尹军峰江用文
中国茶叶 2018年6期
关键词:名优机手机采

袁海波,滑金杰,邓余良,尹军峰,江用文

中国农业科学院茶叶研究所 国家茶产业工程技术研究中心 农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室浙江省茶叶加工工程重点实验室,310008

鲜叶采摘,是茶树栽培的收获过程,也是调节树势、付制加工的关键环节。鲜叶采摘的好坏,不仅直接影响茶叶产量、品质和经济效益,而且关系到茶树的生长发育和经济寿命。传统名优绿茶以手工采摘为主,季节性强、用工多,随着人工成本的不断增加,“采茶荒”已成为名优茶生产中亟需解决的共性技术瓶颈,茶叶采摘机械化势在必行[1-3]。

一、名优绿茶机械化采摘的适宜时期

鲜叶采摘的对象是茶蓬生长枝上的幼嫩新梢,合理采摘不仅要求所采芽叶符合加工茶类的鲜叶品质标准,同时能够通过采摘促进新梢多发快发,调节采茶制茶能力,进而达到优质高产的目的。考虑到鲜叶机械化采摘的非选择性,掌握合适的采摘时期对提高机采鲜叶质量、产量和效率都极为重要。

1.大宗茶机采适期指标

机采适期指标一般用树冠的鲜叶机械组成来构建,受加工茶类、茶季、采摘批次等多种因素的综合影响。传统大宗茶机采鲜叶的嫩度要求以一芽三四叶及对夹叶为主,对大宗绿茶而言,春茶期间当树体芽叶中一芽三四叶及对夹叶的比例达到80%时即可进行机采,夏茶期间树体芽叶中符合采摘标准的新梢达60%时可进行机采,秋茶期间则以树体芽叶中符合采摘标准的新梢比例达40%时为机采适期[4-5]。

2.名优绿茶机采适期指标

我国传统名优绿茶的鲜叶一般要求一芽一叶到一芽三叶,不同的产品类型和等级会有不同要求。就目前生产中使用最为广泛的往复切割式采茶设备而言,名优绿茶中高级机采鲜叶目标一般为一芽二叶及对夹叶以上嫩度的芽叶。已有研究表明,名优绿茶机采时,春茶时期当树体上一芽一二叶及对夹叶的比例达到70%~80%时进行机采较为适宜,不仅可获得最高比例的适宜名优绿茶生产的原料,而且鲜叶的采摘量较大,总产值较高;夏茶时期以树体上一芽一二叶及对夹叶的比例达到60%~70%时进行机采较适宜;秋茶时期则当40%~50%的新梢符合采摘标准时即可进行机采作业[6]。适制名优绿茶的不同茶树品种机采适期指标差异不大,中茶102、龙井43、薮北等适宜机采的品种在春茶期间的适期指标均为树体上一芽一二叶及对夹叶的比例为80%左右,夏茶期间均

3.名优绿茶机采适期其他参考指标

除以树体芽叶的机械组成作为采摘适期的指标外,名优绿茶的机采还需关注新梢长度、鱼叶开展期、采摘间隔期等适期因素。

名优绿茶具有较高的外观品质要求,新梢长度也能够作为机采名优绿茶适采期判断的辅助条件,一般而言新梢长度以4 cm较为适宜。鱼叶开展时间亦可用于测算名优绿茶的机采适期,春茶时期鱼叶展后15 d,夏秋季鱼叶展后12 d左右进行机采较为合适。名优绿茶机采的批次和间隔期应根据茶树品种、茶树长势及新梢伸育情况等灵活掌握,一般春茶期间采摘1~2次,间隔期为15~20 d[4];夏茶、秋茶均以采摘1次为宜。

二、名优绿茶机采设备的选型及配套

当前生产中使用的采茶设备主要包括手持式微型采茶机、单人平形采茶机、双人弧形和平形采茶机、乘坐式机动型采茶机等几类。对采茶设备的选择,除需考虑茶园面积和设备工效性能外,还应同茶树修剪机相匹配,与茶树长势及茶树蓬面情况相适应。

1.名优绿茶不同机采设备作业特点

现有名优绿茶的机采设备因动力系统、工作方式等的差异,在台时工效、作业茶园面积及对茶蓬的要求等方面各具特点(表1)。

表1 不同采茶机可承担的作业茶园面积

(1) 微型采茶机

手持式微型采茶机作业面积最小,具有操作灵活、适应性强的特点,单人即可操作,对茶园面貌的要求也较低,但台时工效为0.013~0.020 hm2/h/台,效率较低[7]。

(2)单人采茶机

单人采茶机是为中小规模茶园设计的机型,设备操作时需2人配合,具有使用较方便、采摘质量较佳等特点,工效为0.033~0.053 hm2/h/台,一天可以采摘0.4~0.5 hm2茶园,一般适合小规模企业或农户使用。

(3)双人采茶机

双人采茶机是目前生产上使用最广的机型。它以采摘弧形茶蓬为主,台时工效约为单人采茶机的两倍,每台可承担的茶园面积在4.7 hm2左右,集叶干净,作业工效高,采摘的鲜叶质量较好,适合具有一定规模的企业使用。

(4)乘坐式机动型采茶机

乘坐式机动型采茶机是目前生产上应用的机械化、自动化程度最高的采茶设备,具有很高的台时工效,一般为0.33~0.67 hm2/h/台,但对茶园基建、茶蓬养护等要求较高,投资成本也相对较高,适合大规模企业购置。

2.名优绿茶主要机剪设备选型

我国茶园面积广阔,茶园状况也极为复杂,具有各自的地形地貌、面积大小及蓬面形状等特点,如按照种植年限分类,可分为幼龄茶园、成年茶园、衰老茶园,按地势划分,有高山茶园、坡地茶园、平地茶园,按蓬面形状划分,有弧形蓬面、平形蓬面,此外还有坡度、长势、蓬幅等。选择机采设备时,必须根据茶园的不同类型、不同状况进行综合匹配。具体条件和选择见表2。

三、名优绿茶机采操作技术

当前生产中使用的采茶机类型较多,了解不同设备的性能,掌握基本操作技术对提高机采鲜叶质量、减轻工作强度有重要作用。

表2 典型茶园的采茶设备选择匹配表

1.电动微型采茶机

以4CDW-150电动微型采茶机(图1)为例介绍微型采茶机的操作方法。该机1人手持即可操作,具体作业时需掌握以下几个技术要点[6]。

图1 4CDW-150电动微型采茶机

(1)做好采前准备

先将蓄电池(锂电池)与作业主机相连接,套上集叶袋,准备好竹筐等鲜叶存放器具。

(2)确定采摘基本参数

背上蓄电池(锂电池),手持作业主机,步入茶行,根据茶园中鲜叶的长势和采摘嫩度要求等初步确定采摘面的高度,以及采摘运行基本方向和路径。

(3)正确掌握采摘操作技术

①手势正确。启动后一般由茶行边缘逐渐向中心采摘,采摘时剪切面需向上倾斜10°~15°,一方面避免夹角较大的茶树叶片打碎,另一方面利于采摘下来的鲜叶收进集叶袋。

②刀片平稳,适时调整。作业时机采刀片应保持平稳,至收尾时需稍上翘;对于树冠平整度不佳的山区茶园,其采摘高度可根据鲜叶长度等作适当调整。

③避免重复采摘并尽可能消除漏采。微型采茶机采摘宽幅较小,一片茶树蓬面经常需要多次来回采摘,应尽量采完茶蓬面所有鲜叶,也要避免多次重复采摘。

(4)适时集叶

集叶袋装满时,要及时停机,将鲜叶从集叶袋的尾部倒出,盛放在集叶器具内。实际应用表明,在茶园树冠基础条件较差,以一芽二叶为主要鲜叶原料的情况下,采用微型采茶机可获得较好的鲜叶完整率,与手采的鲜叶完整率相当;采摘效率较手工可提高2.2倍左右,节约成本68.1%左右。

2.单人采茶机

单人采茶机作业时,一般由2人组成一个作业组。主机手背负采茶机动力装置,操作机器实施采摘,副机手手持集叶袋,配合主机手采摘,并可轮换操作(图2)。具体操作时需掌握以下几个技术要点。

(1)正确启动机器

图2 单人采茶机作业

取下护刀套,在化油器处的油泵按钮上扭3~5下,以使化油器中充分进油,同时可见回油管有油返入油箱。关闭自动风门,适当开大油门,将左手按在启动器正上方,右手顺着启动绳出口方,向右后方拉启动绳。启动后,汽油机怠速运转2~3min,预热汽缸、活塞等部件。机器预热后停机熄火。

(2)做好采前准备

工作前要先套好集叶袋,准备好竹筐等鲜叶存放器具。随后启动机器,使机器处于怠速状态,主机手在副机手的帮助下背上动力装置,持好采茶机头。

(3)准确把握采摘操作技术

步入茶行,主机手首先应根据茶园中鲜叶的长势情况和采摘嫩度要求等确定采摘面的高度和幅度。随后双手紧握机头扶手,面朝采茶机,由茶行边缘向中心采摘。副机手手持集叶袋,紧跟主机手配合采摘。

①主机手在行进中要时刻注意控制好采摘面的高度、幅度及行进速度等。一般而言,名优茶鲜叶要求一芽一叶至一芽二叶初展,采摘高度以2.0~3.0 cm为宜,行进速度以0.5m/s较为适宜。

②作业过程中,主机手应保持机头前进的方向与茶行方向垂直,避免重复采摘并尽可能消除漏采。标准的宽幅茶行,每行茶树一般来回采摘2次,第一次采掉采摘面宽度的60%左右,第2次即返回时再采去剩余部分。两次采摘高度要求保持一致,避免树冠中心部重复采摘和中间部位新梢的漏采。

③采摘到地头边缘时,可适当压低采摘面,沿着树冠方向调转机头进行采摘。

(4)注意集叶的处理

①当集叶袋中鲜叶较多时,副机手可以右手拿着集叶袋的尾端,左手托起集叶袋的中部,随主机手前进,一方面减少主机手前进时的阻力,另一方面可防止集叶袋磨损。

②集叶袋装满时,关小油门,使刀片停止运转,将茶叶从集叶袋的尾部倒出,堆放在竹筐等专用集叶器具内。

3.便携式名优茶采摘机

便携式名优茶采摘机是在原单人采茶机的基础上,经适当缩短刀片长度,并在导叶面安装特殊支撑板后改装而成,其他机械机构与单人采茶机相同。由于支撑板的增设,作业时茶树蓬面作为支撑承面承担了机器更大部分的重量,因此采茶机导向性更好,手提作业更省力、更稳定。

与单人采茶机一样,每台便携式名优茶采摘机采茶时一般配备2人,机器启动和使用亦与单人采茶机相同。只是在作业过程中,主机手可借助支撑板的支撑和导向作用逐步向前推进,一方面可适当省力,降低工作强度;另一方面可避免行进过程中的高低起伏,使得采摘面更平稳,提高准确度。同时,主机手在采摘过程中要注意采摘刀片的角度。研究及实践表明,刀片与新梢保持垂直(即刀片水平)状态时,采茶机采下的鲜叶其单片比重相对较小,而刀片略向上倾斜时其单片比重明显增加(表3)。这主要是刀片略向上倾斜时容易将叶片从芽叶上切下。因此现有采茶机应用于名优茶采摘时刀片以保持水平较为适宜,有利于提高机采鲜叶的完整率[8]。

便携式名优茶采摘机主机手在采摘过程中要注意行进速度,以0.5m/s的速度行进时,机械化采摘的鲜叶完整率较高,单片也相对少一些(表4)。

便携式名优茶采摘机适合在茶树长势、蓬面培育均较佳的茶园中使用,并采用研究试验总结出的便携式名优茶采摘机的机采技术(表5)进行采摘。研究表明,在茶园蓬面培育较好的情况下,所得机采叶完整率最高可达70%左右。与手工采摘相比,采用该设备采摘获得目标原料的工效约为手工采摘的16.3倍,可节约成本约82%。

表3 采茶机刀片角度对机采鲜叶机械组成的影响%

表4 便携式名优茶采摘机行进速度对机采鲜叶机械组成的影响

4.双人采茶机操作技术

双人采茶机是我国目前生产中使用最普遍的采茶机形式。双人采茶机作业一般由4人组成一个机采作业组,其中主机手1人,副机手1人,协助人员2人。部分茶区每台双人采茶机配备6~8人,组成1个机组,工作中分成两班轮换作业。具体操作时需掌握以下几个技术要点。

表5 便携式名优茶采摘机应用技术

(1)正确启动机器

取下护刀套,将化油器处的油泵按钮扭3~5下,使化油器充分进油,同时可见回油管有油返入油箱。关闭自动风门,适当开大油门,将左手按在启动器正上方,右手顺启动绳出口方,向右后方拉启动绳。启动后,让汽油机发动2~3min,使汽缸、活塞等部件适当预热,预热完成后停机熄火。

(2)做好采前准备

作业前要先套好集叶袋,准备好竹筐等鲜叶存放器具;根据操作人员身高,茶蓬面的高度、宽度,以及采摘鲜叶新梢长度等因素,将机器把手调节到最适位置,以免长时间操作引起过度疲劳而影响机采质量。最后启动机器,使机器处于怠速状态。

(3)操作人员站位正确

走入茶行,主机手在前,副机手在后。主机手双手托着采茶机的非动力端,侧身后退作业,掌握好采茶机剪口高度与前进速度;副机手面向主机手,双手手持副操作手柄,侧向前进作业,副机手稍滞后主机手30~40 cm,使机器刀片与茶行轴线呈约60°夹角;其余操作者扶持集叶袋,协助机手采摘,或装运鲜叶。

(4)采摘高度适当

在行进中,应时刻注意刀片的剪切高度与鲜叶的采摘质量,使刀片保持在既能采尽新梢,又不会采到老梗、老叶的状态。每行茶树来回各采1次,去程应使剪口超出树冠中心线5 cm,回程再采去剩余部分,两次采摘高度应保持一致,使左右两半采摘面整齐,防止树冠中心重复采摘。

(5)进刀方向准确

机采作业时的进刀方向应与茶芽生长方向垂直,进刀高度通常以留鱼叶采,或在上次采摘面上提高1 cm左右。掌握采茶机的手势要稳,沿树冠平面平稳采摘,防止手势轻重不稳而导致采摘深度深浅不一,高低不平,破坏树冠,影响采摘质量和产量。

(6)行进速度和机器运转速度适中

机手要保持匀速行走,每分钟30m左右,汽油机保持中速运转,一般为4 000~4 500 r/m in。

(7)适时集叶

集叶袋装满时,减小油门,刀片停止转动,将茶叶从集叶袋的尾部倒出,堆放在竹筐等专用集叶器具内。

四、其他机采辅助技术和方法

为提高名优茶机采叶的品质,生产中还创新出一些辅助技术措施和采摘方法,可以根据需要结合使用。

1.覆网式机采配套技术

在茶树树冠面上覆盖特定胶网(胶网网孔为方形)对名优绿茶机采鲜叶的品质有提升作用。与传统机采方式相比,覆网作业有助于嫩采,可提高鲜叶原料的利用率。但网孔过小时无法起到该效果,且可能会对茶树芽梢生长产生副作用[9]。

2.两段式机采技术

在一些树冠蓬面不平整的大宗茶机采茶园,为获得部分较好的机采鲜叶,可采用两段式机采技术。该技术是在树体上一芽三叶及对夹叶比例达到60%时,以名优绿茶的标准进行机采,然后以大宗茶的采摘方式将鲜叶全部采下,可获得最佳的综合经济效益。

3.复合式采摘技术

针对多数茶叶企业既生产高档名茶,又生产优质茶、大宗茶的情况,可采用复合式采摘。春茶早期采用手工方式采摘,以单芽和一芽一叶嫩度鲜叶为主;春茶中后期采用名优茶的机采技术进行采摘,以获得一芽一叶至一芽二叶嫩度鲜叶为目的;夏秋茶可根据企业产品类型分别采用名优茶和大宗茶的机采技术进行采摘。在有条件的情况下,争取多采名优茶鲜叶原料,以增加经济效益。

鉴于当前我国绝大部分茶区尚未真正建立适宜名优茶机采的茶园面貌及成熟的机采模式,可以采用逐步推进的复合式采摘方法,即开始阶段以手采为主,机采为辅,在保证经济效益的前提下探索适合当地茶园、产品条件的复合式采摘方法,随后逐步向机采为主、手采为辅的方向转变,直至全部进行机械化采摘。

[1]毛祖法,陆德彪.论名优茶的机械化采摘[J].中国茶叶,2006,28(3):4-5.

[2]袁海波,鲁成银,毛祖法,等.名优绿茶新型鲜叶筛分机分级效果初步研究[J].中国茶叶,2011,33(8):19-21.

[3]张兰兰,董迹芬,唐萌,等.名优茶机采鲜叶分级技术研究[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2012,38(5):593-598.

[4]王秀铿,黄仲先,朱树林.机采茶树采摘适期的研究[J].茶叶通讯,1986(4):14-18.

[5]骆耀平,唐萌,蔡维秩,等.名优茶机采适期的研究[J].茶叶科学,2008,28(1):9-13.

[6]石元值,吕闰强,方乾勇,等.不同茶树品种实行优质绿茶机械化采摘的适应性比较[J].中国茶叶,2010,32(11):8-11.

[7]陆德彪,何乐芝,袁海波,等.6CDW-220微型采茶机应用于优质扁形绿茶试验初报[J].中国茶叶,2013,35(10):22-24.

[8]袁海波,鲁成银,毛祖法,等.便携式名优茶采摘机采摘效果初步研究[J].中国茶叶,2008,30(11):26-28.

[9]石元值,吕闰强.茶树树冠面覆网对提升名优茶机采效果初报[J].中国茶叶,2011,33(2):9-10.

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