茶园生境智慧管控技术助推广东茶产业可持续健康发展

陈义勇，黎健龙，周 波，唐 颢，刘嘉裕，唐劲驰

（广东省农业科学院茶叶研究所/广东省茶树资源创新利用重点实验室，广东 广州 510640）

茶树是多年生木本植物，我国是最早发现和利用茶叶的国家，人工栽培茶树已有3 000多年的历史。近年来，我国茶园面积不断扩大，茶树资源和茶类也越来越丰富，茶产业一直呈持续增长势头，目前已成为世界茶叶大国，但还不是世界茶叶强国［1］。茶园科学管理问题一直以来影响着我国茶产业进一步发展，不少茶企注重茶树的种植，但缺乏科学管理的意识，茶园管理粗放，化肥和农药的大量使用造成茶园土壤严重破坏，病虫害防控难度加大。改变传统的以化学肥料、化学农药为支撑的环境负荷型茶叶生产模式，以生态学和环境科学的新理念对茶园进行科学管控是促进茶产业健康可持续发展的关键［2］。科学地利用茶园有机生物培肥技术和茶园生境管控技术，可有效改良茶园土壤理化性状，增强茶园病虫害天敌控害能力，达到了减肥、减药的效果［3-5］。茶园智能化生产与信息化管理是新时期茶产业转型升级，提高茶叶生产效率的趋势［6］。自然气象条件对茶叶的品质和产量有重要影响，极端天气会造成茶叶产量骤减，品质降低。对茶园环境进行实时监测，预测预警气象灾害的发生，能很大程度减少茶农的经济损失。目前国内已研究开发了较多的茶园气象监测预警技术和方法，例如，何敏［7］针对倒春寒引起的茶叶冻害，开发了茶园环境实时监测与防冻预警系统；杨志勇等［8］设计了一套监测茶园空气温、湿度和土壤水分含量的无线传感器网络节点与网络系统。这些技术的研发提高了茶农对自然灾害的应对能力，减少了茶农的经济损失，提高了茶叶产量和品质。随着物联网技术的兴起，茶叶生产的各个环节都能得到精细的监管。冷波等［9］采用物联网技术对茶叶生长过程中环境因素，病虫害发生情况等信息进行采集，建立茶叶生长信息库，及时对病虫害的暴发进行预警，提前做好防疫工作，避免了茶园病虫害的大面积发生。近几年，水肥一体化技术也逐步在茶园中得到应用，有效解决了缺水问题，茶园管理实现了精准灌溉、精准施肥，灌溉水利用率得到充分提高［10］。面对全国茶产业向智能化生态茶园发展的趋势，广东省根据本省的茶产业特征和区域优势，集成了一套以生态茶园建设为核心的茶园生境智慧管控技术，该技术在广东省内应用推广，实现了传统茶园粗放式管理向智慧精准管控的转型，提升了茶叶的产量和品质，推进了广东茶产业可持续健康发展。

1 广东茶产业发展现状

广东省产茶历史悠久，是全国著名的茶叶生产、消费和出口大省，在我国茶产业发展中具有举足轻重的地位。2019年广东省茶园面积6.67万hm2，占全国茶园总面积的2.1%；茶叶产量10.35万t，占全国总产量的3.7%。广东茶区自然条件优越，拥有大量的野生茶树种质资源和丰富的地方品种，省内大部分地区都有茶叶生产，各茶叶产区区域特色明显，粤东是以单丛为主的乌龙茶产区，粤西是大叶种红茶和绿茶产区，粤北是以“英德红茶”为主的红茶产区［11］。

近年来，茶产业发展作为广东省乡村振兴战略的主要举措之一，可直接推动第一、第二、第三产业的发展，也是促进农业增效、农民增收的有效举措，已受到越来越多地方政府的高度重视，全省大力推进茶叶产业现代农业产业园和茶叶特色村镇建设。而生态茶园建设是促进茶产业可持续发展的必然选择，生态茶园建设更被写入了省政府有关推进农业供给侧结构性改革实施方案（粤府〔2017〕118号）中，明确指出 “以全产业链的理念发展茶叶等优势特色产业，扩大茶叶种植面积，大力发展岭南红茶和高山绿茶，打造100个生态茶园” ，把生态茶园建设作为推进广东省供给侧结构性改革和乡村振兴的头等大事。

生态茶园是指运用生态学原理，以茶树为核心，因地制宜配置生物种类，综合利用光、热、水、土、气等生态条件进行茶叶生产，并采用生态调控等绿色防控技术进行病虫害防控，而且环境优美，茶叶安全优质，生态产品综合供给能力强的茶园［12］。建设生态茶园必须解决两个问题：一是由于茶园长期偏施化肥，使得肥料利用率低、土壤退化（有机质缺乏、酸化、板结、微生态遭破坏）。根据近年来全省茶园土壤检测数据（检测样品数278个），土壤呈酸化趋势的占 45.6%～39.6%（pH≤4.0），茶园土壤有机质偏低至极缺乏占62.3%～68.9%，茶园土壤养分极不平衡［12］。二是不合理使用农药，造成病虫害抗药性增强，生态环境的自然控害能力被削弱，从而导致茶叶产量损失、茶叶品质下降和农残超标隐患。因此，生态茶园建设必须拓展土壤培肥和病虫害防治新途径，最终目标是恢复茶园土壤的可持续利用，不依赖化学防治而达到对病虫害的有效控制。

在日常茶园管理中，传统茶园管理技术往往方式较单一，管理粗放、建设落后，茶园生态系统较简单，抗风险能力弱，茶园病虫害频发，制约了茶树的生长与茶叶品质的提升。目前，广东茶园管理大多采用传统茶园管理技术，为进一步促进广东茶叶产业升级，要打破传统的管理技术束缚，根据广东茶业的资源和区域优势，依靠科技创新，提升茶园管理水平，应用先进可行的管理技术，打造高标准生态茶园建设，促进广东茶产业可持续发展。茶园生境智慧管控技术是以生态茶园建设为出发点，通过先进可行的管理技术指导常规茶园向生态茶园转型升级，为茶树生长创造良好的生态环境。

2 茶园生境智慧管控技术建立与发展

在推动生态茶园建设的过程中，需要执行良好技术规范和采取相应的技术措施。通过长期的实践和探索，立足生态茶园建设，建立了一套适合广东生态茶园发展的茶园生境智慧管控技术。茶园生境智慧管控技术是通过对茶园生态环境智能化感知、预警、分析、专家在线指导等多种智能方式，为茶叶生产提供一系列的精准化种植、可视化管理、智能化决策等。茶园智慧管控与传统茶园管理最大的区别在于，智慧管控利用了高新技术和科学管理换取对自然资源最大化节约利用，它依附于信息技术的支撑，强调时间、空间的不同，以定时、定位、定量三定位推行出一整套现代化农业操作与管理的综合体系。随着智慧农业的发展，智慧茶园也将是目前生态茶园的发展趋势［13］。

茶园生境智慧管理技术是从整个茶园的生态环境大局出发，着眼营造茶园生态适宜小气候，以达到绿色优质的目标。该技术主要包含茶园土壤生态调控技术、茶园生态位配置与管控技术、茶园病虫害监测预警与生态防控技术、茶园生境环境信息自动化感知技术、茶园水分智慧管控技术以及茶园生境智慧管控专家服务系统。茶园生境智慧管控技术的应用一方面增加了茶园物种多样性，提高茶园整体对病虫害的防控能力，可很大程度减少化学农药的使用，提升茶叶产品的安全性；另一方面，茶园的实时监控预警、智能化的水肥调控、智慧茶园专家在线服务等都能为茶叶品质的提升提供保障，提高茶园管理的效率。茶园生境智慧管控技术将成为广东省生态茶园建设、促进茶产业可持续健康发展的重要内容。

2.1 茶园土壤生态调控技术

广东茶区土壤普遍因偏施化肥，养分失衡造成土壤退化（酸化、板结、微生态失衡），从而导致施肥效率低、茶叶产量和品质下降等严重问题。针对这一现状，创造性地利用土壤工程生物——蚯蚓，研究建立了茶园土壤生态调控（蚯蚓有机培肥）技术。示范应用的效果表明，碳氮比为21.8～24.9的牛粪和稻秆组合适宜蚯蚓生长，碳氮比为28.9的组合适宜蚯蚓繁殖。与常规施肥模式相比，该技术有效促进土壤阳离子吸附能力的增强，提高土壤养分含量，其中有机碳含量增加70%；显著提高土壤呼吸速率和改善土壤生物学性质，增加土壤生物团聚体；显著改善土壤结构、土壤酶活性和微生态环境，恢复土壤可持续培肥能力，使肥效提高8.6%，大幅减少化肥施用，茶叶产量稳定增加15.2%～23.5%，显著改善茶叶品质［3,14］，特别是提高夏茶的醇类、醛类、酯类等香气物质含量。

2.2 茶园生态位配置与管控技术

针对广东茶区茶园种植模式普遍单一的现状，立足于生态茶园理念，创造性地提出茶园生态位配置与管控技术，综合评估茶园间作物种对茶树生长环境、茶园土壤理化性状、茶园病虫草害发生以及茶叶产量和品质等的影响，应用生态农业模式配置调控技术与耕作栽培学原理和方法，建立以茶树为主体，多种作物相结合、多物种共存、多层次配置、多时序组合、物质多级循环利用，克服茶园生态系统的脆弱性和不稳定性，形成复合间作生态栽培模式技术体系［15-17］。茶园生态位配置与管控技术以生物多样性保护为中心，合理种植绿肥、遮阴树以及行间地面上铺草等措施，可显著提高天敌蜘蛛多样性，同时不影响茶叶生物量，为今后优质生态茶园建设提供了重要参数。实施茶园生态位配置与管控技术后，首次发现广东茶区天敌蜘蛛新纪录17个，丰富了广东地区蜘蛛种群数目的多样性；在国际上首次报道1个蜘蛛新种——巨蟹蛛。茶园生态位配置与管控技术充分发挥了天敌自然调控作用，为实现茶园害虫绿色防控奠定了基础。

2.2.1 幼龄茶园间作磷高效利用大豆的技术 针对华南茶区土壤普遍低磷的特性，筛选出两个磷高效大豆品种“华春2号”“华夏3号”与幼龄茶树间作，克服了传统茶豆间作模式需要大量补充磷肥的缺点。该技术显著缓解土壤酸化，土壤有机质、速效氮含量比对照分别提高8.3%～10.0%和17 mg/kg，茶小绿叶蝉的数量及其危害茶树叶片数显著降低，蜘蛛数量明显增加，杂草减少［18］。

2.2.2 成龄茶树间作景观树的技术 该技术创新了生态茶园种植模式，显著增加了茶园生物多样性，使茶园生态系统的自我调控能力逐步恢复，将病虫草害的为害控制在经济损害阈值以内，为实现对茶园病虫害的生态调控提供了有效途径，建立了以生物多样性为核心的生态防控技术体系，茶园节肢动物多样性增加23.3%～29.8%，茶小绿叶蝉的发生数量减少10.8%～53.9%［19-20］，实现了茶园生态优化和茶叶质量稳定提升的双重效应。

该技术以有效控制病虫害的发生为害为目标，在较大的空间和时间尺度上考虑茶园生态系统的空间格局和生态过程，发现不同景观斑块的结构对茶园生物群落多样性、物种丰富度有较大影响，特别是人类活动干扰频繁、道路廊道多、种植的景观树少等因素能显著降低茶园节肢动物群落的多样性。此外，从茶园生境小尺度范围内探索多样性和生态系统功能，在茶园周边进行有效生境管理，构建结构复杂、植物相对丰富的生境缓冲带，种植多种景观树，能增加天敌群落多样性，发挥天敌对害虫茶小绿叶蝉的自然控制作用。

2.3 茶园病虫害监测预警与生态防控技术

华南茶区茶园主要病害虫发生的情况是常发性病虫为害加重，如茶小绿叶蝉、茶尺蠖、螨类和黑刺粉虱，为害逐年加重，给茶区造成较大的损失，也增加很多安全隐患［21-22］。茶园病虫害监测技术是将植物化学保护、农药学、农药毒理学、作物栽培学、航天航空遥感影像处理、计算机视觉、人工智能、物联网监控等集成，实现对病虫害的远程诊断与鉴定以及病虫害测报信息发布、综合防治方法检索、专家视频诊断、历史资料查询等功能。主要操作手段是通过搭建、设置网络摄像头，对茶田进行图像、视频监控，利用机器视觉等技术实现对茶叶常见病虫害识别等（图1、图2）。利用无人机对发生过病虫害的茶叶产区进行数据采集，再通过分析受害的茶叶光谱特征变化，定量危害程度，预警后期的病虫害发生情况。

图1 茶园病虫害智能识别Fig. 1 Intelligent identification of pests and diseases in tea garden

图2 茶园害虫监测预警平台模型Fig. 2 Model of pest monitoring and early warning platform for tea garden

以茶小绿叶蝉为例，茶园害虫监测预警系统利用3月虫口数（667 m2虫量）、上年12月至2月份最低气温和2月份平均气温组成的三因子，组建测报专家经验模型数据库对茶小绿叶蝉的发生情况进行预测。监测预警结果显示，茶小绿叶蝉第一峰发生趋势为重发生，近4年预测准确率为90%，与田间发生动态相似。基于对多种病虫害的准确预测，创建了“广东茶园主要害虫监测预警信息咨询服务系统”。该系统采用数据库技术，专家系统技术、地理信息系统技术、网络技术等将茶叶生产中主要病虫害的调查（数据采集）、数据传输与管理、预测预报及预报和防治信息发布等功能集于一体。建立茶园害虫监测预警平台，使茶农和生产者能够很好地把握害虫发生的关键时期（如茶小绿叶蝉的百叶虫口数控制在10左右，此时茶小绿叶蝉未大暴发，不会影响茶叶产量，茶小绿叶蝉适度的叮咬还能提升茶叶香气。但虫口数高于此值时需要及时采摘或有效防控），适时进行采摘，并结合生境管理技术，实现对茶园的精确管理，实现提高经济效益的目的。

2.4 茶园生境环境信息自动化感知技术

2.4.1 茶园气象监测系统 （1）实时气象。茶园气象监测系统可以选择茶园具体区域或地块，显示实时温度、湿度、风级和积温数据信息，并提供区域内温度、湿度、降水等区域专题数据，展示全局气象分布（图3）。

图3 茶园气象站Fig. 3 Weather station in tea garden

（2）气象预报。主要对茶园集中种植区域降水、均温、相对湿度的气象信息进行7～14 d趋势和具体数值预测，并且平均12 h更新1次。

（3）历史气象。关于历史气象对比分析方面，可以查看当前积温、累积降水、温度等历史多年对比分析数据，用于分析对比今年长势与历年长势和产量之间的相关关系，对生产实际指导提供辅助决策意见。

2.4.2 茶园土壤监测系统 茶园土壤监测系统是基于互联网实时数据无线传输和数据分析评估功能，在茶园范围内配置多点无线土壤墒情监测主机和土壤温度、水分、电导率、土壤水势等多种传感器（图4），构建多点无线土壤墒情原位监测系统，集成智能监控-水肥一体化管理技术，构建茶园精准灌溉、施肥系统，可以最大程度地优化灌溉、施肥和害虫综合治理（IPM）决策。

图4 土壤参数监测节点Fig. 4 Soil parameter monitoring node

2.4.3 茶叶长势监测 利用多源卫星影像数据，反演植被指数，对茶叶的生长趋势进行不间断观察，获得茶叶长势的综合评估，最终以平台可视化的形式为茶农和管理者提供各地块茶叶的生长状况，便于对茶叶的生长过程进行管理和监控（图5）［23］。

图5 茶树长势监测示意图Fig. 5 Diagram of tea tree growth monitoring

2.5 茶园水分智慧管控技术

根据茶园土壤墒情监测系统的监测结果，针对茶树需肥特性，以及当前茶园管理人工缺乏的现状，研究集成了一系列轻简化水肥管控模式，主要包括：（1）水肥一体化模式，主要以水溶肥为主，采用滴灌系统，精确控制肥料用量和施肥时间。（2）新型肥料模式，采用了控释肥、功能性肥料等结合茶树养分需求规律，调控养分施用量［24］。（3）专用肥模式，针对广东茶园土壤区域性养分特征，结合特定区域树种对养分需求的特点。按照“调大肥-补中肥-慎微肥”的方针，开发了茶叶专用长效肥［25］。（4）有机替代模式，采用适量有机肥分批分次替代部分（20%～40%）化肥［26-27］。（5）酸化改良模式，针对酸化严重的茶园（pH<3.0）施用适量对茶树生长无害的土壤调理剂，并配合适量有机肥，适当改良土壤酸化状况［25］。茶园水肥精准管控技术是根据茶树需肥规律、土壤供肥性能针对不同区域、不同土壤和不同类型茶园的茶树对水肥进行精准管控。茶园有机肥替代技术的实施全面推广了生物有机肥和复合微生物肥料的施用，达到少施化肥甚至不施化肥的目的。茶园水肥精准管控技术在茶园中应用不仅可以提高茶叶的产量和品质，同时对土壤理化性状起到一定的改良作用，在广东茶园有较好的应用前景。

2.6 茶园生境智慧管控专家服务系统

智慧茶园是专为茶园管理人员打造的茶园智慧管理APP，用户可以通过手机智能监测茶园茶叶生长情况、茶园温度、湿度、光强、气压等，帮助茶农更好地对茶园进行管理，种出优质茶叶（图6）。通过对茶园茶树萌芽、生长、成熟、环境变化和病虫害发生程度等情况的实时监测，结合气候变化规律，茶园管理者可以有针对性进行茶叶采收、病虫害防治和水肥管理，为茶叶生产和防灾减灾提供有力技术支撑。

图6 智慧茶园APPFig. 6 Intelligent tea garden APP

在茶叶生产中，病虫害一直是茶树种植过程中面临的重要问题，病虫害的发生引起茶叶品质下降、茶园化学农药的使用使茶产品的安全性降低、环境恶化等问题。病虫害的及时有效防治是保证茶树正常生长发育获得高产的重要因素。智慧茶园专家服务系统是基于农业物联网技术，结合茶园茶树种植实际情况开发的实时双向专家远程监控咨询诊断系统，是智慧茶园APP的核心组成部分。该系统主要有以下几个重要功能：（1）实时远程技术咨询。专家和茶农可以通过网络面对面交流，为茶农提供实时的技术指导。（2）病虫害远程诊断。茶农可以把田间病虫害样本实物通过图片共享、文件共享等方式通过系统传给专家，专家根据实际病症予以诊断。（3）疫病远程监控。专家可以通过系统远程登陆安装在茶园的摄像头并随时查看茶树生长情况，及时给予技术指导。（4）大范围的信息发布。专家根据病虫害监测预警系统的提示以及病虫害的发生规律，可通过智慧茶园专家服务系统大范围地发布病虫害防控信息。智慧茶园专家在线服务系统极大的提高茶园管理服务效率，节省培训费用，提升了科技转化的服务能力。

3 茶园生境智慧管控技术应用实例与推广效果

广东主要分为粤北、粤东、粤西3个茶区，各茶区的主栽品种不同，并且气候环境、土壤和植被也存在较大差异（图7）。针对3个茶区各自主栽品种的特点，适当调整茶园生境智慧管控技术，以最大限度发挥地方茶树品种的特色。

图7 茶园生境智慧管控技术在广东省的应用情况Fig. 7 Application of habitat intelligent management and control technologies in Guangdong Province

3.1 茶园生境智慧管控提升粤北英红九号红茶品质

粤北茶区气候属于南亚热带季风气候，距离海洋相对较远，海洋性暖湿气流减弱，冬季受北方寒流的影响增强，夏季高温多雨，茶园地势平坦，光照较强。以英红九号为代表的红茶品种是该茶区的核心特色茶类，氨基酸和酚氨比是影响英红九号夏秋茶品质的关键因子，茶园遮阴能显著增加氨基酸含量，提升夏秋茶的品质［28］。因此，在粤北茶园生境智慧管控技术的应用中，茶园气候监测配合遮阴树种植改善茶园生态环境技术对英红九号红茶品质提升起到了重要作用。遮阴树品种选择高大乔木，数量控制在每667 m2地8～10棵以上，并且配合行道树木和景观美化树种。黎健龙等［29］研究发现，茶园生境智慧管控技术在粤北茶区的应用能显著增加茶园节肢动物物种多样性，茶树病虫害的天敌数量显著增加，茶叶品质和产量也有明显提高。

3.2 茶园生境智慧管控提升粤东单丛茶品质

粤东茶区的气候属于亚热带季风气候，是南亚热带和中亚热带气候区的过渡地带。受太平洋和山地的特定地形影响，夏日长，冬日短，全年气温高，雨水丰盈且集中。该茶区地形以山地为主，土地资源紧缺，茶园多建设在海拔较高、坡度较大的陡峭山坡地，多数以梯田的形式开垦茶园，并且梯面比较窄。特色茶树品种为单丛茶，单丛茶以香气著称，因此，调控的重点为香气，加强对病虫害的控制及茶园水肥的管理是提升单丛茶品质的关键［30-31］。茶园水肥精准管控技术在粤东低产茶园进行了应用，如梅州五华，采用 “蚯蚓+功能菌+有机物料”的高效生物有机培肥模式进行培肥示范，示范区茶园土壤肥力状况明显提升，茶叶产量和品质都得到改善［32］。该技术的特点主要是符合茶树养分需求，减少化肥用量，提升土壤质量，并且操作简单，省工省力。通过连续3年在省内主要茶区的验证结果表明，该技术可以减少化肥用量20%的基础上，增加产量10%以上，同时可以显著改善土壤质量，提升茶叶品质。另外，采用茶园病虫害预警技术，结合以生物多样性为核心的生态防控技术体系,优化茶园生态环境, 增强茶园生态系统自我调控能力,减少农药化肥使用［33］。

3.3 茶园生境智慧管控提升粤西金萱茶品质

粤西茶区属于热带北缘季风气候，终年受海洋气候的调节，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温在22.7～23.5 ℃，由北向南递增，南北相差1.5 ℃。年平均雨量1 395.5～1 723.1 mm，年平均日照时数1 714.8～2 038.2 h。区域内没有高大的山脉，地形多为平原和台地，主要土壤类型为赤红壤、砖红壤。该区域的主栽茶树品种之一为金萱，金萱茶特有品质成分的形成与茶小绿叶蝉的种群密度有重要的关系。因此在粤西茶区采用茶园生境智慧管控技术对茶小绿叶蝉种群的监测与调控，同时兼顾遮阴树等生态环境改良，控制茶小绿叶蝉的种群密度。通过茶园专家服务平台及时发布虫害发生信息，指导茶农适时采摘茶青，使茶叶的产量和品质同步提升。

4 茶园生境智慧管控技术对广东茶产业的推动作用

4.1 提升夏秋茶品质，增加经济收益

夏秋茶产量占全年总产量的60%以上，但因品质差导致其价格远低于春茶，严重制约了茶产业的经济效益。广东地处南亚热带，茶叶全年可采摘时间高达280 d以上，虽然在一定程度上增加了产量，但春茶的采摘时间仅占40 d，远低于其他省份，大部分产量为经济效益较差的夏秋茶。此外，广东茶区具有高温多雨，红壤、砖红壤酸化明显，土壤养分含量低，茶树病虫害多发等特点，茶园长期过量使用化肥农药，会造成茶园土壤性状恶化和茶叶农残超标，并衍生出水体污染、茶叶质量安全等问题。因此，推广茶园生境智慧管控技术，实现夏秋茶品质和产量的安全定向改良和提升，对推动广东生态茶园建设和茶产业健康发展具有重要意义。

4.2 病虫害生态防控，提高茶产品的安全性

茶园生境智慧管控技术茶园生态系统的整体出发，为生态茶园精准防控害虫提供新途径。通过对茶园生境管理长期的定位调查和室内测试，结合连续3年的产量测定、茶小绿叶蝉控制调查、代谢物和转录组分析，结果显示茶叶产量不但没有减少，而且还能保持稳产增产的趋势，明显改善茶叶滋味（茶多酚、儿茶素等物质含量增加），香气物质（萜类化合物等物质）更加丰富，并且没有检测出任何化学农药残留［11］。通过研究生境管理-天敌-害虫-茶叶品质间相互作用的生态学机制，研发和集成创新了生态茶园生境智慧管控系统，强化生物多样性增益控害效应，推进害虫精准防控，实现了茶园的提质增效。

4.3 助力茶园机械化采摘，节约人力成本

生态茶园的建设关键在于茶园绿色、可持续管理，但随着城镇化发展和人口老龄化问题的加剧，农业生产劳动力短缺问题逐渐凸显。茶叶生产作为一个劳动密集型产业，田间管理和采摘对劳动力需求远远高于其他作物。如6.7 hm2茶园的施肥、修剪、除草等茶园管理每年约消耗150个人工（人·天），而茶青采收环节消耗更多，以日产300 kg干茶为例，每天需采茶工约60人。可以预见，未来10～20年，劳动力短缺将是严重制约茶产业发展的问题之一。

茶园生境智慧管控技术采用无人机大面积遥感图像与地面不间断视频监测手段，对机采茶树的年生长轮次、各轮次间的生长周期、生长特性（一致性、整齐度等）等进行大数据采集，采用深度学习或农业认知计算技术进行分析与建模，以预测每轮次适采时期、产量及机采品质等，为机采茶园精细化管理提供数据支撑。结合茶园多源数据监测技术，对机采茶园的长势监测与生长预测进行融合研发，形成机采茶园的智慧管控体系，对茶园生长进行前期干预，提升机采原料品质。

4.4 推进生态茶园建设

茶园生境智慧管控技术的构建改变茶园种植结构，强化生物多样性增益控害的服务功能。核心技术“茶园高效安全生产技术”“生态茶园有机替代培肥关键技术”“广东生态茶园建设与管理技术”“广东茶区茶园农药减施增效技术”等在2014—2019年连续多次被广东省农业农村厅列为全省主推技术。2019年3月30日，陈宗懋院士到广东省农业科学院茶叶研究所英德基地详细了解茶园病虫害发生和绿色防控技术应用情况后指出：广东在2020年前实现生态茶园面积超30%是完全可以做到的。截至2019年12月，依据制定的团体标准《广东生态茶园建设规范（T/GZBC 5—2018）》，全省生态茶园已认定28家。茶园生境智慧管控技术的集成与应用促进我省生态茶园的建设，对提升茶叶产量、品质、质量安全有积极的推动意义，有效推动广东省茶产业的供给侧结构改革。

5 展望

面对全省乃至全国茶产业发展向好的趋势，生态茶园建设作为广东茶产业高质量发展的重要抓手，制定和应用切实可行的措施和先进实用技术的需求越来越强烈。加快生态茶园建设是茶产业今后发展方向，茶园生境智慧管控技术是针对广东主要茶区各自主栽品种的特点经过长期实践积累而成，可根据当地茶园特点和差异进行多样化模式应用。茶园生境智慧管控技术作为广东生态茶园建设的重要内容和技术支撑，坚持生态效益优先，是尊重自然、保护环境、因地制宜的必然选择，其相关技术的广泛应用，能引领我省生态茶园的发展，促进广东常规茶园转化为生态茶园，提升产业优势，形成创新驱动、农民增收、企业增效、社会收益的良性循环。