罗金龙,申友航,沈强,杨肖委,黄富贵,郑文佳*
(1.贵州省茶叶研究所,贵州 贵阳 550006;2.遵义茶城智能科技设备有限公司,贵州 遵义 564100;3.贵州至言茶业有限公司,贵州 遵义 564100)
茶叶是时效性非常强的经济作物,“早采三天是宝,晚采三天是草”生动反映出茶叶及时采摘的重要性[1]。在茶叶生产过程中,茶青采摘是劳动量占比较大的环节,一般占茶园管理劳动量的50%以上[2]。随着经济的发展及城镇化进程的推进,大量年轻劳动力从农村转移到城镇。在春茶采茶高峰,劳动力严重短缺,导致茶叶不能及时下树,严重影响茶叶的产量和质量[3]。采茶难已成为影响茶产业发展的瓶颈问题[4],实行机械采茶势在必行。近年来,我国茶叶产量与产值大幅提高,中国茶产业进入快速发展阶段,市场需求量巨大。随着产业规模的扩大,茶叶采摘及制作逐步进入机械化生产。与传统的手工采茶相比,无选择性的机械化采茶采摘效率可提高10倍左右,同时机械采茶可大幅降低采茶成本和时间[5],也没有手工采茶效率低、卫生情况不佳、劳动强度大等弊端,因此实行机采是解决当前茶叶初制劳动力严重缺乏、手采劳动强度大、效率低等问题的根本手段[6]。但目前大部分采茶机不具备选择性,采摘形式为“一刀切”,机采茶青与手工采摘茶青在茶青质量(匀度、嫩度、新鲜度)上有较大差别,现有的大部分采茶机械无法实现单芽茶青采摘。所以目前急需一款能解放采茶双手、提升采茶效率、解决传统采茶机不具备选择性的采茶机器,解决单芽茶青的采摘问题。
单芽采茶机(SXZ-003型)的机械参数为主机重量322 g,运行速度3.3次/s,电压5 V,功率4.5 W,外形尺寸248 mm×138 mm×128 mm,其具备轻巧、便携、灵活、操作简单、随身携带的特点。机器是根据模拟拇指与食指的活动关系研发而来,手指能顺利采摘到的地方,机器也能采摘到,从而解决了茶树纵向发芽高低不平影响机采的问题。在保证茶青品质的同时,能节约采摘时间、提升采茶效率、减轻手采劳动强度、提升茶青的卫生品质。为单芽采茶机的推广应用提供参考,对福鼎大白茶、黔湄419、黔湄601、湄潭苔茶共4个茶树品种机采前的发芽情况进行测定、机采和手采效率进行比较分析,探究单芽采茶机(SXZ-003型)对各品种的机采效果,筛选出适宜单芽机采的茶树品种。
供试茶树为位于贵州省遵义市湄潭县的贵州省茶叶研究所实验基地中的福鼎大白茶、黔湄419、黔湄601、湄潭苔茶共4个茶树品种。
SXZ-003型单芽采茶机(贵州遵义湄潭遵义茶城智能科技设备有限公司)、平方尺、卷尺、电子秤等。
1.3.1 机采茶树树冠培育2021年秋茶结束后对试验茶园进行冬管处理,在上一年的基础上提高3~5 cm进行轻修剪,使茶行蓬面平整一致,每个品种的茶行树幅长度和宽度一致[7]。在11月上旬施用基肥,开沟25 cm左右深施基肥,施用“茶仙子”产品品牌的茶树专用肥15 t/hm2。2022年2月上旬,对试验茶园进行追肥,追肥配比为氮∶磷∶钾=3∶1∶1,施肥量为300 kg/hm2,施肥方法是沿茶树树冠滴水线垂直开沟均匀施肥并及时回填覆盖[8]。所有品种树冠培育方式和栽培管理措施均一致。
1.3.2 机采前芽叶机械组成观测 结合茶树的物候期、鱼叶展期和田间试验判定机采适期[9-13]。在幼芽开始萌发时,对试验茶园进行实地调查,茶叶新梢单芽达50%~60%时开始观测发芽密度、各芽叶数量及比例。用平方尺(33 cm×33 cm)随机在树冠表面选择调查点,从低于平面5 cm处以上开始调查,测量调查点内芽叶机械组成中各芽叶的数量及所占百分比,当标准芽叶(单芽)所占比例达90%时[14],可进行开采,记录各品种开采时间。每个处理重复观测3次。
1.3.3 机采与手采效果比较 选取具有5年采摘经验的采茶工人进行人工采摘,机械采摘和人工采摘同时进行,记录相同时间内的采茶重量、采摘破碎叶质量与茶青完整率。
数据处理使用Excel 2010。
由表1可知,各品种的发芽情况均较优,单芽所占比例均高于90%。机采前福鼎大白茶的单芽所占比例为90.93%、1芽1叶所占比例为6.37%、1芽2叶所占比例为1.45%;黔湄419的单芽所占比例为90.79%、1芽1叶所占比例为4.84%、1芽2叶所占比例为2.96%;黔湄601的单芽所占比例为92.31%、1芽1叶所占比例为3.86%、1芽2叶所占比例为1.79%;湄潭苔茶的单芽所占比例为91.72%、1芽1叶所占比例为4.19%、1芽2叶所占比例为3.32%。各品种中单芽所占比例由高至低依次为黔湄601>湄潭苔茶>福鼎大白茶>黔湄419,黔湄601的发芽情况最佳。
表1 茶树不同品种机采前芽叶的组成 %
由表2可知,不同品种间的机采效率依次为黔湄601>黔湄419>湄潭苔茶=福鼎大白茶,其机采效率分别为983.12 g/h、822.58 g/h、729.79 g/h、729.79 g/h;不同品种间的手采效率依次为黔湄601>黔湄419>湄潭苔茶>福鼎大白茶,其手采效率分别为236.80 g/h、199.05 g/h、166.30 g/h、154.50 g/h。其中,黔湄601的机采和手采效率均最高,这主要与黔湄601发芽整齐、芽叶肥壮等性状有关。各品种间单位时间内茶青破碎叶重量依次为黔湄419>黔湄601>福鼎大白茶>湄潭苔茶,分别为52.41 g/h、51.28 g/h、49.52 g/h、48.92 g/h。不同品种间的机采茶青完整率依次为黔湄601>黔湄419>湄潭苔茶>福鼎大白茶,茶青完整率分 别 为94.78%、93.63%、93.30%和92.21%,各品种机采完整率均在90%以上。各品种间机采效率/手采效率的比值依次为湄潭苔茶>黔湄601>黔湄419>福鼎大白茶,分别为3.39、3.15、3.13、3.11,机采效率均是手采效率的3倍以上。
表2 机采与手采茶叶的效率及茶青完整率
试验探究了4个茶树品种的采前发芽情况,结果发现,各品种单芽所占比例均高于90%,其中单芽所占比例依次为黔湄601>湄潭苔茶>福鼎大白茶>黔湄419,黔湄601的发芽情况最佳,其单芽所占比例为92.31%,最适宜机采。分别比较了各品种间机采和手采的采摘效果,发现黔湄601的机采和手采速率分别为983.12 g/h和236.80 g/h,茶青完整率为93.63%,均为各品种中最高,各品种机采完整率均在90%以上,所用单芽采茶机(SXZ-003型)在单位时间内采摘单芽效率是人工采摘效率的3倍以上。说明该采茶机适合单芽茶青的采摘,且效率高,具有一定的应用推广意义。由于试验条件有限,仅对贵州湄潭试验基地4个不同品种的茶树进行了机采对比研究,下一步将针对贵州不同季节、不同地域的不同茶树品种的单芽开展更加系统的研究,为单芽采茶机进一步改良及推广应用提供更加科学的依据。