浙江省抹茶全程机械化生产加工模式研究*——以浙江骆驼九宇有机食品有限公司为例

卢 健 ，董俊杰 ，王 东 ，王 超 ，刘锦华 ，俞燎远 ，叶小江 ，朱建杰 ，张晶晶

（1.杭州市余杭区农业技术推广中心，浙江 杭州 310023；2.浙江骆驼九宇有机食品有限公司，浙江 杭州 311100；3.杭州市余杭区农业生态与植物保护服务站，浙江 杭州 310023；4.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州 310020）

茶产业是浙江省传统特色优势产业、浙江省十大农业主导产业之一[1]，据统计，2022 年浙江省全省茶园面积310.5 万亩，总产量19.4 万t，总产值264 亿元。农业农村部提出了2035 年基本实现农业现代化、机械化的导向、目标[2]，茶叶生产全程机械化是茶叶生产从劳动密集型生产向农业现代化生产转变的关键，是茶产业实现高质量发展的重要途径之一[3]。浙江抹茶作为优势特色产品，一直贯彻强化全程质量控制，实现全程机械化、数字化生产作业，符合国家现代农业全产业链标准化的发展趋势。茶叶生产包括茶园生产和茶叶加工两部分。茶叶加工机械化水平较高，基本实现了机械化加工；但茶园生产各环节机械化水平都不高，2020 年综合机械化率仅为29.36%，尤其是中耕除草、开沟施肥环节，是生产机械化的短板和弱项[2]。推动茶叶生产加工机械化，离不开机械应用与栽培农艺情况的结合。为此，在余杭区对碾抹茶园进行宜机化改造，在耕作、施肥、修剪、采摘等生产加工关键环节引进配套的自走式耕作机、植保无人机、乘用型复合采茶机等作业机具，制定了一套适用浙北、浙中缓坡茶园的抹茶全程机械化生产加工新模式。

1 茶叶生产全程机械化的必要性

在茶叶生产形势稳定向好的局面下，制约茶产业发展的一些突出问题仍亟待解决。一是茶园面积较大，老茶园占比过高。目前，全国30 年以上老茶园面积在1 500 万亩左右，占总面积的31%。二是生产成本持续上升。春茶采摘，尤其是名优茶采摘主要依靠人工，而随着农村空心化加剧，劳动力不断减少、老龄化严重，人工成本持续攀升且效率不高。三是茶叶产品供需失衡的问题仍未缓解。随着2018 年之后的新增茶园进入丰采期，每年茶叶的新增量产势必进一步加大市场销售压力。以营销破解“卖难”将是今后一段时期茶产业的主要命题。据调查，随着抹茶在食品工业和新茶饮餐饮业的应用和发展，国内抹茶已拓展到全年近1 万t 的市场需求量，抹茶平均亩产值达1万元～1.5 万元，经济效益显著。鉴于此，通过实施茶产业全程机械化生产加工，将部分名优茶茶园改造为碾抹茶园，在合理选择茶树品种和茶树种植区域的基础上，采用机械进行修剪、采摘、施肥、植保等，实现茶叶生产全程机械化。通过推广示范此生产加工模式，可以解决茶园面积过大、劳动力不足、生产成本不断上升等问题，名优茶转型生产碾茶抹茶还可以增加茶叶产品种类，缓解市场销售压力，并有效提高浙江茶产业的核心竞争力。

2 适用范围

该模式适用于平地或者坡度小于15°的坡地且连片的茶园，生态、小气候条件好，茶园土壤pH 值在4.5～6.0 之间，土壤通透性良好，距离水源较近，茶园周边交通方便，道路平整宽阔。

3 模式概述

抹茶是采用覆盖栽培的茶树鲜叶经蒸汽（或热风）杀青后干燥制成的叶片为原料，经研磨工艺加工而成的微粉状茶产品[4]。抹茶，起源于浙江杭州径山，盛行于唐宋，是联合国人类非物质文化遗产“径山茶宴”的重要组成部分。抹茶产品将茶叶传统的冲泡饮用方式变为食用方式，不仅实现了茶叶的全价利用，而且大大拓展了茶叶在食品领域的应用和发展[5]。2022 年，全国抹茶产量约6 000 t，主要分布在浙江、江苏、贵州等地[6]，而浙江是全球最大的抹茶产地，主要集中在杭州余杭区、绍兴越城区和金华武义县[7]，其中余杭区规模最大[8]。通过对余杭区的调研和对抹茶机械化生产加工关键技术参数的研究，结合现有机具，确定抹茶全程机械化生产加工模式如下。

1）茶园管理：缓坡（平地）老茶园宜机化改造/标准茶园建设——施基肥——机耕——修剪——植保——遮阳覆盖——机采。

2）抹茶加工：贮青——切叶——蒸汽杀青——冷却散茶——初烘——梗叶分离——复烘——二次梗叶分离——复烘——风选——色选——综合筛切——拼配匀堆——灭菌——研磨——分筛——金探。

抹茶加工主要环节如图1所示。

4 技术路线

浙江省抹茶全程机械化生产模式技术：使用植保无人机播撒有机颗粒肥（基肥）或商品肥（颗粒状），人工施用常规有机肥；施肥后，用自走式耕作机进行耕地翻土。春季，使用乘用型复合采摘机修剪，在茶园一芽二叶占比达15%时，遮阳覆盖15 d～20 d，随后使用乘用型复合采摘机采摘鲜叶；在五六月份出现病虫害时，用植保无人机进行防治；当出现干旱时，用水肥灌溉系统进行喷滴灌。在碾茶抹茶生产中，采用蒸汽杀青方式，通过杀青、冷却、初烘、梗叶分离等工序制作出碾茶毛茶，再经过风选、色选、综合筛切、拼配匀堆后加工成成品碾茶，后通过灭菌、研磨、分筛、金探等工序加工成抹茶。

5 主要生产环节及配套机具

5.1 茶园管理

5.1.1 品种和区域

为符合现有设备全程机械化管理要求，选择平地或坡度小于15°的缓坡地块进行试验，种植品种应优先选择无性系品种，如中茶108、龙井43、浙农系列、薮北、奥绿等，最好早中晚生品种搭配，错开采摘洪峰，延长制茶周期，提高经济效益。如为现成茶园，可进行一定改造，使之成为适合碾茶抹茶生产的茶园。

5.1.2施肥

根据碾茶采摘量和茶园土壤肥力，结合配方施肥要求，合理制定施肥量，提倡增施有机肥，氮肥、磷肥、钾肥配合，主要为有机菜籽饼、有机蚕沙、有机颗粒肥等。其中，有机颗粒肥可通过植保无人机撒播，菜籽饼和蚕沙等常规肥需人工撒播，通过耕作机翻施覆土。根据田间测试，大疆植保无人机可精准、高效撒播颗粒型肥料到目标茶园，作业效率是人工的2～3 倍。碾抹茶园一年收获多次，对茶树养分消耗大，需要不断供应养分，所以施肥要重施有机肥、重施氮肥，一般秋季施有机肥作为基肥，春夏秋季采摘前30 d～45 d 施尿素等速效氮肥作为追肥。

5.1.3 机耕

1）浅耕：一般耕深为8 cm～10 cm，可覆盖95%以上的杂草，耕作层空隙增加，起到松表土、除杂草、减少水分散失等作用。浅耕对茶树根系损伤不多，一般不会对茶树造成不利影响。浅耕次数和时间，需根据土壤结构、杂草滋生情况、树冠覆盖度和当地气候条件等因素来确定。幼龄茶园土壤较疏松，一般每年耕2～3 次。成龄茶园的浅耕可结合施追肥进行，一般春茶前、春茶后和夏茶后各进行一次浅耕。对于土壤肥沃、树冠覆盖度较小（如刚进行过重修剪或台刈）的茶园应适当增加浅耕次数，以保持茶园清洁和表土疏松。

2）中耕：一般在春茶施催芽肥之前进行，耕深10 cm～15 cm。目的是防除春季杂草，减少表土水分含量，增加阳光辐射的吸收量，提高温度，促进茶芽提早萌发。中耕不能太深，否则会损伤根系，不利于养分的吸收。

3）深耕：深耕深度应达到15 cm 以上，有时可超过25 cm，改良土壤效果较好，碾抹茶园以秋耕结合施基肥进行的较多，一般在9 月下旬或10 月上旬，以早耕为好。由于深耕具有双重性，既能促进土壤熟化，又可能导致土壤结构破坏、大量损伤茶树根系等，因此生态条件较好、土壤肥力较高、通气透水性能好、土质疏松的茶园，可间隔一年深耕一次。

每年应至少进行一次耕作，以破除土壤板结，改善土壤通气透水状况，消灭茶园杂草。

5.1.4 修剪

对于新种茶树，一般需要经过3 次定型修剪，以培养优质高产树冠。第一次定型修剪在茶面移栽定植后，用整枝剪在离地12 cm～15 cm 处剪去主枝，保留分枝；第二次定型修剪在第一次定型修剪后的翌年，用整枝剪或平形修剪机，将茶树离地25 cm～30 cm以上部分剪去；第三次定型修剪在第二次定型修剪后的翌年，用篱剪或平形修剪机，在第二次修剪剪口上提高10 cm 左右，将茶丛剪平。投产茶园一般通过轻修剪、深修剪、重修剪等方式，培育高度适中、骨架粗壮、分布均匀的树冠，以求持续高产优质。

1）轻修剪：一般剪去冠面上的突出枝叶或剪去树冠3 cm～5 cm 的表层。一般每年进行一次，每次在上次剪口的基础上提高3 cm～5 cm；如树冠整齐、长势旺盛，可隔年修剪一次。宜在春茶后期进行轻修剪作业，气候温暖茶区也可在10 月至11 月进行，以利来年春茶机采。

2）深修剪：以剪除“鸡爪枝”（多年的采茶和轻修剪后，树高增加，树冠上发生许多浓密而细小的分枝，俗称“鸡爪枝”）为原则，机采茶园一般要剪去树冠面上15 cm～30 cm 深的一层“鸡爪枝”，以复壮树势，提高育芽能力。深修剪宜在春茶后（5月下旬）进行。

3）重修剪：适用于未老先衰的茶树和一些树冠虽然衰老但骨干枝及有效分枝仍有较强生育能力的茶树。碾抹茶园以离地30 cm～40 cm 剪去为适，宜在春茶后进行。

轻修剪和深修剪均可用乘用型复合采摘机进行，节约人工，效率高，蓬面平整，更利于统一标准机摘。

5.1.5 遮阳覆盖

碾抹茶在采摘前，需遮阳覆盖15 d～20 d，可采取棚式覆盖遮阳或直接覆盖遮阳方式。其中，棚式覆盖宜采用遮光率90%～98%的遮阳网，直接覆盖宜采用遮光率75%～85%的遮阳网。目前遮阳覆盖需人工操作，尚未完全做到机械化，有待进一步研发。

5.1.6 机采

1）采摘要点：70%左右新梢达到采收标准时，移走覆盖网，清理蓬面杂草等异物，新梢在15 cm～20 cm以内一次采收，新梢在25 cm～30 cm以上须分段二次采收。采用乘用型复合采摘机进行采摘，机采鲜叶质量好、嫩度统一，生产出的碾茶和抹茶品质更优。

2）留养要点：每季留一叶采收，采后7 d～10 d 整枝一次；到深秋或早春留10 cm～15 cm叶层修剪。

3）鲜叶管理要点：采下的鲜叶做到不踩、无重物堆压、卫生、快运等要求；按鲜叶采摘要求不同，分品种、类型送加工厂。

5.1.7植保

碾抹茶园病虫害暴发一般集中在5—10 月，浙江茶区主要病虫害有小绿叶蝉、茶尺蠖、黑刺粉虱、茶橙瘿螨和茶炭疽病等，5 月开始要及时进行虫情测报，并按照防治适期和防治指标进行有效防治。

植保无人机施药更安全、效果更明显，效率也更高，其适应性基本涵盖市面上大部分溶于水生物、矿物有机农药。作业配置：无人机操作手1 人，辅工（配药）1 人；植保参数：喷洒高度3 m～3.5 m，速度3 m/s，作业行距4.6 m～5.1 m，用药量按亩使用量操作。

5.1.8 应对春季倒春寒、夏季高温等极端天气

每年早春的倒春寒要注意防治，在春季3—4 月，由持续10天以上的日均温10 ℃以上突然降至日均温5 ℃以下，会对萌动的芽叶造成一定程度的寒害；出现0 ℃以下低温则芽叶受冻非常严重。要时刻关注天气变化，如遇降温，应及时开启防霜风扇、覆盖防冻材料或对茶树进行喷灌[9]。近年来高温恶劣天气持续时间较长，夏日需注意抗旱，可在日升前或日落后浇灌根系，减少高温干旱灾害损失。

5.2 抹茶加工

5.2.1 贮青

鲜叶到厂就可加工，来不及加工的鲜叶应及时贮青，均匀摊于贮青槽，贮青厚度不超过90 cm，贮青时间≤20 h。贮青过程中应保持鲜叶新鲜，可视情况调整鼓风参数，防止鲜叶发热红变。

5.2.2 切叶

鲜叶经输送带匀速进入切叶机，进行横切、纵切，使鲜叶原料均匀，生产量100 kg/h～500 kg/h。

5.2.3 蒸汽杀青

用饱和蒸汽或高温过热蒸汽杀青，蒸汽温度100 ℃～120 ℃，蒸汽流量100 kg/h～120 kg/h，青叶流量120 kg/h～150 kg/h，筒转速30 r/min～50 r/min，搅拌轴转速260 r/min～500 r/min，杀青时间20 s～30 s。

5.2.4 冷却散茶

通过调节冷却散叶机风机风量大小、挡板角度，使杀青叶呈波动状顺利通过风机，用冷风吹到6 m 高的冷却网中4～5 次，使之充分冷却、叶片均匀展开，平铺在链条网上，防止叶片粘叠、变黄、变黑，保持碾茶嫩绿色泽。

5.2.5 初烘

在窑式碾茶炉中进行烘烤干燥，叶片均匀摊放在1.8 m 的网带上，以风送换层的方式在多层网带上前行，经过5段共历时20 min～25 min初烘，第一段参考温度160 ℃～180 ℃，第二段参考温度130 ℃～150 ℃，第三段参考温度100 ℃～120 ℃，第四段参考温度80 ℃～100 ℃，第五段参考温度70 ℃～80 ℃。茶叶经均匀干燥后，形成鲜亮绿色，产生碾茶特有的覆盖香。

5.2.6 梗叶分离

采用碾切+风选的梗叶分离机进行梗叶分离，去掉茶梗、叶脉，这是碾茶的独特工序。

5.2.7 复烘

将分离后的梗叶分别烘干。梗叶分离后的叶部分烘干机设定温度70 ℃～90 ℃，时间15 min～25 min，控制烘干叶水分含量在5%以下；梗叶分离后的带叶梗部分烘干机设定温度60 ℃～80 ℃，时间8 min～10 min。

5.2.8 二次梗叶分离、烘干

采用梗叶分离机，对烘干后的带叶梗部分进行二次梗叶分离。二次梗叶分离后的叶部分再次复烘至含水量5%以下。

5.2.9 风选

采用风选机分离碾茶碎片，去除黄片、茶梗以及夹杂物，实现叶、茶梗、茎、粉尘等的分离，同时划分出碾茶品质等级。

5.2.10 色选

利用色选机进一步分离叶片、茶梗及非茶类夹杂物，去除碾茶中的茶梗、黄片和其他非茶类夹杂物。

5.2.11 综合筛切

采用综合筛切机，通过筛网组合（60/8/6），分离出不符合规格的茶叶，再进行切轧，反复筛切至要求的规格尺寸。

5.2.12 拼配匀堆

采用匀堆机，将不同批量、相同品质等级的茶叶滚动匀堆1 h，混成统一品质要求的成品碾茶。

5.2.13 灭菌

通过蒸汽高压高温处理，灭菌温度1 4 5 ℃～155 ℃，蒸汽压力0.16 MPa～0.25 MPa，灭菌时间≥4.5 s。

5.2.14 研磨

通过连续式球磨机粉碎研磨，在研磨过程中，通入冷却水冷却，避免局部温度过高。连续球磨机进料到出料时间为13 min～16 min，生产量15 kg/h～20 kg/h，相对湿度控制在50%以下。

5.2.15 分筛

通过金属筛去除没有被粉碎的碾茶及其他异物，使抹茶颗粒一致化，使用的目数一般为80目。

5.2.16 金探

通过金探和X光探测装备去除金属等异物。

6 机具配套方案

结合浙江缓坡碾抹茶园生产现状，按照因地制宜的原则，以1 000 亩作业面积制定机具配套方案，如表1所示。

表1 机具配套方案表

7 技术运用效果

浙江骆驼九宇有机食品有限公司是一家集茶叶种植、生产、加工、销售、研发、品牌运营以及茶旅于一体的国家高新技术企业、省级农业龙头企业。公司在余杭地区拥有茶园2 000 余亩，每年鲜叶产量为1 600 余t，下设7 大加工车间、3 个茶叶实验室和2 个茶叶专业合作社，该公司在抹茶农机农艺栽培专家的指导下，积极进行茶园的宜机化改造，探索抹茶产业全程机械化、数字化建设，建设数字茶园云平台，建立抹茶智造车间，实现抹茶安全优质生产。公司现已集成应用了川崎KJ4N 型乘用型复合采摘机、大疆T40 植保无人机、茶园耕作机等新型农机进行茶园管理，引入清洁化、连续化、数字化连续研磨生产线，配套新型碾抹茶生产线进行抹茶加工；示范应用面积600 亩，全程作业效率提高了50%，示范基地省工节本40%，综合经济效益提升了20%。

8 结语

针对采茶工紧缺、传统原叶茶“供大于求”，茶园中耕、施肥、采摘等重点环节机械化程度低等问题[10]，本文以杭州市首台（套）乘用型复合采茶机为重点，开展老茶园及基础配套的宜机化改造研究，总结茶叶生产加工主要环节的配套作业机具，研究制定了浙江省抹茶全程机械化生产加工模式。抹茶全程机械化生产加工模式可以提高茶叶综合机械化率，减轻人工劳动强度，提高生产效率、保证产品质量，高效利用能源、降低碳排放，降低生产管理成本，进而增强抹茶的市场竞争力，促进茶农增收，进一步推进茶业科技和机械装备支撑水平提升，助力茶产业高质量发展和乡村振兴。