适宜广西六堡茶原料茶园的农机设备选型分析

摘 要 针对广西六堡茶原料茶园的管理特点，提出了适宜广西六堡茶原料茶园的农机设备选型原则，从建园种植、耕作施肥、修剪采摘、植保除草等几个环节对茶园农机应用技术特点和效果进行了分析，并对未来适应六堡茶原料茶园的机艺融合进行了展望。

关键词 六堡茶；茶园；农机设备；广西

中图分类号：S23 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.01.048

六堡茶是一种极具广西地方特色的后发酵茶类，因原产于广西苍梧县六堡镇而得名，距今已有1 500多年的历史。早在清朝嘉庆年间，就以“红、浓、陈、醇”及独特的槟榔香味而入选中国二十四名茶，近年来在行业各方共同努力下，六堡茶产业得到快速发展。根据“2023中国茶叶区域公用品牌价值专项评估”课题报告，六堡茶区域公用品牌价值已达44.03亿元，居广西茶叶区域公用品牌第一位，进入品牌价值全国前20位，被评为2023年最具品牌发展力的三大品牌之一。广西是六堡茶的产地，在六堡茶生产中，原料种植是最重要的环节之一，关系到产品的整体品质和产业发展的可持续性。当前，广西六堡茶产区的茶叶种植水平虽然取得较大提升，但仍然面临茶园管护水平参差不齐、标准不一、茶园高产高效和生态栽培技术还有待提升等问题，特别是茶园全程生产机械化应用普及率还较低。一方面造成茶园管护水平低、茶青下树率低、管理效率低。另一方面，原料茶园特别是苍梧核心产区的茶园人工投入高、毛茶成本高、原产地产品竞争力不强，严重挤压了六堡茶原料产地茶农的利润空间，对产业长远发展制约明显。

中国茶产业已经进入品质和效率竞争时代，随着产业发展和劳动力的减少，未来对茶叶品质的要求和成本的控制提出了更高的要求，绿色生产和轻简化管理必将是茶园今后管理的主流，哪个茶区在茶树种植管理上能够做到减少人力、降低成本、提高能效，就更有可能在激烈的竞争中立于不败实现可持续发展。广西六堡茶作为近年来快速崛起的黑茶品类，对茶青原料的嫩度要求相对于其他茶类较低，全茶季生产和产品花样等级多[1]的特点决定了其在原料生产中更应该依靠科学管理、大范围全流程应用机械化生产技术，从而最大限度地降低茶园管理成本、提高茶叶原料品质，为整体茶产品的质量保证和产业竞争力打造建立坚实基础。

1 "农机选型原则

广西农业是典型的山区农业，总体上是“八山一水一分田”的地形分布。茶叶绝大多数都种植在山区，其中以苍梧县为核心的六堡茶产区普遍属于高山陡坡地势，坡度多在20°～60°，坡度超过25°的茶园占比在一半以上，这是六堡茶原料茶园区别于国内其他茶区茶园最主要的特征，也决定了茶园机械设备的选型必须因地制宜，适应这种极端立地条件，茶园机械选型的主要原则应是“轻便小型、分散省力、灵活通用”。

2 "农机设备选型分析

六堡茶原料种植管理主要包括园地开垦、茶苗种植和幼龄期管护、茶树水肥供给、茶园耕作及除草、茶树修剪、茶叶采摘、病虫害防治等环节，需要重点解决机械化应用的有建园种植、耕作施肥、修剪采摘等环节。

2.1 "建园种植农机

2.1.1 "开沟挖掘机

新种茶园首先面临的是开沟整地种植环节，平地或缓坡茶园目前可采用挖掘机对土地进行全垦深翻后开种植沟进行茶苗种植，但对于六堡茶原料茶园来讲，大多是需要在陡坡上种茶，作业面小，一般型号的挖掘机无法进入，更不能保证正常安全作业，因此可改用微型挖掘机开沟翻土。经试用表明，微型挖掘机的较理想参数为：履带宽度680～750 mm、总质量750～1 800 kg，功率7.5～12 kW，最大挖掘深度1.2～1.8 m，最大爬坡坡度30°～35°。这类微型挖掘机不仅可以实现履带宽度调节，还可以对机头进行更换，从而实现挖沟、捡石头、松土、除恶性杂草等多种用途，适合在六堡茶原料茶园中应用，能够明显提高茶园管理效率，减轻劳动强度和成本。

2.1.2 "轨道运输机

轨道运输机是近年来推广应用较快的茶园农机设备，其具有安装灵活、多用高效、能够适应复杂地形等特点，且对园貌环境影响小，在山地果园、茶园等都具有较强的实用性。对于高山陡坡茶园，适度规模安装轨道运输机，既可以运输肥料、苗木、茶园小型农具等上山，又可以运送茶青下山，从建园种植期、幼龄管护期到成园采摘期，整个茶园管理期间都能够很大程度减轻茶园物资运输劳动强度、提高劳动效率，特别是对于采摘期较长、有机肥施用量大、茶青采摘偏老的六堡茶原料茶园来说，实用性更突出。按照目前六堡茶原料茶园生产情况测算，丰产期的茶园每年施肥需1 500 kg·hm-2以上，产茶青在6 000 kg·hm-2以上，则每年茶山至少需要运输7 500 kg·hm-2的物资，连同日常管护需要的物资设备运输量计算，则茶园每年需运输的物资质量可达8 000 kg·hm-2以上，轨道运输设备运输效率能达到人工的4～5倍以上，这在农忙季节里人工难请的实际情况下很能解决问题。目前，适合在六堡茶园安装使用的自走式单轨运输机额定载荷为200～300 kg，驱动方式可以汽油机和锂电池驱动。按照轨道类型可分为齿轮齿条式和滚轮齿孔式两类，最大运行坡度为45°，额定载货质量为45°时的运载能力，但在实际使用中坡度可达60°～70°[2]，每安装100 m单轨运输机基本可辐射1 hm2茶园。同时还应强化茶园标准化建设和改造，优化茶园轨道布局设计，解决横向运输问题，提高轨道运输设备的利用效率。

2.1.3 "茶园灌溉施肥设备

灌溉施肥也称水肥一体化技术、水肥耦合技术，是利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效的节水农业技术，该技术能够根据作物需水需肥规律适时适量地提供水肥供给，可以显著提高水和肥料的利用率，缓解肥料使用不当对环境污染的压力，便于集约控制减少人工消耗。六堡茶原料茶园采收量大、采摘期长，茶园生长旺盛，对于水肥和养分的需求也旺盛，立地条件的复杂和人工成本的制约决定了茶园施肥必须采取管道灌溉施肥措施，特别是六堡茶区新种茶园面积较大，苗期对水肥的持续供应对于提高茶苗成活率和快速成园至关重要。目前应用不足的主要是与气象变化和茶树对养分水分的需求的匹配程度不够，受人员意识和水溶性肥源等限制，部分茶园安装了水肥一体化设施后只供水而不供肥，大大降低了应用效果。今后六堡茶园水肥一体化设施的应用方向应能够结合茶园土壤墒情、土壤养分状况和茶树需求系统设置到管理系统中，保障茶树水肥吸收，实现水肥供给的精准化、智能化。

2.2 "耕作施肥农机

茶园合理耕作可以疏松表土和协调水肥气热，又能结合深施肥料提高土壤保肥供肥能力、清除部分杂草、减低有害生物发生。茶园耕作的主要目的是为了维持茶树良好的生长环境，但是不合理耕作也会加剧山地茶园水土流失，加速土壤有机质分解消耗，如果只深耕不施有机肥，导致土壤有机质和速效养分减少，反而不利于茶树生长。

茶园耕作施肥机械目前主要是乘坐式和手扶式两种类型，对于六堡茶主产原料茶园的立地条件而言，乘坐式茶园机械基本无应用可能，只能对轻便手扶式机械开展研发和改进应用，经试用目前有两款具有代表性的手扶式茶园耕作机，一种为旋耕刀式小白龙旋耕机，一种为扬叉式盐海金马自走式深耕机，具体参数和耕作效果见表1、表2。

从表1和表2中的两款机型对比可看出，深耕机耕作深度均值为245 mm，明显高于旋耕机97 mm的耕作均值，更能耕至茶树根系附近；由于耕作部件的工作原理不同，其对土壤孔隙度和容重的影响效果也不同：深耕机耕作后的土壤总孔隙度与耕作前基本持平，而旋耕机耕作后土壤的总孔隙度比耕作前提高了约10.6%；对土壤毛管孔隙度的影响，深耕机耕作后较耕作前提高了约10.5%，旋耕机耕作后提高了约9.9%；对非毛管孔隙度的影响，深耕机耕作后较耕作前降低了约8.7%，旋耕机耕作后提高了约11.1%；深耕机实际上并未改变土壤的总孔隙度，其非毛管孔隙度减少而毛管孔隙度增加，而旋耕机既提高了毛管孔隙度，又提高了非毛管孔隙；旋耕机耕作后较耕作前的土壤容重下降12.5%，而深耕机耕作后仅下降约4.0%，这可能与旋耕机更多地增加非毛管孔隙度有关。

总体而言，扬叉式深耕机耕作深度更深，耕作效率高于旋耕机，而旋耕机对耕作有效层土壤容重改善明显，主要是提高了有效耕层的毛管和非毛管土壤孔隙度，深耕机由于降低了非毛管孔隙度提高了毛管孔隙度，对土壤容重的变化影响不大，但增加了植物生长重要的毛管孔隙，会改善茶树水肥吸收。因此，从对茶树的生长综合考虑，优先推荐稳定性强、耕作层、耕作效率更高的扬叉式深耕机，同时配合施肥操作效果较好。

此外，鉴于茶园开沟施肥劳动强度大、对土层扰动强烈易造成水土流失，也可选用打孔施肥机进行穴施耕作，打孔机钻头一般可采用直径12～15 cm，打穴深度30～40 cm，穴距40～50 cm，打穴后将肥料施入坑穴后覆土，既能减轻劳动强度提高效率，还能有效提高肥料利用率减轻水肥地表流失，对于六堡茶原料茶园而言是一种高效实用的耕作施肥方式。

2.3 "修剪采茶农机

当前茶叶生产中，采茶成本占生产成本的一半以上，用工量大，招工也越来越难。六堡茶按相关标准采摘，即一芽一叶至一芽三、四叶及同等嫩度的对夹叶[3]，这决定了六堡茶原料鲜叶采摘期长，采摘级别要求相对较低，是最适合机械采摘的茶类。由于大多数茶园地形陡峭、茶园规划和种植不够规范，给茶园机械化采摘带来一定难度，茶园地形条件的限制决定了六堡茶原料茶园无法大范围应用双人、自走式、乘坐式等大中型采茶机械，而更适合应用轻便灵活的单人修剪采茶机。目前单人使用的主要有单人修剪机、手持式采茶机、手提式采茶机、背负式采茶机等几种形式[4]，修剪采摘以往复切割方式，采茶机使用动力以电动为主，部分采用汽油动力。

影响六堡茶原料茶园修剪采摘效果的主要因素和机艺融合要点主要有以下几个方面：1）做好茶园种植适机性规划。茶叶机采效率高、采摘生物量大、采茶机走行对劳动强度要求高，应尽可能选种发芽期一致、芽叶着生角度大、芽叶粗壮的优势品种，同时预留人行空间便于园间操作和茶青运输；2）培养适合机采的树冠面。由于往复式切割机采是无选择性采摘，一般应在机采前对树冠面进行适应性修剪，使得芽梢生长整齐，以利于提高机采效果；3）由于机采某种程度上也是破坏性采摘，要充分保证对茶树的营养供给，保持树体的健康生长，除了按照常规手采茶园的数倍增施基肥和追肥外，还可在每次机采完成后补充一次叶面肥，提高茶树营养供给和育芽能力，提升机采效率和品质。

2.4 "植保除草农机

目前国内应用的茶园植保机械有喷粉机、喷雾机、喷灌机等[5]，但更多茶园则是采用悬挂粘虫板、安装诱虫灯、释放病毒天敌等方式开展茶园病虫害防治。由于六堡茶区多为高山茶园，生态环境状况普遍较好，多为茶林共生状况少有连片大面积茶园，这为天敌栖息和生物链稳定创造了良好的条件，因此植保措施更应以防为主，重点放在良好生态系统的构建和维持上，局部病虫发生较严重的茶园在发病时期可采取静止性植保器械进行防治。对于茶园杂草防治，可以选用铺设防草布、采用单人割草机等进行草害治理。同时更应在茶行间和梯壁上种植适合六堡茶区气候条件的铺地木蓝、广金钱草等多年生大生物量绿肥作物，从而达到抑草和提高土壤质量的效果。

3 "机艺融合特点及展望

茶园机械化应用是一项复杂的系统工程，不仅需要农机设备的不断更新，也需要农艺种植技术的配套适应，还和茶园管理及用工方式有关系。总之，未来实现六堡茶原料茶园农机化推广应用和机艺融合应重点关注以下几个方面的问题。

3.1 "水土保持为根本

六堡茶原料茶园绝大多数都处在丘陵山地，地势陡峭且降水集中强度大，部分地区还伴有台风暴雨等极端天气。以核心产区梧州市为例，每年3—9月都是短时强降水出现最多的月份，强度最大时1 h降水可达50～100 mm[6]。在苍梧县花岗岩发育的红壤区/坡耕地和人工林的年均土壤侵蚀模数分别可达4 257和3 889 t·（km2·a）-1，均达到土壤中度侵蚀[7]。土壤是茶树生长的根本，土层厚度和土壤质量直接关系着茶树的生长状况和优良品质的形成，种植在如此气候和土壤条件下的六堡茶茶园，更应把水土保持作为重中之重的茶园管理内容，结合小型茶园机械的科学合理应用，通过采取免耕少耕、种植绿肥、灌溉施肥、修剪物覆盖还园等措施，从建园种植、耕作除草、养分管理、土壤覆盖等各个环节做好水土保持工作，提升茶园生态和生产的可持续性。

3.2 "轻便高效为方向

茶园管理是一项高强度劳动，无论是耕作、修剪、采摘都需要茶园管理工人在相对恶劣的劳动环境中操作，对体力消耗较大。电池和机械负重、内燃机尾气排放、机械噪音等均不同程度地影响操作者健康。加之茶园山高坡陡，手抬肩扛机械上山和山场转运本身就是不小的劳动消耗，而六堡茶原料采摘生物量大和全年采摘的特点使得茶园管护强度更甚。因此，未来茶园机械研发和应用的方向必须以轻便高效为原则，从机械设备材质、动力来源和续航性、机械效率和性能、对劳动者健康的友好性等方面加以改进。比如将茶园光伏发电与动力储存结合，利用茶园光伏设备捕获的太阳能转化为茶园机械可利用的电能，从而实现动力的绿色环保和机械应用的便利高效。

3.3 "模式装备创新为关键

六堡茶作为黑茶的一种，原料种植环境和生产方式较为特殊，决定了在茶园中无法复制其他地方的山地机械，如何把种植技术的模式创新和机械装备设计的创新有机融合起来是解决茶园管理困难的关键。模式和装备创新可探索的思路：1）改变现有的种植生产模式，将茶园按照机械化管理分割为单元化区块，每个区块配备一组综合管理机械，在种植方面选用适合机械化管理的生长势好、养分利用率高的优良品种，适当提高种植密度、矮化树体高度、提升水肥管理精细度，使有限的资源发挥最大的作用；2）改变现有茶园管理的单机化思路，以轨道运输机为平台，探索多机整合[8]，从系统集成的角度出发，转而研发应用以轨道承载和走行、共享单一动力单元的小型模块化多用途茶园管理机，将动力、操控、走行等集成于动力模块，将挖沟、修剪、采摘、喷淋等集成于功能模块，中间通过组合式动臂及配套装置连接，实现耕作、修剪、采摘、转运、植保等全程机械化操作和茶园装备的最优配置；3）建立茶园智慧管控系统，借助卫星影像、无人机影像、地面仪器等数字化感知手段，精准掌握茶园的水分、养分、长势、病虫草害发生等情况，进而根据茶园土壤条件、气候因子、采摘目标等智能决策施肥、灌溉、采摘、树体管理、有害生物防控等管理方案，实现茶园的智慧管控[9-10]。

3.4 "专业化服务为保障

茶园机械化管理是一项精细化、专业化较强的工作，随着农村劳动力的减少，将来更加需要专业的茶园机械化管理服务队伍来从事茶园机械的设计安装、使用维护等，甚至可能出现以茶园机械化应用为核心的涉及茶叶生产加工全程机械化应用的专业技术经营组织，应出台政策和人才培养相关措施，加快此类专业化组织的构建和发展，进而保障茶园管理更加高效、科学。

参考文献：

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[2] 江莹. 关于茶山轨道搬运设备建设使用成本与经济效益相关问题的讨论 [J]. 现代农机， 2021（3）： 81-83.

[3] 广西壮族自治区质量技术监督局. 六堡茶加工技术规程：DB45/T 479-2014[S]. 南宁：广西壮族自治区质量技术监督局， 2014.

[3] 广西壮族自治区质量技术监督局. 六堡茶加工技术规程： DB45/T 479—2014 [S]. 南宁：广西壮族自治区质量技术监督局， 2014.

[4] 易文裕， 程方平， 邱云桥， 等. 单人采茶机研究现状与发展趋势 [J]. 中国农机化学报， 2020， 41（11）： 33-38.

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[8] 张守宇. 轨道运输机在茶园运输中的应用探析[J]. 福建农机， 2021（3）： 9-12，36.

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[10] 疏再发，吉庆勇，金晶，等. 智慧茶园技术集成与应用[J]. 中国茶叶， 2022，44（3）： 10-16，20.

（责任编辑：敬廷桃）