茶园采茶机选型与效率评价*

张荣祥 ，董智杰 ，刘 瑜 ，赵 华 ，倪德江 ，余 志

（1.华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室，湖北 武汉 430070；2.宣恩县特产技术推广服务中心，湖北 恩施州 445500）

我国是茶叶生产大国，有着种植面积大、分布广和产量高等特点，但茶产业是劳动密集型产业，大量耗费劳动力的茶叶人工采摘环节更是占全年用工人数的60%[1-3]。而随着茶产业劳动力老龄化问题加重、劳动力需求增加及劳动力成本上升，茶产业发展已然遇到瓶颈。因此，加快茶园机械化采摘水平的提升及茶园采茶机械的推广就显得尤为重要[4-5]。目前国内在平原茶区推广机械化采摘已比较充分[6]，在大宗炒青绿茶、珠茶、乌龙茶、红碎茶等原料的采摘过程中均广泛应用农业机械[7]，是提高茶产业生产效率、增收节支的好方法。但受限于地形地势等条件，在山地、丘陵茶园应用推广还不够充分[8]，湖北省茶区以山地为主，相关采茶机型的比对和适用性研究报道较少。因此，本文以湖北宣恩伍家台及周边地区为试验点，综合考虑采茶机的使用成本、使用效率和使用体验，进行采茶机选型优化对比试验，为茶园机械化技术及设备推广提供参考。

1 试验地点与方法

1.1 试验地点

宣恩县伍家台地区现有茶园25 万亩，其中，有机茶园2.15 万亩，良种茶园16.6 万亩，良种率达79%，投产茶园17.8 万亩，年总产量1.65 万t，总产值8.6 亿元，是湖北省典型茶区代表[9]。2022 年8 月开始试验，选择湖北宣恩县伍家台地区某茶园作为试验点，要求不同试验点间茶树长势条件基本一致。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地茶园采茶机选型调研

以宣恩县伍家台及周边地区作为试验点，对其在售、常用茶园采茶机械进行基础性市场调研，统计当前实际茶园生产管理中常用采茶机械产品类型、设备相关参数及主要生产厂家。

1.2.2 茶园采茶机选型及田间对比试验

调研结果如表1 所示。当前市场采茶机种类较多，按驱动能源类型主要分纯电、纯汽油以及燃油（汽油、机油按25∶1 混合）三种[10]。在调研基础上，按照其能源类型、使用所需人数等综合考虑，选取单人电动小型采茶机、1～2 人电动中型采茶机、1～2 人燃油中型采茶机、2～3 人燃油中型采茶机（带吹风功能）共四种具有一定用户群体的采茶机，其参数效果对比如表2 所示，使其在试验点相同长势的茶园内进行田间对比试验，对其工作效率、工作时长、使用成本以及采摘鲜叶的芽叶组成等进行评价与分析。

2 结果与分析

2.1 采茶机的使用调查

机采鲜叶原料在六大茶类的生产中均广泛应用，机采鲜叶的品质高低对提升茶叶品质影响显著[11-12]。采茶机作为机械化采摘的主要工具，其性能的优良直接关系机采叶原料的品质。在对试验地周边进行调研后，总结出表1 所示的主要采茶机产品，调研结果显示，宣恩地区主要采用中小型微耕机（1～3人使用），主要是因为茶区在地形上大多处于丘陵、陡坡地带，地形复杂加之茶园种植不规范，茶园管理上茶行间距受限，并且劳动力短缺，采茶工大致以“50后”“60后”为主。大型采茶机重量更大且所需劳动力更多，因此该地区主要使用中小型采茶机，且大部分采茶机采收幅面小于等于750 mm，切割方式多为往复式切割。

2.2 采茶机选型及田间对比试验

对于相同类型的采茶机，尽管在动力、转速上略有差异，但在试验前期选型过程中并没有在使用效果上产生明显差异，相同长势茶园其采摘鲜叶芽叶组成也未有明显变化。因此在试验地选择四种不同类型的往复式切割采茶机，如表2所示，从采摘效率、使用时长及其机采茶芽叶组成等方面进行田间对比试验。结果表明，单位时间内，在采摘效率上，2～3人燃油中型采茶机（带吹风功能）3人使用时效率最高，中型采茶机整体在1～2人使用时效率差异不大，单人采茶机效率相对较低。但考虑到用人成本等因素，1人使用1～2人电动或燃油采茶机效率要高出1人使用单人电动小型采茶机11.11%；2人单独使用1～2人电动或燃油采茶机效率要高出2人合作使用1～2 人电动或燃油中型采茶机及2～3 人燃油中型采茶机21.21%；3人单独使用1～2人电动或燃油采茶机效率要高出3 人合作使用2～3 人燃油中型采茶机33.33%。重量上，电动小型采茶机相对更轻，更能节省人力，其余中型采茶机均较重，对老年劳动力长时间工作并不友好，因此在考虑劳动强度时，单人小型电动采茶机有着更好的推广价值。芽叶组成如表3 所示。从芽叶组成来看，小型采茶机完整芽叶更多，单片更少，中型采茶机单片更多，尽管理论上并不会影响鲜叶的价格，但生产实践表明，虽然单片鲜叶加工后的大宗茶产品有一定的经济价值，不过小型采茶机采摘的芽叶完整度高的鲜叶原料加工成茶的产品价值相对更高。

3 讨论

课题组通过对湖北伍家台及周边地区茶园采茶机进行调研，发现受试验地茶园坡度、茶行间距等因素的限制，大型采茶机难以进入茶园，加之试验地农业劳动力老龄化严重，且劳动力短缺。因此，主要采茶机型为1～2 人使用的中小型采茶机。一般情况下，山地茶园劳动力成本相对较高[13]，从采茶效率和劳动力成本方面考虑，1～2 人电动中型采茶机和1～2 人燃油中型采茶机的相对效率最高，单人使用下，可以降低劳动成本，其劳动效率也要高出单人电动小型采茶机11.11%，其中电动采茶机的使用成本更低，且使用过程中无气体排放，更加环保，也更贴合试验地欧标茶园的标准，因而1～2 人电动中型采茶机在试验中表现出良好的推广价值。但其也存在一定的问题，首要问题就是整机过重，其重量要超过单人小型电动采茶机117%，在劳动力老龄化问题突出的背景下，试验地劳作时间一般为6 h～8 h，特别是在山地茶园，其劳动强度相对更强。老龄化的劳动力在一定程度上难以适应较强的劳动强度，双人搭配使用1～2 人电动中型采茶机是一种降低劳动强度的好方法，但同时也降低了采茶效率，双人搭配使用的效率比双人单独使用时的效率要低21.21%，且对比双人单独使用电动小型采茶机时降低了9.09%。因此，从劳动强度和个人效益考虑，单人电动小型采茶机在劳动力老龄化严重的茶区更具推广前景。

表3 采茶机采摘鲜叶芽叶组成