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首页 > 学术论文库 > 农科论文 丘陵山区茶园机械化改造对茶叶生产效率的影响分析 —以昭平县为例论文

丘陵山区茶园机械化改造对茶叶生产效率的影响分析 —以昭平县为例论文

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2026-03-24 17:06:21    来源:    作者:xuling

摘要:丘陵山区茶园机械化改造作为提升茶叶生产效益的关键路径,对实现茶产业可持续发展具有重要意义。

       摘要:丘陵山区茶园机械化改造作为提升茶叶生产效益的关键路径,对实现茶产业可持续发展具有重要意义。茶叶生产效率与品质的稳定性高度依赖机械化作业过程中对茶树生理状态及茶园生态的保护程度,农机装备的选型适配性与作业规范性具有决定性作用。在系统分析机械作业碾压损伤、修剪高度控制、装备作业质量对茶树萌发生长影响机制的基础上,探讨了优化地形适应性改造、装备技术参数及配套农艺措施的关键实施路径。机械化作业与农艺深度融合是实现丘陵山区茶园提质增效的核心,需在宜机化品种选育、茶园标准化建设、智能装备研发及全链条服务体系构建方面强化协同,以保证茶叶生产的优质与高效。

  关键词:丘陵山区;茶园机械化;生产效率;影响因素;对策分析

  1.引言

  丘陵山区茶园因地形复杂、地块分散、坡度陡峭,部分传统茶园种植标准低,茶行弯曲影响机械化作业效率和程度,传统人工作业效率低、成本高、劳动强度大等问题日益凸显。相关研究表明,机械化作业水平直接影响茶园的生产效率、采摘质量及经营效益[1]。因此,系统分析丘陵山区茶园机械化改造的关键环节与技术路径,并结合实际评估其对生产效率的影响机制,对提升山区茶园现代化水平,保障茶产业效益与生态协调发展,促进产业提质增效具有重要意义。

  2.茶园机械化作业对茶叶生产影响因素分析

  2.1机械作业碾压损伤

  在茶行弯曲的茶园中,机械转弯半径受限,更容易对茶树根区造成重复碾压。如图1所示,昭平县某茶园2023年因机械碾压导致茶树根系受损的地块占比达18%,其中茶行弯曲地块的碾压损伤发生率是标准化茶园的1.8倍。受损茶树新梢萌发量减少22%,鲜叶产量下降15%,这一数据与刘婕等的研究结论一致,即机械碾压会显著抑制茶树生长势[1]。土壤被机械压实后会降低透气性与渗透性,过度反复碾压会导致土壤板结,影响茶树根系的呼吸和生长活力,进一步延缓树势恢复,拉长茶叶生产周期[3]。

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  2.2机械化修剪高度影响

  过低的机械化修剪高度会显著影响茶树后续萌发能力与持续生产力。茶树的有效采摘面主要依靠修剪后保留的健壮枝条及其萌发的新梢构成,过低的机械化修剪(如重修剪)虽能快速更新树冠,却易过度剪除储备芽点,导致新梢萌发数量减少,生长势减弱,进而影响后续多轮次采摘的产量。修剪高度过高虽保留较多枝条和芽点,但可能导致树冠郁闭,无效枝叶增多,通风透光不良,不仅增加病虫害风险,还消耗过多养分,影响有效新梢的生长和茶叶品质。在茶行弯曲的茶园中,机械修剪装置难以保持稳定的修剪高度,导致修剪面不平整,进一步影响新梢萌发的均匀性。经过多年生产实践与试验验证,在保证树势恢复及持续生产能力的前提下,常规机械化轻修剪的适宜留叶高度或修剪深度通常需结合茶树品种与树龄,保持在上次采摘面或修剪面之上一定范围,在该范围内能促使茶树从保留的健壮枝条上萌发数量适中、品质优良的新梢,提高采摘效率和成茶品质[2]。

  2.3机械化修剪装备状态与操作方式

  修剪机械的刀片不够锋利时,钝刀片容易造成枝条剪切面撕裂、不平整,增加创面,影响愈合速度,增大病菌侵染风险,削弱茶树再生萌发能力。进行机械化修剪作业时,刀盘转速和进给速度要匹配合适,转速过高或者进给过快都会造成拉扯枝条,使枝条过度撕裂甚至树皮剥离,还会降低剪口下方芽点的萌发能力,影响下一轮新梢的生长。在茶行弯曲的茶园中,操作人员需要频繁调整机械运行方向,难以保持稳定的行进速度和修剪姿态,进一步影响修剪质量。

  2.4修剪枝叶处理方式

  茶园机械化修剪产生的枝叶在还田作业时如果粉碎不彻底,过长的枝叶堆积在茶行间或者覆盖在茶蓬上,会阻碍土壤透气、影响新梢萌发空间,而且湿度过高还会引起真菌性病害。在茶园进行机械化修剪作业时,应配备或者整合有效的枝叶粉碎装置,粉碎后的枝叶长度短、易分解,加快有机质腐熟还田的速度,减少对茶园微环境的不利影响,降低病害的发生风险[4]。

  3.丘陵山区茶园机械化改造关键技术与策略分析

  3.1应对地形制约的机械化改造

  丘陵山区茶园面临陡坡、窄幅梯田等地形制约,需综合多种技术措施开展适应性改造。首先,通过地块整理与修筑标准化作业道,在提升地块通达性与作业安全性的同时,增加有效作业面积,进而提高机械利用率与作业效率[2]。针对复杂地形区域,优先选用小型化、轻量化、低重心且具备良好爬坡能力与防侧翻性能的专用机械。针对茶行弯曲问题,应结合茶园改造开展茶行矫直工程,为机械化直线作业创造条件。昭平县2024年在富罗镇试点模块化临时轨道系统,覆盖坡度20°—28°的分散茶园,机械运输效率提升3.5倍,空驶时间减少60%,同时通过茶行矫直改造,使机械作业效率提升18%,该模式已在全县12个乡镇推广。在田间基础设施方面,需完善道路网络并配套电力供应设施,这是保障机械通行与能源供给的基础。对于坡度较大的分散地块,可合理引入模块化、可拆卸的临时轨道系统以提升运输效率。此外,加强适用于陡坡、不规则地块的智能化、无人化作业装备的研发与推广应用,可有效突破地形限制,从根本上提升山区茶园机械化水平[3]。

  3.2动力系统优化与能源适配策略

  纯电动机械零排放、低噪音优势显著,但其续航能力受山区电力基础设施薄弱的制约。此时通过配置移动储能设备或采用油电混合动力技术,可显著提升装备的作业时长与适用性,增强在偏远地块的作业能力。昭平县2023年推广油电混合动力修剪机120台,在偏远无电区域作业时长较纯电动机械提升2.1倍,燃油消耗降低30%。在茶行弯曲的茶园中,由于频繁转向和变速行驶,能耗较直线茶园增加25%。太阳能充电装置在该县北陀镇茶园的应用显示,单次充电可满足机械4小时作业需求,运行成本降低45%。此外,合理推广太阳能充电装置能够降低能源依赖,不仅减少运行成本,还能借助清洁能源特性降低碳排放,相较于传统燃油机械更具生态与经济双重优势。根据茶园各个作业环节的能耗特性,能源类型要合理配置,纯电动适合短时间、轻负荷、靠近电源区的作业;燃油动力适合长时间、重负荷、远离电源区的作业;混合动力可以兼顾效率和适应性。同时加强茶园微电网或分布式能源建设十分重要,需要政策支持与企业协同投入,保证能源供应的稳定可靠。在装备选型时,应选用能耗低、易维护的机型,合理匹配动力系统,保证关键作业期能源供应充足,避免因动力不足耽误农时。这些措施通过技术创新、能源匹配和管理改善构成多元化解决方案,为山区茶园机械化提供了系统支撑。

  3.3作业道与排水系统协同建设

  茶园机械化作业易受雨季积水的影响,需要采取综合措施保障作业道的通行性和茶园的排涝能力,重点在于工程设计与生态保护相结合。易积水或者土壤较粘的作业区要科学地规划道路纵坡(≤8%)、横坡(2%—3%),设置排水沟渠并铺设透水路面,以快速排走地面上的水,防止路面泥泞,避免机械陷车和土壤被侵蚀。同时在梯田内侧修建背沟并与主排水系统相通,防止雨水冲刷田坎。另外,需将作业道建设同生态护坡结合推进,地方政府要设立专项扶持资金并给予技术指导,合理推动茶园配套建设“路-沟-蓄”一体化系统,达到道路畅通、排水防涝、水土保持功能整合的目的。在茶行弯曲区域,需特别注重排水系统与茶行走向的协调性,避免积水对茶行基础造成损害。此类“路能行、涝能排、土能保”的工程体系既能减轻雨季对机械化作业的冲击,又能改善田间微环境,降低渍害风险,保障茶园周年机械化作业的稳定和连续[4]。

  3.4提升机械稳定性与安全操作性

  通过优化机械设计,增强丘陵坡地作业机械的抗侧翻能力;选用地面附着力强的八字胎、履带等行走装置并合理控制载重;同时,需在陡坡作业前检查制动系统可靠性,且雨后避免陡坡作业以防滑移失控。操作规范方面,需加强机手培训,使其掌握坡道低速行驶、曲线作业重心转移等技巧,结合安装安全防护架(ROPS)及急停装置降低事故风险。在茶行弯曲的茶园中,要特别培训操作人员掌握弯道作业技巧,降低因频繁转向导致的侧翻风险。此外,合理设置梯田边缘警示标识或防护墩可有效规避跌落风险。灾后需及时巡查修复损毁路段,清除作业道塌方体,确保机械通行安全[5]。

  4.结语

  丘陵山区茶园生产显著受地形条件与机械化水平制约,部分传统茶园种植标准低,茶行弯曲问题突出,严重制约了机械化作业效率,需综合地块特性与技术适配性制定改造策略。通过工程改造、装备升级与服务体系完善,可有效缓解陡坡作业难、能源供给弱及运维响应慢等核心问题,特别需要通过茶行矫直和标准化改造,为机械化作业创造良好条件,保障茶园作业效率与茶叶品质持续提升。以昭平县为例,预计到2026年,通过实施上述茶园改造策略,该县茶园机械化率将提升至65%,鲜叶采摘效率提升2.5倍,其中茶行矫直工程贡献约15%的效率提升,农户每亩茶园收益增加1200元以上,为茶产业高质量发展提供有力支撑。

参考文献:

  [1]刘婕,疏再发,刘林敏,等.茶叶全程机械化的研究与应用[J].浙江农业学报,2025,37(10):2235-2246.

  [2]闫润.我国茶园未来机械化发展的思考——评《现代茶园机械装备研究与设计》[J].中国农业资源与区划,2021,42(02):227+235.

  [3]王文明,宋志禹,赵映,等.我国茶园中耕管理机械研究现状与发展分析[J].中国农机化学报,2021,42(01):52-58+218.

  [4]农业农村部南京农业机械化研究所十项重大科技进展(八)茶园全程机械化作业关键技术与装备[J].中国农机化学报,2020,41(10):237.