由于茶树具有一定高度且行间距较小，茶园管理一直难以真正实现机械化，国内适用的茶园管理作业机械比较缺乏。肖宏儒带领科研团队研究开发了高地隙自走式茶园多功能管理机，既可完成茶园中耕除草、深松施肥、植保治虫、叶面施肥、茶树修剪和茶园吸虫作业，又为其他高杆作物机械化作业提供了示范。

■本报见习记者 王方

在农田里对小麦等作物进行机械化作业已经成为一种趋势。然而，在丘陵山地间、针对高杆作物如茶园，机械化作业是否也能顺利实现？

近日，《中国科学报》记者采访了农业部南京农业机械化研究所特色经济作物生产装备研究中心主任、研究员肖宏儒。他带领科研团队研究开发了高地隙自走式茶园多功能管理机，既可完成茶园中耕除草、深松施肥、植保治虫、叶面施肥、茶树修剪和茶园吸虫作业，又为其他高杆作物机械化作业提供了示范。

茶园管理机械化程度低

我国是茶叶生产大国，国人也一直具有喜好喝茶的传统。在丘陵山区，茶是当地茶农经济收入的主要来源。人们越来越重视茶产业的发展，目前茶园种植面积将近5000万亩。但不同于平原作物，其所涵盖地区的地形地貌复杂。

“根据地形地貌，茶园大体分为三类。一类茶园是在坡度大于30度的山上，面积占60%以上；一类茶园位于坡度15度以下的相对平坦地区，面积占15%~20%；一类茶园介于二者之间，坡度在15~30度之间，面积约占20%~25%。”肖宏儒向《中国科学报》记者介绍道。

由于茶树具有一定高度且行间距较小，茶园管理一直难以真正实现机械化，国内适用的茶园管理作业机械比较缺乏。现有的植保、采茶机械往往以人工背负进入茶园操作，劳动强度大；中耕、除草机械也只能是小型窄幅单行作业，劳动效率低。

传统的茶叶生产中栽培管理的成本很大，占到总成本的40%左右。由于缺少经济实用的茶园耕作管理技术及机械，导致茶叶的生产成本长期居高不下，茶农经济效益难以提高。

“要在以前的话，劳动力便宜，茶园管理者可以雇人来进行除草、中耕、施肥、植保、采茶等作业。但现在，随着劳动力价格上涨，茶叶价格回归理性，茶园经济利润空间减小，茶园管理必须面对成本这一现实问题。”肖宏儒表示。

同时，现有茶园作业机械各自独立携带动力和行走设备，也造成了动力和行走机械的浪费。“有的机械结构设计不太合理，重量轻、动力小，安全性也不高，在茶园作业中并不十分适用。”肖宏儒说。

要解决当前茶叶生产成本居高不下的问题，并通过进一步的技术革新，提高茶园生产率和资源利用率，降低劳动强度，提高产品质量，为茶叶经济发展提供技术支撑，就要为茶园机械化提供一系列经济实用的机械和一套省力的栽培模式。

为此，肖宏儒带领科研团队从“一机多用，降低亩均动力”角度出发，从坡度15度以下的相对较好地形地貌的茶园开始着手，研发可横跨茶蓬驶入狭窄的茶行间进行作业的茶园管理机，为茶园管理提供一个高动力平台。

他们研发的高地隙自走式茶园多功能管理机通过悬挂配置两组立式旋耕刀辊、两组振动式深松作业部件、两组施肥机构、四套修剪机构、一套吸虫装置和折叠式喷雾喷杆，可完成茶园中耕、除草、深松、施肥、植保、茶树修剪等作业。“当然，相关配备和规格不是一成不变的。”肖宏儒说。

拓宽机械化适用范围

高地隙多功能茶园管理机采用了全液压柔性动力传递技术，变传统农业机械的刚性传动为柔性传动；无极变速技术确保操作方便灵活，设备工作性能稳定可靠；作业幅宽可变量调整技术，满足不同种植模式和不同行宽的作业要求；动力与机具直联结构和复式作业技术，可一次性完成多种作业任务，一机多能、省工节本；配套作业机具与管理机多配置接口技术，可携带采茶、修剪、植保、中耕、施肥等机械；无污染或少污染技术，使茶园作业满足无公害茶园建设要求等。

高地隙多功能茶园管理机及配套机具，首次在国内实现了较大功率设备横跨茶棚驶入狭窄的茶行间作业，大幅降低了工作人员的劳动强度，改变了传统采茶、中耕、植保作业由人工或半机械化操作的状态，填补了国内在大功率、多功能茶园机械研究方面的空白。

“高地隙多功能茶园管理机的适用性较好，在茶树高1000mm、蓬面宽1500mm、茶蓬间距150mm左右，横向坡度小于20度的茶园都可以正常作业。”肖宏儒说道。同时它也具有较高的生产率。采用该茶园管理机，中耕除草比人工作业提高工效20倍，修剪、台刈比人工作业提高工效30倍，喷施农药比人工作业提高工效25倍。

2014年，高地隙多功能茶园管理机入选国家农机推广补贴名录。“针对甘蔗、棉花、玉米等机械作业进不了田间的高杆作物，高地隙茶园管理机示范了一种可能性，根据地隙高低、行距宽窄灵活变动，拓宽了机械化作业的适用范围。”肖宏儒表示。

相对于茶园管理机械，国内采茶机械发展较为成熟。在这方面，肖宏儒则带领团队研发了国内首台乘坐自走式全自动采茶机，克服了日本单人或双人台式采茶机劳动强度大、工耗多、碎茶率高等难题。“碎茶率降低了30%左右，鲜茶叶片整齐、形象好，效益也提高了。”肖宏儒说。

它的出现极大开拓了科研人员的设计思路，近年来涌现出不少此类采茶机械。肖宏儒带领团队再接再厉，又设计了一种跨行手扶自走式智能采茶机，可以自动识别茶蓬高度，实时调节切割器位置，实现自适应采摘。

目前而言，我国茶园机械化存在的问题仍较突出，科研人员积极开拓茶园机械的新领域、新方法、新模式，为茶园机械化更全面、更高水平的发展贡献了一份技术力量。

“加强茶园的标准化建设，是加快茶园生产机械化作业的迫切要求。”肖宏儒补充道。