茶叶机械化生产农业科技论文

2022-04-28

摘要我国茶园主要分布在丘陵山区地带,由于环境复杂,茶园翻耕作业一直是茶园生产机械化中的重难点问题。结合丘陵山区茶园机械化生产情况,分析茶园中耕作业中存在的问题,总结了近年来丘陵山区茶园中耕机械化的研究新动态。今天小编为大家精心挑选了关于《茶叶机械化生产农业科技论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

茶叶机械化生产农业科技论文 篇1:

宁武毛健茶现代机械化制作工艺研究

摘 要:阐述了宁武毛健茶的现代机械化制作工艺,并按照标准GB/T 14456.1—2017对产品的各项指标进行检测,结果表明完全符合标准,分析了加速推进毛健茶全程机械化生产的意义,并提出发展建议。

关键词:宁武毛健茶;茶叶制作;传统工艺;机械化生产

宁武毛健茶由岩青兰(Dracocephalum rupestre)加工制作而成,岩青兰为唇形科青兰属草本植物,生长在山西省忻州市宁武县芦芽山上海拔1 800 m左右的地方,是我国北方名茶之一[1-2] 。宁武县位于山西省北中部,地处晋西北黄土高原东部[3],该地属温带大陆性气候,为高山严寒区和寒冷干燥区,人口多、山多,自然条件优越,十分适合种植茶叶[4-5] 。近年来,宁武毛健茶因其独特的口味以及良好的保健功效受到人们的青睐,宁武县积极加大毛健茶的种植规模,深入探究毛健茶的加工技术,有效促进了当地茶叶的发展。本研究阐述了宁武毛健茶的现代机械化制作工艺,检测其是否符合茶標准GB/T 14456.1—2017,分析了加速推进茶叶全程机械化步伐的意义,为促进毛健茶生产的迅速发展提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

现代机械化工艺制作的宁武毛健茶叶,新鲜度好,均匀一致,无其他夹杂物、污染物。

1.2 方法

1.2.1 外观及汤色、香气和滋味检验 从样品中分取样品100 g左右,参照赵元寿等[6]方法,审评色泽、洁净、均匀性和有无劣变、霉变;取样品3.0 g冲泡后,依次检验汤色、香气和滋味。

1.2.2 理化指标及安全性指标 送检于北京华大方科商品质量检验有限公司,按照GB/T 14456.1—2017[7]中规定的方法测定水分、总灰分、粉末、水浸出物、粗纤维、酸不溶性灰分、茶多酚以及儿茶素等理化指标;重金属含量、联苯菊酯、丁草胺、溴虫腈、聚苯胺灵、溴氰菊酯、三滤杀螨醇、多效唑等安全性指标。

2 宁武毛健茶现代机械化制作工艺

2.1 工艺流程

宁武毛健茶现代制茶工艺流程见附图。

2.2 要点分析

2.2.1 采茶 毛健茶一般进入伏天(7月15日—8月15日)进行采摘,时间为上午9∶ 00—下午5∶ 00,通常为一年一采。注意采摘新、嫩叶,避免雨季及有露水的天气,在距离地面 3~4 cm的地方进行采摘,采摘时不可带有泥土、沙子[8] 。此外,当日采摘需当日制作。

2.2.2 摇青 摇青是制茶形成的关键。传统摇青为利用筛子进行手工筛青,双手用力抓住茶筛边缘,有规律地进行上下旋转和左右摇摆,使叶子在茶筛上不停翻动[9] 。而现代化工艺采用摇青机(150 kg/台)进行摇青,工作时间为7 h以上。摇青前需将青叶晾干,然后根据青叶的干湿情况选择摇青次数,至摇出香味为止。

2.2.3 摊青 传统工艺需将摇青后的茶青放在专用架上进行摊青,时间约为1 h,经多次动摇后的青叶静摊一段时间后,发生细胞破裂与水分散失即可[10] 。在现代化工艺中,可用萎凋机(100 kg/次,70 ℃)将茶青摇4~5 h至无香且萎缩,叶子手抓微暖。

2.2.4 晒青 一般选择场地足够大、阳光充足的地方,需人工将茶叶平铺摊开进行曝晒,并根据青的成色情况适当的翻动至水分最佳状态。

2.2.5 炒青 该工序既可固化已形成的品质,还可散发部分水分便于后面工序的操作[11] 。采用炒青机(15 kg/次),以加热滚筒的圆筒方式炒青。将滚筒进叶口和出叶口温度宜分别控制在200~220 ℃和120~130 ℃[12],利用杀青机输送带上的匀叶器来控制投叶量,杀青叶含水量以60%左右为宜。该方法每次投叶量多,工效高,使用便捷,易操作。

2.2.6 包揉 包揉是一道将青叶塑形的重要工序,传统采用“揉、压、搓、抓”等动作,使茶条形成紧结、弯曲的外形[13] 。采用包揉机(15 kg/次)进行揉捻加工,时间约为30~60 min。此外,速包机和松包机每次可加工10~15 kg茶叶,实际时间约15 min。包揉后的茶叶外形为包裹着的圆形,且不会散开。

2.2.7 烘干 烘干处理可进一步促使茶叶的形态特色、香味等形成,也可去掉多余的水分,便于包装[14] 。现代工艺中采用烘干机,烘干温度以70~90 ℃为宜,需烘干三次:第一次烘干12 h以上;半个月后,进行第二次烘干,时间为12 h以上;再过半个月后,进行第三次烘干,时间为24 h以上,则制成毛健茶成品。

2.2.8 品茶 品茶一般包括观外形、开汤、嗅香味、看汤色、尝滋味、评叶底等[15] 。冲泡茶叶最适宜的水温为95 ℃,1包毛健茶叶可泡15次左右。根据不同的茶具,还可分为3种品茶方式:(1)盖碗法:适合3~5人雅聚,取5 g毛健茶投入盖碗,用95 ℃开水洗茶温润,然后功夫茶泡法饮用,可泡15~16泡。(2)壶泡法:适合办公或多人饮用,大肚紫砂壶茶具或大容量玻璃飘逸杯,取5~7 g毛健茶,用95 ℃开水洗茶显润,待40 s后开始饮用,可泡12~13泡。(3)煮饮法:适合保健饮用,用铁壶或蒸壶,取10 g左右毛健散茶或茶饼投入壶内蒸煮,3~5 min后即可饮用,按个人喜好可加入红糖、红枣冰糖、蜂蜜调兑饮用。

3 毛健茶叶品质检测

参照标准GB/T 14456.1—2017检测。

3.1 感官指标检测

毛健茶叶感官指标检测结果如表1所示。

3.2 理化指标检测

毛健茶叶理化指标检测结果如表2所示。

3.3 安全性指标检测

毛健茶叶安全性指标检测结果如表3所示。

4 毛健茶全程机械化生产的现状及发展建议

4.1 毛健茶机械化生产现状

相对于制茶产业领先的地区,当地茶产业全自动化生产依然处于弱势,而所需配套机械的缺乏是制约其发展的重要原因[16-17] 。在现有市场中,现有的制茶机械尚无法满足茶农全程机械化生产的需求,因相关专业制造企业较少,难以形成配套能力高的产业规模。同时,茶农为追求更高的经济利益,减少成本支出,常用手工代替机械,且学习新知识和新技术的热情和能力不足,导致茶机产品无法得到大面积推广[18] 。推进毛健茶生产全程机械化,是改进茶产品质量安全的重要举措[19] 。

4.2 毛健茶全程机械化生产的发展建议

毛健茶加工机械化、智能化使茶叶精深加工成为可能,可开发多种无公害、绿色的茶制品,使其成为人们日常生活中不可或缺的一部分,不断扩大茶相关产业的合作规模,从而增强茶叶的附带效益[20] 。

(1)为适应茶产业提档升级的紧迫需要,当地政府应积极引导茶农和机械制造商联合开展茶叶机械化生产技术培训工作[21],促进茶叶生产机械与工艺相配套,解决制茶设备实用性不强、茶农技能不足以及机艺不融合等问题;(2)加强茶叶社会化服务能力建设,促进茶叶产业规模经营;(3)大力发展茶叶生产专业合作社,结合新型职业农民、专业化种茶产茶技术培训,培育茶叶机械化生产队伍,提升茶叶机械化生产服务能力,实现专业化、规模化、集约化生产。

5 结论

经本工艺加工的宁武毛健茶外形条索紧直完整、汤色清亮、香气浓郁、口感醇和而甘浓,符合国家制定标准。随着农业现代化的不断发展,机械化制茶必将成为未来茶产业发展的方向。◇

参考文献

[1]杨延青,杨飞,鲁宇.山西野生毛建草研究进展[J].山西林业科技,2016,45(4):26-28.

[2]李慧卿,王萍.毛建草茶叶的组分研究[J].山西大学学报(自然科学版),2014,37(3):410-414.

[3]宁武县志[M].中华书局,2013.

[4]郭福贵.宁武县新时期农村能源工作思路和对策建议[J].农业与技术,2017,37(18):196.

[5]郭艳飞,王旭.宁武县芦芽山毛尖茶生长发育适宜气候资源分析及发展建议[J].现代农业科技,2019(1):55-57.

[6]赵元寿,杜喜梅,苏小红,等.西兰花叶加工保健茶工艺研究[J].中国食物与营养,2019,25(2):41-43.

[7]GB/T 14456.1—2017,绿茶 第1部分:基本要求[S].

[8]雷天,華伦胜.上杭湖洋当前茶叶采摘上的问题及对策[J].茶叶通讯,2006(4):40-42.

[9]李克优.安溪铁观音制茶新技术[J].现代园艺,2011(13):35.

[10]郑鹏程,龚自明,滕靖,等.新型鲜叶摊青机在绿茶加工中的应用研究[J].茶叶学报,2015,56(3):165-169.

[11]刘跃云,王春梅,曾旭,等.杀青程度对炒青茶品质的影响[J].安徽农业科学,2017,45(12):89-91.

[12]尹鹏,张洁,郭桂义.信阳毛尖茶加工工艺现状及展望[J].中国茶叶加工,2016(6):10-14、27.

[13]郭玉琼,陈艺元,邓长海,等.青心乌龙茶包揉过程主要生化成分变化研究[J].福建茶叶,2014,36(5):6-9.

[14]吴泽球,陶中南.茶叶烘干机械的技术现状及研究进展[J].食品与机械,2014,30(1):263-266.

[15]麦赫迈特·丹尼诗.共品茶文化,共谋茶产业[J].农村工作通讯,2018(11):12.

[16]华新红.茶叶机械化推广助力茶业发展[J].当代农机,2019(7):18-19.

[17]江用文,袁海波,滑金杰.中国茶叶加工40年[J].中国茶叶,2019,41(8):1-5.

[18]张林娜.茶叶机械化生产加工现状与思考[J].农机科技推广,2017(1):41-43.

[19]金启明.机械化助推茶叶产业发展[J].现代农机,2011(6):4-6.

[20]钱立繁.浅谈黄山名茶传统制作工艺及茶叶生产机械化[J].南方农机,2017,48(1):19、37.

[21]马德路.岚山茶叶加工机械化的发展与展望[J].农机科技推广,2018(11):32-33.

作者:谭一婷 白伟涛 许亚琪 王佳星 纪薇 杨忠义

茶叶机械化生产农业科技论文 篇2:

丘陵山区茶园中耕机械化研究进展

摘要我国茶园主要分布在丘陵山区地带,由于环境复杂,茶园翻耕作业一直是茶园生产机械化中的重难点问题。结合丘陵山区茶园机械化生产情况,分析茶园中耕作业中存在的问题,总结了近年来丘陵山区茶园中耕机械化的研究新动态。

关键词丘陵山区;茶园;中耕;机械化

Key wordsHilly area;Tea plantation;Cultivator;Mechanization

我國是世界上最早發现和利用茶树的国家,是茶叶的原产地,饮茶消费者数量居世界首位,但在茶园管理机械方面,远远落后于日本、印度、肯尼亚等主要产茶国[1]。我国茶园主要分布在云南、贵州、四川、湖北、福建、浙江、安徽、湖南等地的丘陵山区地带,机械作业环境恶劣复杂,大多数茶园缺乏标准化建设。据统计[2],我国超过60%的茶园位于陡坡地带,而便于机械化作业的平缓坡茶园不足40%。因此,迫切需要研制出适用于丘陵山区茶园的田间管理机械化作业设备。

近年来,尽管我国茶园在中耕、施肥、茶树修剪、采茶、灾害管理等方面均已实现机械化作业[3],但在丘陵山区茶园尚未出现作业效果理想的中耕机械设备。因此,实现丘陵山区茶园的中耕机械化成为当下亟待解决的重点问题。

1茶园中耕技术

茶园土壤耕作根据深度不同分为浅耕、中耕、深耕[4-5]。一般来说,耕作深度超过15 cm为深耕,耕作深度不到15 cm的都属于浅耕,而茶园中耕的深度为10~15 cm。茶园进行中耕的时间受地区、作业功能的影响而不同。

茶园中耕技术主要是调节土壤的水、肥、气、热等物理特性,在茶叶生产期间进行松土、除草、施肥等作业,促进茶树的生长和茶叶质量、产量的提高。

茶园中耕作业用工约占茶园总体的25%,作业环境恶劣、劳动强度大、效率不高,尤其是丘陵山区茶园的茶树栽培管理完全依赖人工,土壤耕作质量很难达到农艺要求[6-8],且处于生产期内的茶园每年都需要经过多次不同程度的土壤中耕作业。因此,先进、适用的茶园中耕机械化技术已成为当下研究的重点。

2丘陵山区茶园机械化生产现状

2.1丘陵山区茶园机械化应用情况

资料显示[9],湖北省2014年末实有茶园面积30.38万hm2,在全国排名第四,是茶叶大省。据统计[10],湖北省范围内的茶园主要分布在恩施、宜昌、咸宁、黄冈、十堰、襄阳、孝感等地,属于典型的丘陵山区环境。2015年,在湖北省14个生产茶叶的市(州)中,恩施、宜昌、黄冈、咸宁茶叶产量位居前四,产量总和占湖北省总产量的82.9%,加上排名前七的十堰、襄阳、孝感等地,产量总和占湖北省的97.4%。丘陵山区茶园土壤、行走等客观环境复杂,且受地理环境限制,茶园建设不规范,导致丘陵山区茶园机械化发展缓慢落后。

据统计[10],2015年咸宁市茶叶产量为3.42万t,在湖北省排名第四,年末实有茶园面积为2.18万hm2。咸宁市地理环境为“七山一水两分田”,是典型的丘陵山区地带,土壤特性为红黄黏性土壤,其茶园情况图1所示,主要生产绿茶、黑茶、青茶和红茶,茶叶的栽培和加工有着悠久的历史,享有“茶叶之乡”的美誉。但茶园机械设备应用情况不容乐观,仅限于采茶机、修剪机,尽管出现手扶式的小型微耕机以及乘坐式多功能管理机,但是适用性不高,现行的茶园耕作仍以人工、畜力为主。

2.2丘陵山区茶园机械化应用中存在的问题

2.2.1茶叶生产机械化发展失衡。

茶叶生产机械化包括机耕、施肥、机剪、灌溉、植保、机采、茶叶初加工等环节,茶叶加工基本实现机械化,形成连续化、自动化生产线。但茶园作业机械极其短缺,丘陵山区茶园机械化作业只有少数的几种采茶机、修剪机,即使出现小型的茶园耕作机械,但是适用性较差,严重制约茶业的发展。

2.2.2茶园作业环境不规范。

丘陵山区茶园作业环境恶劣复杂,茶园作业机械化程度低,导致茶农的茶园标准化建设意识不高,茶园作业环境不规范,如茶园垄间行距较窄、茶园耕作机械调头转弯困难等,严重影响茶园耕作机械化的发展。

2.2.3茶园机械设备适用性不高。

主要是茶园耕作机械,丘陵山区茶园土壤比较坚硬,机械作业时动力不足,耕作深度不达标,机械甚至被卡停在茶园里;翻耕作业时刀具部分频繁出现缠草问题,影响正常作业,甚至出现机械被卡死的现象,不得不停机手动清理;作业时机器振动、跳动厉害,噪声大,增加操作手的作业强度;茶园耕作设备的动力机多为柴油机,作业时浓烈的油烟会污染绿色原生态的茶叶。

3丘陵山区茶园中耕机械设备应用及研究现状

3.1国外茶园中耕机械化研究现状

国外主要茶叶生产贸易国有日本、印度、越南、肯尼亚及斯里兰卡。前苏联是最早研究茶园管理机械的国家,日本是研究茶园作业机械最多且基本实现管理机械化的国家。日本茶叶耕作机械以自走式、手扶式茶园管理机械为主。尽管国外茶园耕作机械远远强于国内,但这些机械在我国因茶园地理环境及农艺的差异而未能大面积推广应用[11]。

3.2国内丘陵山区茶园中耕机械设备应用最新研究动态

20世纪90年代后期,新昌县捷马机械有限公司设计的ZGJ-120型茶园中耕机[12-13],是ZGJ-150型茶园施肥中耕机的改良升级版,以F170型柴油机为动力,采用手扶自走式作业方式,中耕作业部件为两把齿形锹,适用于松软、硬度适中的茶园,可在坡度为15°以下茶园中稳定作业,但在土壤含水率很低且坚硬的茶园中作业时,会出现耕深不一致、作业效率较低、机器行走时跳动不良等现象,其外形如图2所示。

2011年,杨拥军等[14]针对我国南方茶园机耕过程中易受茶树枝条阻碍、纏草等情况影响,在烟草作物中耕机基础上改进设计了一种小型茶园中耕机。该机采用流线型罩壳,在减小中耕机行进阻力的同时保证工作过程连续、流畅,也可调节耕深,适应不同土质要求和耕作环境要求等,其结构如图3所示。

2012年,杨拥军等[15]针对茶园中耕机作业过程中机器振动幅度较大的问题展开深入研究,通过调整机器部件布局、完善底盘设计、采用液压与弹簧机构,同时优化设计楔形外壳达到减震吸震的目的。

2012年,由无锡华源凯马发动机有限公司张士兴、农业部南京农业机械化研究所肖宏儒等针对茶行有限的空隙发明了新型模仿人工锄地作业的KM3G-30型茶园翻耕机[11],其外形如图4所示,操作和运输方便,适合坡地和小块茶园中应用。该机选用170FS柴油机,手扶自走式,工作功率为2.8 kW,经过茶园现场使用,整机振动、跳动性较大,在坚硬的土壤环境下尤为明显。

2013年,肖宏儒等[16-17]设计了茶园管理机复合底盘、机具配套接口结构的高地隙多功能茶园管理机。该机全部采用高效液压直驱方式,通过调整整机宽度、地隙高度可增强整机在复杂地形及不同茶园农艺的适用性,经过试验改进,形成履带式、轮式等不同样机,如图5所示。另外,还有适用于低地隙的履带式多功能茶园管理机,如图6所示。多功能茶园管理机的研制成功使我国茶园可实现大型机械高效作业,为国内首创,具有较强的通用性。

2013、2014年,徐良等[18-19]针对茶园中耕缠草问题,通过对杂草缠绕力分析和计算,建立了缠绕力数学模型,并得出了防缠草和减少缠草的措施和方法。

2015年,徐良等[20]设计研制了3ZFC-40型茶园中耕机,由汽油机提供动力完成碎土、碎草作业。该机作业性能良好,耕深理想,可靠性及作业效率较高,是适合丘陵地区茶园作业的新型茶园中耕机械。但由于机器重心偏置而产生微量弹动、长茎秆杂草等依然会出现缠死问题,在土壤湿度大于32%时,容易发生堵塞。

4总结与展望

综上所述,丘陵山区茶园已经出现多种不同类型的耕作机械,且基本实现了小型化、轻简型或乘坐式的发展,但是智能化程度不高、适用性不强,尤其是耕深不达标、机具缠草、振动跳动性大等问题比较严重,至今尚没有较好的解决方法,需要进一步深入研究。

实现丘陵山区茶园的中耕机械化,首先需要研制出实用且适用的中耕机械设备,进而完善配套的茶园标准化建设,为茶园的中耕机械化创新创造有利条件,同时需要加大政府扶持及研发力度,并成立专业的茶机合作社,为农机农艺相融合提供坚实的保障。

参考文献

[1] 肖宏儒,秦广明,宋志禹.茶园管理机械化发展战略与重点[J].湖北农机化,2013(1):12-17.

[2] 韩旭.中国茶叶种植地域的历史变迁研究[D].杭州:浙江大学,2013.

[3] 韩余,肖宏儒,秦广明,等.我国茶园机械研究新动态[J].中国农机化学报,2013,34(3):13-16.

[4] 柴文胜.茶园生产机械化耕作技术[J].湖北农机化,2016(5):40-41.

[5] 张勇.茶园耕作技术[J].现代农业科技,2015(20):46.

[6] 卢振辉.有机茶园土壤管理与施肥技术[J].林业科技开发,2002,16(2):63-65.

[7] 王叶红.茶园土壤耕作技术[J].安徽林业,2006(5):37.

[8] 骆耀平.茶树栽培学[M].北京:中国农业出版社,2008.

[9] 牛盾.2014年中国农业统计资料年鉴[M].北京:中国农业出版社,2015.

[10] 李团中,许晓红.湖北省2015年鉴[M].湖北:中国统计出版社,2016.

[11] 代红朝,肖宏儒,梅松,等.茶园中耕机械化发展现状与对策分析[J].农机化研究,2017,39(4):263-267.

[12] 权启爱.ZGJ-150型茶园中耕施肥机及其使用技术[J].中国茶叶,1998(5):8- 9.

[13] 权启爱,王辉.ZGJ-120型茶园中耕机的结构特点和使用技术[J].中国茶叶,2014(6):34-35.

[14] 杨拥军,陈力航,喻季红,等.一种小型茶园中耕机的研制[J].茶葉通讯,2011,38(4):11-14.

[15] 杨拥军,刘同乐,喻季红,等.茶园中耕机减震吸震技术探索[J].茶叶通讯,2013,40(1):15-18.

[16] 肖宏儒,梅松,丁文芹,等.多功能茶园管理机节能高效作业技术研究[J].中国农机化学报,2013,34(6):211-215.

[17] 肖宏儒,李建国,秦广明,等.高地隙自走式多功能茶园管理机田间试验研究[J].中国农机化学报,2010(6):41-44.

[18] 徐良.茶园中耕机械杂草缠绕力计算与分析[J].茶叶科学,2014,34(4):396-400.

[19] 徐良,肖宏儒.茶园中耕机械缠草机理分析[J].中国农机化学报,2015,36(2):25-28.

[20] 徐良,周训谦,肖洁.3ZFC-40型茶园中耕机的研制[J].农产品加工,2015(6):52-55.

作者:段凯 蔡克桐 梅军

茶叶机械化生产农业科技论文 篇3:

茶鲜叶工厂化生产加工技术研究现状与展望

摘 要 针对茶鲜叶工厂化生产的技术需求,从短穗扦插技术、环境条件控制技术、机采装备研发、加工工艺研究等方面进行了进行了论述,并对今后茶鲜叶工厂化生产研究的方向作了展望。

关键词 茶鲜叶;短穗扦插;基质育苗;机械采收;工厂化

知网出版网址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171129.1643.028.html 网络出版时间:2017/11/29 16:43:29

据统计,茶叶的采收成本达到整个成本的50%以上[1-2]。同时,由于人工短缺,大量鲜叶不能及时下树,错过采摘时间,鲜叶经济价值大打折扣,这直接影响到涉茶企业经济效益和茶农收入。因此,茶鲜叶采收机械化与茶鲜叶生产工厂化将成为解决农村劳动力紧缺与春茶采收劳动力需求集中这一矛盾的必然趋势。

利用短穗扦插技术、基质育苗技术、机械采收技术实现茶鲜叶的工厂化生产,作为鲜叶生产方式上的一次创新与构想,相关研究鲜见报道。目前,对茶鲜叶采收环节的研究多是从传统机械开发、品种培育与栽培管理等方面着手。在采摘装置的研发方面多是以开发装备来适应茶树生物学形态特征为目标,自1985年以来先后提出了包括机动、电动和手动的往复切割、水平钩刀切割和螺旋滚刀切割等多种形式的采茶机,可经过30多年的发展,采茶机仍不尽人意,尤其对名优茶的采摘。在机采品种培育方面,受茶树自身的生物学特性和外形特征的限制,要选出发芽整齐,长势一致,着生平面相近的茶树品种更是困难重重。

而随着茶树扦插技术、设施栽培技术、母本园管理技术的发展,我国在种苗快繁和工厂化育苗方面已取得显著成效,且多项实用技术已运用于生产实践,这些技术的优点集中表现在茶苗出苗整齐,长势相对一致和育苗周期相对较短,这悄然为茶鲜叶生产方式的改变开启了新的窗户,即利用插穗出芽整齐、着生平面相对一致的特点,通过离体培育,将茶树“微型化”,直接采摘插穗新芽用于生产,并研发配套的剪穗、扦插装置。这不仅能有效绕过机采品种的选育壁垒,降低后续采摘装备的研发难度,扩大鲜叶的采收时限,更有助于将茶鲜叶生产向工厂化、标准化推进。

1 基质育苗研究现状

在扦插繁育基质筛选方面,韩晓阳等在茶树育苗基质的筛选及其理化特性的研究中指出,草炭、石英砂和珍珠岩的混合基质理化性质及其缓冲性能可满足育苗要求[3];王雪萍等在研究基质对茶树穴盘扦插生根的影响时,指出仅需泥炭土和珍珠岩按一定比例混合就可以获得较好的生根效果[4];另有研究指出,在泥炭土上铺5 cm的泥砂土可提高扦插苗的成活率和出圃率[5]。在扦插繁育养分管理方面,陆晓友等在研究白化茶短穗扦插育苗技术时指出,扦插1月后结合浇水并喷施0.2%~0.5% KH2PO4叶面肥,有利于第1轮新梢生长[6]。李维等在研究叶面肥对扦插穴盘苗生长的影响时发现,扦插30 d后喷施0.05%的KH2PO4叶面肥利于茶苗芽头生长,喷施0.1% KH2PO4叶面肥有利于根系的生长,生根期不宜施用0.1%的复合肥[7]。在扦插水分、光照管理方面,大量资料表明,由于生根前,茶苗主要靠茎和叶吸收水分,吸收能力较弱,保持有效的土壤水分供给是保证插穗成活率和成苗质量的关键,水分过多则会导致插穗呼吸困难,生根延迟或不生根[8-11]。在光照方面,有研究指出扦插初期应提高遮荫度,能有效提高插穗生物量,但并未明确具体光照强度,于工厂化生产而言技术普适性不足,尚需进行更深入的量化研究。虽然这些研究多是针对茶苗繁育进行的,但其技术方法对研究壮芽、早芽培育技术和增加“微型化”茶树采摘轮次等均有重要的借鉴作用和指导意义。

2 机械装备研究现状

日本早在20世纪初就开始了机械化采茶研究,随后前苏联、英国、法国、印度、澳大利亚等国也先后开展了相关研究工作,而我国此类研究起步较晚,始于1985年。根据郑乃辉等[12]、钟世泉等[13]、张佩等[14]、姬立平[1]、张淑珍等[15]针对福建、湖北、贵州、广东、陕西等地茶园机械化采摘发展狀况的分析报告可以看出,目前机采水平不高仍是限制各地茶产业发展重要因素之一。我国常用的采摘机械是“修剪式”的,通过“一刀切”把茶树顶尖的部分整齐的剪下,不具备选择性,需要经过分级分选设备筛选,然而现有的分选设备尚难满足将破碎叶完全去除并进行准确分级的要求,所采的鲜叶仅适用于大宗茶生产,尚未突破名优茶的机采难题。为配合现有设备的使用,一些研究者通过茶园覆网、安装机采轨道等方式来优化采摘效果,但结果仍不尽人意,传统机采思路有待改进。随着人工智能技术的进步,虽然采茶机器人研发成为可能[16],但生产使用成本和维修维护成本太高,实用性相对欠缺,难以推广。

3 加工工艺技术研究现状

改革开放以来,我国不断引进和开发新技术、新设备、新流程,这些都明显提高了我国茶叶加工的工艺水平。在绿茶加工方面,通过研发控温控湿摊青装备,调整摊放温度、湿度和时间,控制失水程度,优化了摊放条件,改进了鲜叶管理方式[17]。袁林颖等[18]研究表明,经橙光、绿光照射萎凋后有利于绿茶汤色、香气及滋味的提升。通过采用汽热/微波[19]等组合杀青方式,保持了茶叶的良好香气。通过研制自动揉捻机组,采用控制程序控制揉捻压力、时间,实现了茶叶揉捻工序的多台联动及连续自动化加工[20-22]。另有研究表明[23-25],在达到针形名茶品质要求的前提下,做形时短时、避免高温是针形名优绿茶外形内质兼优的保证。周正科等[26]采用180 ℃、12 min振动理条和90 ℃烘干,提香机进行90 ℃、10 min提香的生产工艺,可使茶叶栗香浓而持久。在红茶加工方面,我国红茶加工已使用可控式供氧发酵技术以及流化床烘干等供热干燥技术,提高了产品质量[27]。虽然这些研究均以传统茶园所产鲜叶为原料,但其方法和参数对工厂化生产的鲜叶而言均有较高的借鉴价值。

4 展望

名优茶鲜叶人工采摘效率低、成本高,机械化采摘是名优茶发展的必然要求。但茶树叶层较厚,顶芽、腋芽着生部位不同,萌发时间不一致,导致鲜叶萌发轮次多,且不在同一平面,成为了阻碍名优茶机械采摘发展的顽疾。虽然半个世纪以来,针对茶树生物学形态特征开发了多种采茶装备,但效果不甚理想,而通过选育适应机采的茶树品种更是困难重重。随着科学技术的进步,近年来茶树短穗扦插技术、养分与环境条件控制技术取得了长足的进步,设施农业已在众多作物生产上得到广泛应用,这悄然为茶鲜叶生产方式的改变开启了新的窗户,即利用插穗出芽整齐、着生平面相对一致的特点,通过工厂化穴盘培育,将茶树“微型化”,直接采摘插穗新芽用于生产,并研发配套的剪穗、扦插装置。这将有望能有效绕过机采品种的选育壁垒,降低后续采摘装备的研发难度,扩大鲜叶的采收时限,更有助于将茶鲜叶生产向工厂化、标准化推进,同时结合现有机械化加工设备,从而实现茶叶生产的全程机械化,具有重大的研究开发价值。

参考文献:

[1] 姬立平.广东茶产业的出路—全程机械化[J].现代农业装备,2014(2):20-22.

[2] 任彩红.江苏省绿茶生产机械化发展策略研究[D].北京:中国农业科学院,2011.

[3] 韩晓阳,张丽霞,王日为.茶树育苗基质的筛选及其理化特性的研究[J].山东农业科学2010(1):36-39.

[4] 王雪萍,李传忠,高世伟,等.不同基质及ABT生根粉对茶树穴盘扦插生根的影响[J].福建茶叶,2010(11):18-20.

[5] 吴淑平,吕立哲,郑杰,等.茶树短穗扦插成活率的影响因素探析[J].河南农业科学,2014,43(10):34-37.

[6] 陆晓友,王开荣,张龙杰,等.白化茶短穗扦插育苗技术[J].2008(9):10-11.

[7] 李维,张粤湘,胡世武,等.喷施叶面肥对茶树扦插穴盘苗生长的影响[J].茶叶通讯,2016,43(1):32-34.

[8] 石伟平,邓国文,郑桂莲.茶叶短穗扦插穴盘育苗技术[J].农村经济与科技,2013,24(2):90-92.

[9] 杨发勇,安永政.茶树短穗扦插育苗技术[J].中国水土保持,2008(3):51-52.

[10] 张正秋,王惠泽,罗显扬,等.茶树高效快繁育苗新技术[J].农技服务,2011,28(8):1217-1218.

[11] 周顺珍,周国兰,罗显扬,等.茶树智能化快繁扦插育苗技术[J].现代农业科技,2011(3):100-101.

[12] 郑乃辉,王振康,邬龄盛.机械化采茶:破茶产业发展瓶颈[J].中国农村科技,2011(1):64-65.

[13] 钟世泉,张卜芬,罗其宏,等.推广茶叶机械化生产,提高夏秋茶资源利用率[J].中国茶叶,2015(6): 24-25.

[14] 张佩,刘静,徐良,等.贵州茶叶产业机械化发展的现状与对策[J]. 贵州农业科学, 2009, 37(7): 201-203.

[15] 张淑珍,李华海,王衍成,等.陕南茶产业突破发展的关键在于机械化[N].陕西日报,2010-04-08(06).

[16] 秦广明,赵映,肖宏儒,等.智能采茶机器人设计及田间试验[J].中国农机化学报,2014,35(1):152-169.

[17] 韩震,崔娟娟,邓隆,等.茶叶控温控湿摊青萎凋装备的研发及初步应用[J].中国茶叶,2016(6):24-26.

[18] 袁林颖,杨娟,钟应富,等.LED光质萎凋对绿茶品质的影响研究[J].南方农业,2016,10(16):90-92.

[19] 袁林颖,高飞虎,杨娟,等.针形绿名茶加工过程中茶氨酸含量变化规律及影响因素研究[J].西南农业学报,2015,28(2):801-804.

[20] 周正科,袁林颖,钟应富,等.蒸青针形名茶造型关键技术[J].西南农业学报,2008,21(1):163-166.

[21] 钟应富,李中林,佘小明,等.多功位茶叶自动揉捻机组研发[J].西南农业学报,2010,23(5):1733-1735.

[22] 钟应富,周正科,袁林颖,等.针形名茶“永川秀芽”自动揉捻工艺的研究[J].

[23] 司清辉,庞晓莉,刘建军,等.机制针形名优绿茶工藝研究[J].西南农业大学学报,2003,25(4): 370-372.

[24] 钟映富,周正科,胡翔,等.振动理条对针形名茶品质的影响[J].中国茶叶,2000,24(1):32-33.

[25] 余志,杨燕,周继荣.机制针形名茶做形工艺研究[J].茶叶科学,2007,27(4):311-315.

[26] 周正科,袁林颖,钟应富,等.蒸青针形名茶焙香关键技术[J].南方农业,2008,2(1):6-8.

[27] 蔡圆圆.我国茶叶加工技术发展状况及创新趋势[J].中国高新技术企业,2014(28):1-3.

(责任编辑:敬廷桃)

作者:唐敏 翟秀明 罗红玉 侯渝嘉 张军 邬秀宏

上一篇:网络银行与电子支付分析论文下一篇:信用卡诈骗案件侦查法律论文