茶叶生产全程机械化技术研究现状与展望
发布时间：2021-10-27 21:04
中国是茶叶大国,其茶叶种植具有面积大、分布广、地形复杂等特点,全程机械化生产是中国茶叶发展的必经之路。茶叶生产机械化技术主要是指茶园耕作、树体管理、植保灌溉、茶叶采摘和茶叶加工等环节均实现机械化作业。本文分析我国茶叶生产机械化研究现状、特点及存在的问题,总结茶叶生产机械化中的关键技术和设备。重点阐述茶园耕作机械、植保机、茶园灌溉设备、茶树修剪机械、采茶机、茶叶加工机械的研究现状和发展动态,并归纳国内外具有代表性的先进机型和技术;指出研发绿色化和自动化、智能化程度高的大型茶叶机械是中国茶叶机械化生产发展的核心方向,同时也需加强适应丘陵山地等茶区作业的小型轻简化茶叶生产装备的研究。
【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(05)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
背负式茶树修剪机
采茶机是茶叶机械中研究较多且相对成熟的机械设备,目前很多机型已经市场化。早在1958年,我国就开始了关于采茶机的研究,至1970年左右,先后有多种机型被研发出来,这些机型按动力可分为手动、电动和机动,按割刀形式可分为往复切割式、螺旋滚到切割式和水平钩刀切割式等。1980年以后,我国开始和国外合资生产采茶机,近些年,市面上采茶机有十几种,其形式均属于切割式,其中往复切割式采茶机推广最多,原因是该机采集茶叶叶芽完整,质量相对较好。目前国内茶园常用的采茶机机型有浙江川崎茶叶机械有限公司生产的NV45H型单人采茶机、杭州采茶厂生产的4CD-330型单人采茶机、宁波电机厂生产的4CSW-1000双人电动采茶机等[4]。近年来,随着技术的不断完善和成熟,国内也掀起了采茶机研究热潮。针对大宗茶机械化采摘,农业农村部南京农业机械化研究所设计了4CD-120型便携扶叶式采茶机(图9),其采用自动扶叶装置可大幅度降低茶叶撕裂率,提高采茶作业质量。钱争光[24]等设计了6CDW-220型微型采茶机,该机以蓄电瓶为动力,采用小型切割器及拨叶轮集叶方式实现茶叶采摘。安徽农业大学吴先坤等人设计了单人背负式采茶机,该机适用于多种类型的茶叶采摘。侯巧生[25]等发明了一种手提式电动采茶机,该机的特点是增加了电机调速功能,即适应采茶机实际作业要求,同时也可保护电机。江西师范大学刘嘉[26]等发明了一种往复切割式采茶机,该发明采用独特的锯条结构和切割孔设计,使机器作业时能接触不同角度生长的茶叶,且其收集装置有茶叶筛选功能,可对收获后的茶叶进行初步筛选,该装置具有较高的商业前景。同时自走式采茶机的研究也在进行,农业农村部南京农业机械化研究所研发了4CJ-1500型自走式采茶机(图10),该机为可乘坐式,采用全液压驱动,其操作方便、作业效率高,为国内首创。
茶叶生产全程机械化技术是指以茶叶为作业对象,重点突破茶园耕作、茶树管理、植保灌溉、茶叶采摘和茶叶加工等作业环节,推广选用合适的机械装备,建立适宜的全程机械化生产作业模式的综合技术。茶叶生产机械化作业主要环节如图1所示,按照作业功能划分主要包括茶园耕作、茶树管理、植保灌溉、茶叶收获、茶叶加工五大环节,其中茶园耕作主要包括垦殖、起垄培土、开沟施肥、中耕除草等环节,其配套机具可选择范围较大,主要有犁、耙、小型旋耕机、除草铲等,该环节的机械化作业程度较高。茶树管理主要包括树体的修剪和台刈,该环节的作业机型主要有单人式修剪机、双人式修剪机、轮式修剪机、台刈机等。茶园的植保灌溉环节主要包括植保施药、物理除虫、灌溉等,近年来,茶园的植保灌溉技术发展迅速,其喷药方式已由传统的喷枪、人工施药向风送、智能滴灌、航空施药等方式过渡,同时物理防虫技术也得到了政府的大力推广,光诱、色诱、电网捕杀、气吸等新技术在茶园得到了较好的应用,“绿色、高效”是未来现代茶园病虫害防治技术的发展方向。茶园的机械化灌溉技术主要有微灌、喷灌等,微灌不仅节约能源,还可进行水肥一体化作业,近年来被各地大面积推广。收获是茶叶生产最关键的环节,同时也是其较薄弱的环节,目前应用的机型主要有单人式采茶机、双人式采茶机、自走式采茶机、多功能采茶机、采茶机器人等。茶叶加工主要包括杀青、揉捻、烘干等环节,其作业机型主要有滚筒式杀青机、热风式杀青机、红外杀青机、自动揉捻机、链板式烘干机、滚筒式烘干机等,目前该环节已基本实现机械化生产作业。全程机械化技术在完成各生产环节轴向串联的同时,应根据不同地区自然环境、作物品种、经济水平、生产规模等因素,构建具有作物针对性、环境适应性、工艺匹配性、规模经济性的多元化生产技术模式。因此,对于构建茶叶生产全程机械化技术模式也提出具体针对性要求,主要包括以下三点内容。
【参考文献】：
期刊论文
[1]广西梧州茶园机械化生产现状及对策[J]. 邱瑞瑾,吴健华,龙志荣,于翠平,黎永坚,曹中环,滕翠琴. 中国茶叶. 2019(07)
[2]茶叶生产机械化现状与发展思考[J]. 陈加土,毛伟,周宇晓. 时代农机. 2019(04)
[3]茶叶揉捻机组自动控制系统设计[J]. 赵进,张越,赵丽清,王士彪,李杰. 中国农机化学报. 2019(02)
[4]恩加电动单刃茶树修剪机[J]. 现代农机. 2018(06)
[5]基于DMC-PID串级控制的茶叶远红外烘干机设计与试验[J]. 李兵,孙长应,李为宁,宋扬扬. 茶叶科学. 2018(04)
[6]大宗茶鲜叶杀青新型高效热风炉设计与试验[J]. 蒋建祥,翁州姚,戴惠亮,汪彬. 绿色科技. 2018(14)
[7]采茶机器人的机械自动化控制系统设计分析[J]. 辛文文. 福建茶叶. 2018(08)
[8]我国茶叶加工机械研究进展[J]. 甘宁,孙长应,张正竹. 中国茶叶加工. 2018(02)
[9]茶机简史系列之八 茶叶烘干机的发明及在我国的研制与发展[J]. 权启爱,姚作为. 中国茶叶. 2018(02)
[10]茶叶揉捻机的发明及我国茶叶揉捻机研制与发展[J]. 权启爱. 中国茶叶. 2017(11)
硕士论文
[1]全自动茶叶杀青理条机的研究[D]. 胡中祥.安徽农业大学 2016
[2]茶叶杀青成套设备控制系统设计[D]. 曹江萍.电子科技大学 2014
[3]茶叶自动化杀青机组的研究[D]. 范阳阳.安徽农业大学 2012
[4]节能型烘干机及其节能装置监测系统的研究[D]. 林大煜.华侨大学 2012
[5]滚筒式红外茶叶杀青机的设计研究[D]. 郝朝会.山东理工大学 2012
本文编号：3462313
【文章来源】：中国农机化学报. 2020,41(05)北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
背负式茶树修剪机
采茶机是茶叶机械中研究较多且相对成熟的机械设备,目前很多机型已经市场化。早在1958年,我国就开始了关于采茶机的研究,至1970年左右,先后有多种机型被研发出来,这些机型按动力可分为手动、电动和机动,按割刀形式可分为往复切割式、螺旋滚到切割式和水平钩刀切割式等。1980年以后,我国开始和国外合资生产采茶机,近些年,市面上采茶机有十几种,其形式均属于切割式,其中往复切割式采茶机推广最多,原因是该机采集茶叶叶芽完整,质量相对较好。目前国内茶园常用的采茶机机型有浙江川崎茶叶机械有限公司生产的NV45H型单人采茶机、杭州采茶厂生产的4CD-330型单人采茶机、宁波电机厂生产的4CSW-1000双人电动采茶机等[4]。近年来,随着技术的不断完善和成熟,国内也掀起了采茶机研究热潮。针对大宗茶机械化采摘,农业农村部南京农业机械化研究所设计了4CD-120型便携扶叶式采茶机(图9),其采用自动扶叶装置可大幅度降低茶叶撕裂率,提高采茶作业质量。钱争光[24]等设计了6CDW-220型微型采茶机,该机以蓄电瓶为动力,采用小型切割器及拨叶轮集叶方式实现茶叶采摘。安徽农业大学吴先坤等人设计了单人背负式采茶机,该机适用于多种类型的茶叶采摘。侯巧生[25]等发明了一种手提式电动采茶机,该机的特点是增加了电机调速功能,即适应采茶机实际作业要求,同时也可保护电机。江西师范大学刘嘉[26]等发明了一种往复切割式采茶机,该发明采用独特的锯条结构和切割孔设计,使机器作业时能接触不同角度生长的茶叶,且其收集装置有茶叶筛选功能,可对收获后的茶叶进行初步筛选,该装置具有较高的商业前景。同时自走式采茶机的研究也在进行,农业农村部南京农业机械化研究所研发了4CJ-1500型自走式采茶机(图10),该机为可乘坐式,采用全液压驱动,其操作方便、作业效率高,为国内首创。
茶叶生产全程机械化技术是指以茶叶为作业对象,重点突破茶园耕作、茶树管理、植保灌溉、茶叶采摘和茶叶加工等作业环节,推广选用合适的机械装备,建立适宜的全程机械化生产作业模式的综合技术。茶叶生产机械化作业主要环节如图1所示,按照作业功能划分主要包括茶园耕作、茶树管理、植保灌溉、茶叶收获、茶叶加工五大环节,其中茶园耕作主要包括垦殖、起垄培土、开沟施肥、中耕除草等环节,其配套机具可选择范围较大,主要有犁、耙、小型旋耕机、除草铲等,该环节的机械化作业程度较高。茶树管理主要包括树体的修剪和台刈,该环节的作业机型主要有单人式修剪机、双人式修剪机、轮式修剪机、台刈机等。茶园的植保灌溉环节主要包括植保施药、物理除虫、灌溉等,近年来,茶园的植保灌溉技术发展迅速,其喷药方式已由传统的喷枪、人工施药向风送、智能滴灌、航空施药等方式过渡,同时物理防虫技术也得到了政府的大力推广,光诱、色诱、电网捕杀、气吸等新技术在茶园得到了较好的应用,“绿色、高效”是未来现代茶园病虫害防治技术的发展方向。茶园的机械化灌溉技术主要有微灌、喷灌等,微灌不仅节约能源,还可进行水肥一体化作业,近年来被各地大面积推广。收获是茶叶生产最关键的环节,同时也是其较薄弱的环节,目前应用的机型主要有单人式采茶机、双人式采茶机、自走式采茶机、多功能采茶机、采茶机器人等。茶叶加工主要包括杀青、揉捻、烘干等环节,其作业机型主要有滚筒式杀青机、热风式杀青机、红外杀青机、自动揉捻机、链板式烘干机、滚筒式烘干机等,目前该环节已基本实现机械化生产作业。全程机械化技术在完成各生产环节轴向串联的同时,应根据不同地区自然环境、作物品种、经济水平、生产规模等因素,构建具有作物针对性、环境适应性、工艺匹配性、规模经济性的多元化生产技术模式。因此,对于构建茶叶生产全程机械化技术模式也提出具体针对性要求,主要包括以下三点内容。
【参考文献】：
期刊论文
[1]广西梧州茶园机械化生产现状及对策[J]. 邱瑞瑾,吴健华,龙志荣,于翠平,黎永坚,曹中环,滕翠琴. 中国茶叶. 2019(07)
[2]茶叶生产机械化现状与发展思考[J]. 陈加土,毛伟,周宇晓. 时代农机. 2019(04)
[3]茶叶揉捻机组自动控制系统设计[J]. 赵进,张越,赵丽清,王士彪,李杰. 中国农机化学报. 2019(02)
[4]恩加电动单刃茶树修剪机[J]. 现代农机. 2018(06)
[5]基于DMC-PID串级控制的茶叶远红外烘干机设计与试验[J]. 李兵,孙长应,李为宁,宋扬扬. 茶叶科学. 2018(04)
[6]大宗茶鲜叶杀青新型高效热风炉设计与试验[J]. 蒋建祥,翁州姚,戴惠亮,汪彬. 绿色科技. 2018(14)
[7]采茶机器人的机械自动化控制系统设计分析[J]. 辛文文. 福建茶叶. 2018(08)
[8]我国茶叶加工机械研究进展[J]. 甘宁,孙长应,张正竹. 中国茶叶加工. 2018(02)
[9]茶机简史系列之八 茶叶烘干机的发明及在我国的研制与发展[J]. 权启爱,姚作为. 中国茶叶. 2018(02)
[10]茶叶揉捻机的发明及我国茶叶揉捻机研制与发展[J]. 权启爱. 中国茶叶. 2017(11)
硕士论文
[1]全自动茶叶杀青理条机的研究[D]. 胡中祥.安徽农业大学 2016
[2]茶叶杀青成套设备控制系统设计[D]. 曹江萍.电子科技大学 2014
[3]茶叶自动化杀青机组的研究[D]. 范阳阳.安徽农业大学 2012
[4]节能型烘干机及其节能装置监测系统的研究[D]. 林大煜.华侨大学 2012
[5]滚筒式红外茶叶杀青机的设计研究[D]. 郝朝会.山东理工大学 2012
本文编号：3462313
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