茶叶全程机械化生产技术

发布时间:2022-03-30 09:47 浏览次数: 字体:[ ] 来源:厅科教处

一、技术概述

(一)技术基本情况

江西茶园地域地形复杂(多分布于丘陵山区),机械化难度大,综合机械化作业水平不足 10%,茶园管理与茶叶采摘劳动力成本超过65%,比较效益低。针对南方丘陵山区茶园管理机械化水平低、装备可靠性弱、适应性差,农机与农艺、品种培育技术分离,相互适应性差,技术路线和技术模式不明确以及生产技术体系未建立等问题,研究形成的技术体系。通过该技术,实现茶园管理全程机械化,解决茶苗移栽和名优茶人工采摘无机械等长期悬而未决的难题;通过智慧茶园系统与无人机植保,提高水肥利用率,增强病虫害防治效果;通过研发无人驾驶茶园多功能运输车,完成茶园物资运送作业,提高工作效率。实现了南方丘陵山区茶园生产农机农艺融合、生产生态协调。

(二)技术示范推广情况

核心技术“茶叶全程机械化生产技术”自2017年以来在南昌、高安等地进行示范、推广,获得良好效果。2017—2019年,在江西省农业科学院高安茶园试验基地,采用该技术小面积实收亩产均在180千克以上,最高亩产达到206千克,其中名优茶亩产8千克,最高亩产达到11千克。2019—2021年,在江西省农业科学院高安茶园试验基地进行大面积生产示范,平均亩产分别为185、201、210千克。目前该技术正在江西全省推广应用。本技术依托单位江西省农业科学院农业工程研究所申报的“茶叶全程机械化科研基地建设项目”2021年获得农业农村部立项,总投资1596万元。

(三)提质增效情况

和常规技术相比,应用该技术可增产名优茶茶叶30%以上,实现节肥节水,提高水肥利用率15%以上,降低化肥、农药用量6%以上,亩增收节支3000元以上,同时机械化管理可以提高茶叶产量和茶叶品质。

(四)技术获奖情况

未申报科技奖励。

二、技术要点

1.机械移栽技术

茶苗移栽机针对颗粒土壤与块状土壤研发穴位碎土装置,设计圆盘刀装置,把栽植器栽苗的杂物、秸秆、大土块等切开或者压到土层下面去。从而大大提高了移栽效果。同时采用左右侧开式鸭嘴栽植器,提升下苗稳定性。其插植深度0.5-5cm可调,生产率≥4000株/h,有效解决了苗移栽深度不稳定、漏栽、直立度不好等问题,具有缓苗期短的优点。

2.名优茶机械采摘技术

当标准芽叶即一芽一叶、二叶占新梢总数的80%左右时开采,是名优茶机采的最适开采标准。名优茶采摘机包括行走装置、采摘机械手、图像识别系统和控制系统等。使用高地隙动力底盘作为采茶机的前进动力与支撑平台,使用图像识别技术获取鲜叶坐标,使用嵌入式系统开发控制平台。机械手独立工作,机械手用双圆轴导向,由步进电机驱动。末端执行器采用曲柄滑块机构,鲜叶剪切部件结构为圆筒式,由气缸驱动刀片开合。最后以气吸式收集采集到的鲜叶。生产效率≥500g/h。有效解决了名优茶采摘劳动力成本高、传统收割机采摘品质茶的问题,显著提高了综合效益。

3.肥药智慧管理技术

针对茶园面积较大,病虫害较多,病虫害和土壤肥力分布不均匀等现状,采用无人机搭光谱仪,实时监测茶园病虫害种类、分布情况和茶叶生长情况,绘制茶园病虫害和肥力处方图,实现茶园按需、变量、智慧喷药和施肥。生产效率可达200亩/h。采用肥药智慧管理技术可以实现肥药的智慧管理,从而有效节药节肥,提高茶园的数字化管理水平,提升茶叶的品质。

图1 无人机植保

4.茶园机械化运输技术

茶园无人驾驶运输车有效解决了现阶段茶园复杂作业环境、人工运输效率低,劳动强度大而无配套机型等问题。实现无人自动驾驶,自动避障,可远程操作。机具采用电动运输,WIFI遥控,载重量可达350 kg。具有适应性高,智能管理的优点,有效解决了丘陵山区茶园机械化运输技术。

5.茶园智慧管控技术

茶园智慧管控技术主要包括云平台、手机APP、终端设备等组成。终端设备主要有茶园水肥一体化灌溉系统、防霜冻系统、监控系统等,通过茶园智慧管控平台实现对茶园灌溉施肥的智慧化管理;自动监测低温冷害天气情况,系统自动开启防霜冻风扇系统等。茶园智慧管控技术可实时对茶园生产情况进行监控,有效提升了茶园生产管理的数字化水平。

图2 茶园防霜冻系统

图3 茶园传感器

三、适宜区域

南方丘陵山区茶园。

四、注意事项

注意农机装备与农艺技术相互融合。

五、技术依托单位

江西省农业科学院农业工程研究所

联系地址:南昌市青云谱区南莲路602号

邮政编码:330200

联系人:吴罗发

联系电话:0791-87090659  13879198039

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