河源市紫金县农业农村局
摘要：南方茶园主要分布在丘陵山区地带，由于环境地形复杂，茶园翻耕松土作业一直是茶园生产机械化中的难点问题。现阶段的小型松土设备依然停留在锄头，铁锹，爬犁等费时费力的工具上，针对这一问题，文章结合丘陵山区茶园耕作松土机械发展情况，分析丘陵地区茶园耕作松土作业中存在的技术问题和发展问题，并提出了改进措施和发展趋势。
关键词：丘陵地区；茶园耕作；松土机械
引言
茶是一种起源于中国的由茶树植物叶或芽制作的饮品，茶叶的种植与加工技术始终不断地发展。茶叶总产量的1/3产自我国，茶叶总出口量的1/5由我国出口。南方茶园多位于丘陵地带，多属于红壤类土壤，目前茶园的生产机械水平还较为落后，严重影响了茶产业的发展，如适合南方丘陵地区的茶园耕作松土机比较少。茶园松土机能够提高茶叶品质、降低成本，进而提升茶叶综合竞争力。但由于技术装备缺乏，人工劳动力成本高、强度大，已经成为茶园生产的一大难题。针对以上情况，研制适合南方丘陵地区的茶园松土机有重要的意义。
一、茶园耕作松土技术分类
1）浅耕
浅耕通常在每年春季茶和夏季茶采摘后进行，浅耕深度为8～10 cm，可以松散土壤，杂草，并减少水土流失。
2）中耕
中耕通常在春茶发芽之前进行，耕作深度为10～15 cm。目的是防止春季杂草，减少表层土壤含水量，增加对太阳辐射的吸收，提高温度，促进茶芽萌芽。中耕不能太深，否则会损害根系，不利于养分吸收。
3）深耕
深耕通常在春秋两季进行，深耕深度应大于15 cm，有的耕深甚至超过 25 cm，对土壤改良有很好的效果。一般深耕要求中间深、两边浅，呈“V”形。
二、茶园耕作松土机的发展概况
茶园耕作松土是一项需要大量人力的基础性作业，是茶叶种植中的关键环节，尤其对于需要精耕细作的茶树，实现其机械化和智能化是当务之急。
我国茶园耕作机械松土发展概况
在新中国刚成立时，在《机耕茶园对规划设计的要求》一书中提出了茶园规划须符合机耕管理。我国已有关于茶园耕作机的设计和应用，如木制五齿中耕机、山地犁等农业工具，此外，由上海动力机厂和上淮农业机械厂协作生产的万能耕耘机，主要构造分为动力、传动、行走三大部分，已经有了半机械化的雏形。
在施肥、浅耕两用机的基础上，我国就研制出国ZGJ－150型茶园中耕施肥机（如图1所示），这是结合我国茶园实际状况而研制的新机型，以ZGJ－150型为基础，重新设计了ZGJ-120型茶园中耕机，但该机遇到土质坚硬、含水率较低的情况时，会发生耕地深度不一致、机器运行时跳动不良、工作效率低等现象。
松土是农业工程中一个必不可少的部分，在大棚松土作业中种植农作物总是要把土地弄得湿润松软，这样有利于种子的生长，不同的松土工具有不同的长处，在给小面积种植的低矮灌木植物松土时，大型的松土设备并不会特别适用，根据大棚内农作物的生长分布情况，大棚内部空间狭窄，结构复杂的松土机材并不适用，为此需要设计研究了一款适用于大棚内环境作业的松土机方案，改善松土机夹带石块，农作物根系缠绕，松土深度单一等诸多问题。达到节省成本，结构简单，易用操作，降低人力等目的，使其符合现阶段大棚种植的需求。
三、南方丘陵地区茶园松土机存在的问题
基于茶叶机械化水平和茶叶单产面积的正比关系、不断上涨的茶园劳动力成本、我国茶叶机械的发展现状，南方茶园松土机的机械化、自动化、智能化是提高茶叶经济效益的有效途径。近年来，随着工业的快速发展，我国茶园松土机械取得较大的发展，但南方丘陵山区的茶园机械化管理程度不高，茶园劳动强度很大，手工操作成本高，仍存在诸多问题。
1、技术问题
1）行走不平稳
南方茶园多分布在山区丘陵地带，茶园行距小、坡度大、地面不平，会导致松土机行走时出现不平稳的现象，达不到预期的耕作松土要求。
2）碎土率低
在土质较硬或者含水率较高（20%以上）的地区，碎土较为困难，工作效率低。
3）耕深适应性差
传统田园管理机耕作不能同时满足浅耕、中耕、深耕的耕作深度要求，如果耕深不够，会形成坚实的犁底层，严重阻碍了农作物的根系生长和土壤水、肥、气、热的交换，如果耕深超过预期要求，会导致土壤结构破坏和损伤根系。
4）旋耕刀架易缠草
传统松土机在富含藤蔓和杂草的土地上耕作时，旋耕刀架易与藤蔓和杂草缠绕在一起，无法正常工作。
5）导致茶园污染
传统的耕作机械都是汽油和柴油机为动力，噪声大，排放的气体会对茶树造成污染，直接影响茶收成。
6）作业过程中振动大
机械作业时，操作人员须握住松土机的把手，而机具通过高低不平的地面时，会产生剧烈振动，易对使用者的手臂造成损伤。
7）智能化程度低
随着现代农业的发展，农业机械化、信息化、智能化将是未来农业发展的大趋势，但茶园机械的自动化、智能化还存在着严重的滞后性。
2、发展问题
1）相关的科研体系不成熟
茶叶机械化科技力量薄弱，茶机科技研发没有针对性，行业人才匮乏。
2）茶园机械管理水平低
茶农生产和耕作习惯传统，对机械化耕作认识程度低，对机械耕作持观望态度；缺乏相应有效的技术服务体系及农机技术推广人员，机手作业水平低。
3）政府资金和政策支持力度小
茶叶属于小作物，无论是种植面积还是对国民经济的支撑作用，以及与人民生活的相关度、影响力均相对较小，所以政府有关部门在考虑科研项目时，茶园生产管理的相关研究项目很难列入部委重大规划，其相关设施推广也难纳入国家农机推广的产品目录。
四、南方丘陵地区茶园松土机改进措施和发展趋势
我国茶园耕作机械实现机械化、自动化、智能化、绿色化的路程还很长，鉴于国外茶园机械化发展状况和我国茶园实际发展现状，发展茶园耕作机械可提高劳动生产效率，降低茶叶生产成本，解决劳动力资源紧缺问题，并能稳步发展茶业经济，提高茶叶品质，也是发展茶业现代化、提高茶农生活质量、创建新型农村等的必由之路，建议南方丘陵地区茶园松土机可以从以下几个方面改进和发展：
1）针对地面高低不平、坡度大的情况，车轮与车身的连接可采用独立悬架的结构，使车轮在行驶过程中互不干扰，遇到倾斜、颠簸、打滑路面，仍能使车身保持很好的稳定性。
2）为解决作业时振动大的问题，扶手与机架的连接处可采用减振装置，缓冲振动带来的疲劳感，提高操作舒适性。
3）为解决碎土率和耕深问题，可以在采用传统的旋耕刀方式以外，研究不同机械松土的方式，如利用离心力带动刀具模拟锄头的弧线运动，通过调节转速，改变离心力，从而调整刀具碎土作用力和刀具运动弧度，提高碎土率，实现耕深可变。
4）传统的耕作松土机械是以柴油和汽油为能源，未来的农业机械将向着以电、气体燃料、生物燃料等新能源为动力的方向发展，以减少油耗和尾气排放，改善茶园的生态环境，提供适于茶树生长的条件。
5）加大资金投入和政策扶持力度，提高茶园机械化管理水平，进而完善配套的茶园标准化建设，建立有效的茶园技术服务体系，培养茶园农机技术推广和操作人员。
结束语
耕作松土机在茶园机械作业中发挥着重要作用，我国茶园耕作松土机的研发技术与国外的耕作松土机尚有差距，虽然已实现了机械化作业，但适用于南方茶园地区的耕作松土机发展缓慢，依旧存在体积笨重、劳动强度大、适用性差、污染大、效率低等问题，需要在当地政府扶持和相关复合型、技术型人才推广的基础上，结合南方丘陵坡度高、茶树行间距小等地形特点，不断改善创新，朝着绿色化、自动化、智能化的方向发展。
参考文献
[1]陈家盛，梁健钊.福建茶产业出口竞争力研究[J]. 长春大学学报.2018（03）
[2]覃海松，宋尚明.茶园中耕机械化发展现状与对策分析[J]. 农机化研究.2017（04）
[3]徐子健，周谦，陈洁.3ZFC-40型茶园中耕机的研制[J]. 农产品加工.2017（11）
[4]徐良，张宏儒.茶园中耕机械缠草机理分析[J]. 中国农机化学报.2018（02）
[5]叶季红，罗意，陈嘉航.茶园中耕机减震吸震技术探索[J]. 茶叶通讯.2017（09）
[6]潘峰，于玉伦.茶园管理机械开发进展[J]. 江苏农机化.2018（01）
论文作者:王捷才
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/17
标签：茶园论文; 松土机论文; 丘陵论文; 作业论文; 机械论文; 茶叶论文; 我国论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;