中国茶文化源远流长，茶叶已成为我国的一 枚国际标签。我国茶叶生产遍及 20 个省、市、自治区，涉及生产人员逾 8 000 万人［1］。至 2013 年，茶叶种植面积已达 246． 9 万 hm2 ，产量 192． 4 万 t，出口 32． 58 万 t，出口金额高达 12． 46 亿美 元［2］。茶产业已成为茶叶主产区的重要经济支 柱产业和优势出口创汇产业，对促进农业结构调 整、增加农民收入和扩大就业发挥着重要作用［3］。
然而，农药残留［4］、出口以低档茶为主［5］、生 产成本( 尤其是劳动力成本) 快速上升［6］等诸多 因素，导致茶叶出口利润低，甚至亏本，使得国产 茶叶的国际竞争力呈逐年下降趋势［7］。因此，我 国茶叶产业亟需实现标准化、机械化、规模化经 营，以提高品质、降低成本，进而全面提升综合竞 争力。而机械化是标准化和规模化的重要前提， 因此，针对不同地域特点制定适宜的机械化管理模式，推动茶园管理机械化至关重要。本文从我 国当前茶园机械化发展现状入手，深入剖析我国 茶园自身的特点，分析了机械化发展缓慢的深层 次原因与存在的问题，并介绍了我国茶园机械的 最近研究成果及应用与试验情况，进而探讨我国 茶园机械化的发展模式与道路，最终提出“分形 而治”的茶园机械化发展模式。此理论的提出， 为我国茶园机械化的快速发展指明了方向。
我国茶园主要分布在福建、云南、四川、湖北、 浙江、湖南、安徽、贵州、广东、河南、广西、江西、陕 西、重庆、江苏等地的丘陵山区地带，区域集中度 较高。2013 年，福建、云南、四川、湖北、浙江茶叶产量位居前五，产量总和占全国总产量的 65．41%，加上排名前十的湖南、安徽等省，产量总 和占全国的 89．42%，再加上排名前十五的广西、 江西等省( 区) ，产量总和已占全国的 99．17%［2］。 据统计，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%［8］。客 观环境的复杂性极大地增加了茶园机械研发与推 广的难度，加之我国茶园土壤板结等特征，导致我 国茶园机械化发展步履维艰。
由于起步晚，茶园机械仅在我国部分经济较 发达地区的平缓坡茶园得到应用，而经济落后地 区，尤其是偏远山区，茶园机械化情况不容乐观。 而即使在机械化水平相对较高的地区，也仅限于 为数不多的几种小型机械化设备，如单人、双人采 茶机，修剪机等。
就不同省份而言，目前机械化应用主要分布 在江苏、浙江、江西、安徽、福建、湖北、湖南等省 份，多以半自动化的小型采茶机、修剪机等少数机 种应用为主; 而云南、贵州、陕西、河南等以山区茶 园为主的茶叶主产区，茶园生产机械应用很少，仍 以人工作业为主。总体来讲，我国的茶园机械化 还处于“区域带动整体，单项技术带动全面推进” 的初级发展阶段。
1．2 茶园机械化应用中存在的问题
茶园生产包括松土、修剪、植保、灌溉、收获等 环节。目前茶树栽培管理环节机械化程度较低， 应用较广泛的只有几种小型手抬和背负型采茶机与修剪机。总体看来，茶园生产机械化存在以下 主要问题。
1．2．1 茶叶生产机械化发展失衡 茶树修剪、大 宗茶采摘等有相应的机械设备，且得到较大范围 的应用，名优茶采摘、茶园除草、耕作、肥水管理、 植保等栽培管理环节机械化程度低，适用于栽培 管理的机械严重缺乏。然而，栽培管理环节生产 成本占到茶叶生产总成本的 40% ～ 49%［9］，且以 劳动力成本为主，生产成本一路攀升已经成为茶 叶产业的重要障碍。
1．2．2 国产茶叶机械与发达国家之间存在明显 差距 首先，国产茶叶机械简陋、粗糙，总体质量 不如进口机械［10］，无论是作业效果，还是安全性 能、稳定性能都与进口机械有较大差距; 其次，国 产机以单机作业为主，缺乏通用复式作业平台，机 器使用率较低，使用成本高。
1．2．3 茶叶机械智能化程度低 茶叶加工质量 与品质大多靠人的感觉和经验来控制，精确度低， 茶叶品质很难保持一致［11］。发展滞后的茶园机 械，多数还是机械化、半自动化的机械装备，如跨 行自走式采茶机、高地隙多功能茶园管理机。这 些机械实现了茶园的大型机械化作业，但在自动 化作业，智能控制方面还有所欠缺。部分自动化、 智能化的机械装备还处于试验研究阶段。如智能 采茶机器人，复杂的系统面对复杂的环境，此技术 还需完善，离推广应用还有一定距离。
1．2．4 地域发展不平衡 平地、缓坡茶园有少许 适宜作业机械，而丘陵山区机械化尚未起步。就 当前茶园机械化整体情况来看，茶园作业机械主 要有采茶机、修剪机、茶园耕作机、茶园植保机械、 多功能茶园管理机; 而这些机械设备，除了小型采 茶机、修剪机、微耕机等少数几种机械可以在丘陵 山区应用外，其他机械只能在平地、缓坡茶园中使 用，可供丘陵山区茶园选用的作业机械数量有限。 而且最新研发的大型作业机械，都是针对坡度较 小的茶园，对专门应用于丘陵山区茶园的作业机 械鲜有研究。由于研发难度差异大，导致了这种 地域发展差异大的局面。
2．1 应用较广泛的茶园机械
早期，我国开始从日本引进电动式采茶机、单人背负式采茶机、双人手抬式采茶机，茶树修剪机 等茶园机械设备。由于这些设备采用往复切割式 采摘原理，相对于滚切式、滚折式、圆盘钩刀式原 理的采茶机、修剪机，作业效果较好，而且结构简 单、使用方便; 因此在我国茶园得以广泛使用。这 些设备都是外资或合资企业的产品，国内生产茶 叶机械的厂家相对较少，只有一些园林机械企业 生产的绿篱机械在部分茶园得到应用［16］。这些 设备虽然为小型设备，但是其作业原理一直沿用 至今。比如近两年研发的大型设备中，跨行乘驾 型履带采茶机，仍然采用往复切割式采摘原理和 风吹式集叶方式，低地隙多功能茶园管理机配套 的修剪机具，仍采用往复切割式原理进行修剪。
2．2 我国茶园机械设备的最新研究成果
国家对农业机械的发展越来越重视，科研投 入力度不断加大。自 2008 年以来，国家科技支撑 计划项目、国家产业技术体系项目、农业部行业专 项等多项国家、省部级科研项目，先后获批立项， 在各科研单位的共同努力下，取得了一系列的茶 园机械化装备研究成果。当前茶园机械的研究侧 重于名优茶采摘、多功能作业一体机、茶园通用动 力平台、自动化与智能化装备等方面研究。
2．2．1 多功能茶园管理机 ①高地隙自走式多 功能茶园管理机。高地隙多功能茶园管理机主要 包括大型跨行式通用动力平台和配套多功能机 具，具有如下创新与特点: 实现了茶园大型多功能 机械化作业; 采用液压式高地隙底盘，通过性良 好，爬坡能力强; 创新设计实时变轨距行驶技术， 适用性强; 提出变位变量旋耕施肥技术，施肥深度 及施肥量可实时调节; 配套大宽幅喷雾机具，可 5 行同时作业，喷雾杆收放自如，效率较人工提升 80%以上; 创新提出负压捕虫理论，创制的负压捕 虫设备效果明显，无环境污染; 整机马力大、作业 效率高，操作舒适度高。该成果集成多种创新技 术，作业效果良好，效率高，主要适用于平坡茶园 作业。
测试结果表明，该机在茶园横向坡 15°左右， 茶树行距 150 cm、茶蓬高度小于 100 cm、行间修 剪出约 20 cm 的间隙通道的茶园中均可正常作 业。该机宽度可以调整，在行距 180 cm 的茶园中 作业。该机可以实现原地转弯，在对现有茶园地 头进行适当整理，使地头宽度达到 2 m 左右，该机 就可顺利回转和进行作业。
该机中耕除草生产率最高可达 0．47 hm2 / h， 最低为 0．44 hm2 / h，平均值为 0．46 hm2 / h，耕深可 达 12．5 cm。作业过程中机器运行稳定，经测定中 耕除草时的碎土率达 95．7%，耕除后杂草掩埋覆盖率达 98%，并且耕作深度达 12 cm 以上，完全超 过人工中耕除草耕作深度，使用茶区反映，应用该 机进行中耕除草，可以显著延长茶园中耕和深耕 的时间间隔。
高地隙自走式多功能茶园管理机深松和施肥 可同时完成，最高生产率可达 0．63 hm2 / h，最低为 0．59 hm2 / h，平均可达 0．62 hm2 / h，深松深度可达 30 cm 左右，十分有利于茶园土壤的疏松和改良， 并且肥料深施于土壤中，避免了流失和浪费。
②履带式低地隙多功能茶园管理机。针对缓 坡茶园的特点所开发的小型履带式低地隙多功能 茶园管理机及配套机具，具有如下特点与创新。
将拖拉机技术、履带行驶技术、茶园作业机械 融为一体，研发的单行乘驾型多功能茶园管理机， 机身窄、重心极低、爬坡能力强，可单行驶入茶园， 适宜于平缓坡作业; 动力平台具有通用动力输出 接口，兼备深耕、施肥、中耕、除草、修剪、施药、负 压捕虫等功能，机器使用率高，使用成本低; 针对 茶园土壤板结、质地坚硬等特点提出“针式耕作” 理论，优化设计所得曲柄回转式深耕机，其针型挖 掘齿与土壤接触面积小、入土阻力小、翻土省力， 仿生技术能有效利用挖掘反力推动机器前进: 轻简省力，功耗低; 配套的双螺旋搅龙式深施肥机、 三圆盘深开沟施肥机和双排链式复合开沟施肥 机，有效地解决了茶园人工施肥作业效率低、劳动 强度大和肥料利用效率低的问题，其中双螺旋搅 龙式深施肥机可变位、变量施肥，施肥深度、位置、 肥量精确可控，满足茶树不同生长时期的施肥需 求; 设计配套的双侧变量修剪机具，双侧作业，修 剪宽度和角度可调，灵活性、适应性极大增强。该 机主要适用于平缓坡条播茶园作业。
该机采用履带式行走机构，附着力大，重心 低，行走稳定。使用效果表明，可顺利进入行距为 1．5 m 的正常修剪的茶园内工作，基本上不会损 伤茶树枝条。试验表明，该机可在坡度为 15°的 茶园内稳定工作，在短距离通过茶园埂、坡，横坡 20°、纵坡 30°亦可越过。可在地头留有 1．5 m 的 茶园内作业，可顺利实现地头转弯，甚至在地头宽 度 1 m 的情况下，也可勉强实现调头转弯。
中耕除草采用中耕机，疏松土壤和灭草性能 良好，耕后地表平整，耕深可达 8 ～ 10 cm，耕宽可 达 60 cm，覆盖宽度可达 80 cm，土壤蓬松度达 50%左右，耕后杂草基本被除光并被埋入土中。 由于使用 S195 型柴油机，在土壤较板结的茶园中 作业亦可获得较满意的中耕作业质量。
撬翻式深耕机，耕深可达 25 cm，耕宽可达 70 cm，对茶树根系损伤小，土垡大小适中，测定结 果表明，小于 4 cm 和 4 ～ 12 cm 的垡块占 70%左 右。生产率可达 0． 237 hm2 / h，用Ⅲ档作业可达 0．362 hm2 / h，深耕用Ⅰ档作业，生产率可达 0．137 hm2 / h。平均生产率为 0．235 hm2 / h 左右，以每天 工作 8 h 计算，每天可中耕茶园 1．876 hm2 左右。 深耕用Ⅰ档作业，生产率为 0． 137 hm2 / h，而 134 hm2 大面积试验不少情况下也有用Ⅱ档作业的， 生产率可达 0．201 hm2 / h 以上，也就是说改机深 耕作业 每 天 以 8 h 计 算，可 深 耕 茶 园 1． 005 ～ 1．340 hm2 。
2．2．2 采茶机 ①跨行乘驾型履带自走式采茶 机。跨行乘驾型履带自走式采茶机是专门针对现 有小型采茶机使用劳动强度大、生产效率低等问 题而研制。其具有如下特点与创新: 跨行自走，高 效作业; 提出即采即筛高效作业理论，其实时分级 系统极大地简化了作业工序，生 产 效率提高 40%; 采用挠性动力传递技术，实现采摘高度实时 调节，解决了由长势或地势差异而导致的漏采或 过采问题; 优化设计的采摘刀片结构及作业参数， 使得生产效率与采茶质量明显高于同类设备; 提 出“弧形双坡面”增产采茶技术，设计组合式弧形 双坡面切割器，平均增产 7．006%。该机主要适用于平缓坡茶园的大型采茶作业。
该机稳定性好，通过性强，经试验，可应用于 坡度小于 25° 的茶园作业，作业效率可达 0． 22 hm2 / h，按每天工作 8 小时计算，日均可采 1． 72 hm2 茶园。漏采率低，茶叶完整率可达 65%以上。 其采用的双泵双回路闭式液压行走系统，结构简 单，稳定性好，能实现原地转弯，操作使用灵活方便。
②采茶机器人。由于田园环境复杂多变，且 国外未见类似研究，故智能采摘机器人研发难度 大，具有前瞻性。它利用不同成熟度茶叶新梢对 红外光谱的反射率不同，进行复杂多变环境下茶 叶芽头的识别与定位; 并在采摘路径高效规划和 采摘控制等方面取得突破，实现了茶叶芽头的精 确识别与高效采摘，作业效率已可与人工匹敌。 该研究迈开了名优茶机器人采摘的第一步，具有 里程碑意义。
2013 年 8 月，农业部南京农业机械化研究所 在江苏省金坛市茅麓镇进行了 4CZ-12 采茶机器 人的性能试验。茶园的茶蓬宽度为 1．2 m，高度在 0．5 ～ 0．8 m，行间距为 1．5 m。茶叶品种是金坛雀舌，雀舌茶采于谷雨前，采摘标准为一芽一叶初 展，芽叶长度 3 cm 以下，通常加工 500 g 特级雀 舌茶需采 4．0 万 ～ 4．5 万个芽叶，要求芽叶嫩度匀 整，色 泽 一 致，不 采 紫 芽 叶、雨 水 叶，防 止 芽 叶 红变。
试验以田间采摘性能测试为主，主要包括整 机爬坡性、整机生产效率( 鲜叶) 、漏采率等相关 性能指标。机具以行走速度 0．3 ～ 0．5 m / s 前进， 项目试验共分 5 次，分别采摘 10 m、15 m、20 m、 25 m、30 m。4CZ-12 采茶机器人性能测定结果见 表 1。
由表 1 可知，4CZ-12 采摘机器人采摘频率可 达 1．29 次/ s，整机生产率为 5．25 kg / h，漏采率、收集率、老叶率、完整率试验值分别为 2． 7%、 99．6%、0．8%、76．6%，均在设计范围之内，满足设 计要求。长时间来看，其采摘速率大于人工采摘， 生产效率明显提升。
由以上试验结果与分析可知，4CZ-12 采茶机 器人符合采茶机械行业标准，能实现采茶作业功 能，各项作业指标均达到设计要求，满足名优茶采 摘要求，平均生产率大于人工采摘。整机性能可 靠，可长期稳定工作。
③双行手扶自走式采茶机。小型自走式双行 采茶机具有“单行行走，双行采摘”的特点，是针 对山区茶园的特点而研制的。其具有以下特点与 创新。一是提出“最优采摘高度”理论。由于肥 水管理等原因，新梢往往不会完全处于同一水平 面( 弧形修剪则为弧面) ; 所以对于广泛应用的切 割式采茶机，采摘高度合理与否直接影响采茶质 量。该机设计研究以数理统计为依据，提出“最 优采摘高度”理论: 通过概率统计找出包含茶叶 新梢最佳采摘点最多的平面作为最佳采摘平面， 谓之最优面; 以最优面采摘，以获得最佳的采茶质 量。研究建立了茶树新梢生长的统计模型，并找 出最优面位置参数，然后设计相应的识别与控制 系统，最终实现最优化采摘。二是设备轻简省力， 不仅适用于山区陡坡茶园，也可应用于平缓坡茶 园; 同时，双行作业极大地提高了生产率，节本增 效，应用前景广阔。该机适用于山区茶园的机械 化采摘作业。
双行手扶自走式采茶机经测试，作业效率比 自走式采茶机提高一倍，可达 0．335 hm2 / h。同时 由于其具有高度自动识别系统，所以其采茶质量 稳定，漏采率低，完整率可高达 75%以上，采后蓬 面整齐，无枝条撕裂现象，整体作业效果良好。
④单人采茶机。此采茶机在原有单人采茶机 的基础上引入扶梢机构，旨在解决当前的切割式 采茶机采茶完整率低的问题。扶梢机构的设计， 保证了茶梢受剪时处于竖直状态，提高了茶叶完 整率。该机轻巧方便，采茶质量好，可应用于平 坡、缓坡、陡坡各类茶园，一定程度上解决了当前 采茶机碎茶率高的问题。
单人采茶机已具有较长的使用历史，主要特 点是轻便，适用性强，作业效率相对于跨行自走式采茶机较低，作业效果介于跨行自走式采茶机与 双行手扶自走式采茶机之间。芽叶完整率高于跨 行自走式采茶机，低于双行手扶式采茶机; 漏采率 最低，采后蓬面整齐度不如另外两种采茶机。总 体采摘效果较好，是目前应用最为广泛的采茶 机械。
2．2．3 茶园耕作机械 ①手扶自走式茶园仿生 深耕机。手扶自走式茶园仿生深耕机融合了一种 仿生深耕技术与小型手扶式耕作技术。其兼备仿 生深耕技术与微耕机两者的优势与特色，结构紧 凑，轻简省力，适宜于陡坡及缓坡茶园耕作作业; 同时，还具有复式作业功能，可配套深耕、施肥、覆 土等机具，功能多，适应性强。该机适用于山区茶 园的中耕、松土、除草、施肥的机械化作业。
该机机体较小，很容易进入条栽茶园中作业， 行走稳定，易于操作。使用深耕锹翻耕式耕作机 构，耕深控制在 8 ～ 10 cm，动力机功率充裕。作业 时耕幅一般情况下可达 40 cm，在覆盖比较好的 茶园中作业，基本上可满足耕作宽度要求。该机 耕作机构采用挖掘形式，耕后土块较大且均匀， 95%以上的杂草被覆盖，耕作层孔隙度较大，利 于 保 气 保 水。经 实 测，该机作业效率可达 0．101 hm2 / h。
②茶园微耕机。茶园微耕机也是针对山区陡 坡茶园的地形特点而研发的。该机体积小、质量 轻，方便运输，操作灵活，专为陡坡茶园研制，也可 应用于小面积的平缓坡茶园作业，具有较强的适 用性，解决了山区茶园的松土、除草、施肥等机械 化作业难题，市场前景广阔。
微耕机行走稳定，较易操作，地头如有 1 m 转 弯空地就可顺利转弯，由 2 人组成一个机组，全天 工作较轻松。耕后地表平整，草高在 10 cm 以下 进行耕 作，旋耕机基本上不会缠草，若 草 高 在 15 cm以上，侧缠草较严重。对于 4 对犁刀的旋耕 机，耕宽为 5．5 cm，耕深为 11．5 cm，杂草除净率达 95%以上，每天可耕茶园 1．072 hm2 ; 对于 6 对犁 刀的旋耕机，耕宽为 80 cm，杂草除净率达 95%以 上，每天可耕茶园 1．005 hm2 。
2．2．4 机采鲜叶分级机械 鲜叶分级是将同一 批采摘的茶叶按质量等级进行分级，是茶叶采摘 的关键环节。针对当前人工分级劳动强度大、效率低的问题，研发的分级机有连续式多级孔筛分 筛机、名优茶智能分拣机两种。连续式多级孔筛分级机主要针对当前往复切割式采茶机机采茶而 研制，设计有多段不同孔径分级筛，连续分级，可 分选 5 个等级的鲜叶。该机作业效率高，分级效 果好，解决了机采茶的快速高效机械化分级难题。 名优茶智能分拣机是专为名优茶而研制，用于分 拣出单个芽头。其利用计算机视觉识别芽头，控 制毛刷智能分级，芽头的识别与分选率高，解决了 普通分级芽头和碎茶不易分离的难题。
我国茶园分布区域广，地理地形复杂多变，并 且各个地区茶园种植模式各不相同，造成了我国 茶园生产机械化步履维艰的发展局面。或者研发 的新机具由于种植农艺差异只能适应一部分茶 园; 或者研发的大型自走式机械设备在平缓坡茶 园具备良好的性能与作业效果，而在坡度较大的 茶园则不能工作; 或者小型作业设备能够在坡度 较大的丘陵山区应用，而作业效率偏低，等等。面 对当前的困境，显然，仅仅着眼于局部，“零敲碎 打”式的针对某一作业技术或功能进行单一作业 机械研究，具有一定的盲目性，很难在短期内使我 国茶园机械化水平有较大的提升。应该坚持宏观 与微观并重，着眼全局，整体规划，首先从发展方 向、技术模式着手，从宏观上解决我国茶园机械化 发展的方向问题。
3．1 建立完善的农艺标准
推行标准化茶园建设是推动茶园机械化发展 的前提条件［17］。而进行品种改良、种植农艺改 革，以适应机械化作业要求，从某种程度上减少了 机械化技术的研发难度，有利于机械化进程的顺 利推进。因此，要实现茶园生产管理机械化，首先 要实现茶园农艺的标准化。
目前，我国各地、各品种茶叶大多制定了相关 农艺标准，如: 《洞庭碧螺春茶园建设》( DB 32 /T 395—2000) 、《洞庭碧螺春茶园管理技术》( DB 32 /T 396—2000) 、《安溪乌龙茶标准综合体: 栽培 技术规范》( DB 35 /T 103．4—2000) 、《绿茶标准综合体: 茶树品种》( DB 35 /T 148．2—2001) 、《绿茶 标准综合体: 栽培技术规范》( DB 35 /T 148． 4— 2001) 、《绿茶标准综合体: 低产茶园改造技术规 范等地方性标准》( DB 35 /T 148．5—2001) 等。但 这些标准的部分农艺措施不适宜机械化作业，例如部分标准里采取宽窄行种植，一些标准的行距 较小，栽培标准中没有对茶蓬的修剪形式及适合 机采的修剪期做明确的规定，茶园建设标准中没 有考虑机械化作业的配套设施( 茶园道路、掉头 空间、水电设施等) 。这些标准已不合时宜，都应 该根据机械化作业的特点或修订，或废除并重新制定。
对于茶园建设标准，应该充分考虑大型机械 作业的行驶、田间掉头、水电使用的需求，配套茶 园道路，预留地头转弯空间，合理等距安排茶行距 离。对于茶树管理，标准中应明确规定适合机采 的茶蓬修剪形式、茶蓬高度、修剪次数与修剪期 等，以及适合机采茶树品种的选育等。对于茶园 管理，要制定茶园机械化耕作施肥标准，确定合理 的耕深、耕宽、单次施肥量等技术参数，既要满足 松土施肥技术要求，又要避免伤害茶树根系; 还要 制定耕后茶行道路平整规范，便于下次机械化作业。
在农业机械化成为必然趋势的今天，只有适 宜于机械化的农艺才能得以保留和推广。农机与 农艺必须相互融合，二者相辅相成，优势互补，方 能相得益彰。
3．2 各生产环节机械化技术选择
标准化茶园生产管理主要包括茶园初建整 地、开沟、茶苗栽植、中耕除草、施肥、植保、修剪、 灌溉、防霜、采摘等作业环节［18］，综合考虑各环节 机械化作业的必要性和可行性，整个生产过程所 涉及的机械作业技术主要有机械翻耕、机械开沟、 机械深松、机械旋耕除草、机械施肥、机械植保、机 械修剪、机械灌溉、机械防霜、机械采摘等。
3．3 茶园机械化作业技术发展模式
面对我国茶园地理区域的多样性与复杂性， 想用一种设备解决所有地形茶园的作业问题是不 现实的。而根据适用茶园自身的特点，不同类别 ( 如按茶园坡度分类) ，区别对待，才能有效地分 解问题，各个击破，同时又能把握全局，全面协调 推进。为此，本文提出了“分形而治”的茶园机械 化思想，即综合自然地理条件、机械化作业特点及 农机农艺融合需求等因素，将我国茶园按照坡度 分为陡坡茶园、缓坡茶园和平坡茶园( 坡度大于 25°的谓之陡坡茶园，坡度在 15° ～ 25°之间的谓之 缓坡茶园，坡度小于 15°的谓之平坡茶园) ; 针对不同的地形茶园特点，研究相应的机械化作业模 式。具体配备方案如下。
3．3．1 陡坡型茶园 对于陡坡茶园，发展轻简 型、复式多功能的机械化作业模式，研发轻简型、 手扶式茶园作业机或其他便携式机械，配套翻耕、 开沟施肥、深松除草、修剪、采摘、喷雾、负压捕虫 等复式作业机具。
3．3．2 缓坡型茶园 对于缓坡茶园，发展小型低 重心、乘驾型、单行机械化作业模式，研发低地隙、 单行、乘驾型、多功能茶园机械作业平台，根据需 要配套旋耕机、开沟施肥覆土机、深松机、深耕、中 耕除草、开沟施肥、负压捕虫、风送施药、双侧修 剪、采摘等复式作业机具。
3．3．3 平坡型茶园 对于平坡型茶园，发展大型 自动化、智能化高地隙跨行乘驾式的高效机械作 业技术模式，研发大型乘用自走式自动化、智能化 多功能高地隙通用动力平台，可根据需要配套犁、 旋耕机、开沟施肥覆土机、深松机、修剪机、采摘 机、喷雾机、负压捕虫等机具作业。
我国茶园机械化起步晚、起点低、情况复杂， 正处于步履维艰的初级发展阶段。茶园机械设备 的研究开发主要集中在茶树管理机械、茶园灾害 管理和土肥管理机械，其中茶树管理机械研究最 多; 而茶园垦殖机械几乎没有研究。出现这种情 况，应该与茶园机械的使用频率有关，在所有的茶 园机械中，采茶机和修剪机是使用最频繁的茶园 机械。
从茶园机械化水平来看，各主要作业机械虽 然已实现了机械化作业，但是自动化、智能化水平 还不高，尤其是一些茶园专用机械设备基本上还 只是机械产品，依然存在操作笨重、劳动强度大等 问题。
针对以上两方面问题，一方面，今后要加强专 用茶园垦殖机械、茶园土肥管理、茶园灾害管理机 械的研究，均衡发展，早日实现茶园生茶全程机械 化作业; 另一方面，将传感检测技术、自动控制技 术、模糊控制技术、模式识别、数字图像处理技术、 计算机视觉、智能专家系统以及新材料等先进技 术与传统机械设备相结合，提高机械设备的自动 化、智能化程度，提高作业效率，减轻操作人员的劳动强度。
随着国家对茶园机械化重视程度的越来越 高，近年来茶园机械化技术研究取得了一定的进 展，并在茶园生产中发挥着重要作用。国家大力 发展农机装备四驱前旋旋耕机耕宽有多少特别是智能农机的号角已经响起， 茶园机械迎来了新的发展机遇。未来，茶园机械 化在标准化茶园及配套设施建设、智能采茶机械 装备、智能精量施肥、茶园冻害智能预警、物理虫 害防治、丘陵山区茶园机械装备研发等方面应大 有作为，为实现茶园全程机械化生产打下坚实基础。
作者：韩 余、 肖宏儒、 宋志禹、 丁文芹
來源：中国农业科技导报
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