在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所嵊州綜合實驗基地，記者看到科研人員正在做實驗：手提一臺智能采茶機，穿梭在一排排茶壟間。當機器掠過茶樹頂梢，碎葉向下掉落，新鮮的嫩葉按“個子大小”分別“鉆”進了各自的收集倉中。
單人手提階梯輸送式茶葉采收分級一體機
重量不到3.5公斤，一小時卻能采15公斤鮮葉，效率相當于4至5個采茶工。這臺采茶機是中茶所茶葉智能機械裝備課題組研發(fā)的最新設(shè)備，學(xué)名單人手提階梯輸送式茶葉采收分級一體機，將茶葉采摘與分級集成于一臺設(shè)備上，是國內(nèi)首創(chuàng)。
體積雖小卻內(nèi)有乾坤，有了它，再加上一塊能續(xù)航8小時的電池，一個人每天能輕松采完2畝茶園?，F(xiàn)代科技賦能傳統(tǒng)茶業(yè)，不僅為茶企增效、茶農(nóng)增收打開了“加速器”，更為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新“機”遇。
研發(fā)團隊記者徐知妤攝
采摘，“機”不可失
從一顆種子到一杯茶湯，需要經(jīng)歷育苗、種植、養(yǎng)護、采摘、加工、包裝等諸多環(huán)節(jié)，這繁瑣的流程里，采摘，是讓“樹葉”變成“茶葉”的關(guān)鍵一環(huán)。
我國擁有世界上最大的茶葉種植面積，有著得天獨厚的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和消費市場，茶葉采摘方式直接影響著茶葉產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)模式和成本。
“俗話說，早采三天是個寶，遲采三天變成草。春茶有很強的季節(jié)性，如果遇到高峰期，鮮葉急需下樹，招工難、用工貴等問題不僅影響春茶上市，更可能成為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。采茶機的出現(xiàn)，能大大提升效率，節(jié)約時間和人力成本?！敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所助理研究員李楊博士介紹，近年來，我國通過新機具研發(fā)、引進與示范推廣，基本擺脫了茶葉采摘“無機可用”的局面。“但目前茶葉市場的采摘機械主要采用往復(fù)切割的粗放型采摘方式，對芽頭沒有識別性，含雜率高。”
在日本讀博期間，李楊研究的方向是水稻無人收割機，他告訴記者，由于茶葉品種多樣，嫩芽的形態(tài)、形狀等物理特征差異性大，茶園的環(huán)境也很復(fù)雜，相比于水稻收割，要研發(fā)一臺能兼顧茶葉品質(zhì)和品相的采茶機難度大得多。
采茶機工作原理
“往復(fù)切割式采茶機效率雖高，但采摘中會對芽葉造成傷害，同時會混入其他葉片，導(dǎo)致獲得的茶葉質(zhì)量較差，且在采摘后無法分類收集，仍需人工或機器分選，不適合名優(yōu)茶的采摘?！崩顥钫f，他們研發(fā)的采茶機適用于一芽二葉及以上的手工優(yōu)質(zhì)茶采摘。之所以能成為國內(nèi)首創(chuàng)，關(guān)鍵在于突破了茶葉分級的難點?！霸诘毒呱戏皆黾恿藘山M階梯式的輸送帶，可以利用芽葉之間的高度差，實現(xiàn)分級。不僅能將不適合采摘的嫩芽及葉片分離，還能保證經(jīng)刀片切割后得到的碎葉不會進入到收集倉內(nèi)?！?
茶葉，尤其是優(yōu)質(zhì)茶，它的采摘要求特別精細。為了確保采摘后的夾持與定向運輸環(huán)節(jié)不傷害芽葉品質(zhì)，光輸送帶的材質(zhì)就經(jīng)過了反復(fù)的打磨?！半A梯輸送的過程中如何把茶芽夾住但不夾壞，很難?！本郯滨ァU板、橡皮筋、乳膠管……李楊感慨，課題組幾乎試用了所有市面上能找到的材質(zhì)，“橡膠管太軟了，有時候會夾不住，一排排芽葉往前輸送，如果有幾顆掉隊，就有可能造成‘堵車’擠壓茶芽。而聚氨酯又偏硬，容易損傷芽葉。反復(fù)試驗后還是橡膠彈性帶性能最好，從著手選材料，到最后敲定花了四個多月的時間?！?
同樣的細節(jié)還體現(xiàn)在很多地方，比如切刀和輸送帶之間的距離、刀片往復(fù)切割的速度和輸送帶傳送的速度……每一個環(huán)節(jié)，課題組都經(jīng)過幾百次實驗，才選定了最優(yōu)值。茶葉采摘，不僅要“有機可用”，還要“有好機用”，除了填空白、補短板，更要不斷優(yōu)化升級。秉承著這樣的信念，一個個“首創(chuàng)”才有機會誕生。
采茶機采摘下來的茶芽
未來，“機”遇何在
今年春茶季，來自湖北宜昌、四川瀘州以及云南等地的客商都采購了李楊團隊研發(fā)的采茶機，反響不錯。正式投入市場的第一年，市場在逐漸打開。
但對于李楊而言，這樣的成績或許只算是達到了“及格線”?！澳壳安刹铏C也有一定的限制，它比較適用于平整的、機修的、比較規(guī)范的茶園，比如松陽縣和遂昌縣，這兩個地方的茶園都比較適合。對于一些立體式、平整度較差的茶園來說，效果可能不太理想，這些都是未來要努力突破的?！彼f下一步考慮從更輕量的材質(zhì)、更時尚的外觀、更高效的工作寬度等方面進行升級?！叭缃?，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的發(fā)展正在改變著這個時代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式從機械化向數(shù)字化邁進。但機械化是基礎(chǔ)，更是前提，只有把這部分做好，才能通過智能化‘錦上添花’?；A(chǔ)打牢以后，我們也會增加GPS系統(tǒng)和攝像頭，讓采茶機變得更‘聰明’。”
智慧茶園圖源視覺中國
采訪間隙，李楊和記者分享了日本的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)。無論是插秧還是水稻收割，前一天工人只需要在電腦上規(guī)劃好路徑，第二天機器就會自動從車庫出發(fā)，在指定時間內(nèi)到達指定地點進行作業(yè)，“下班后”有著無人駕駛和避障系統(tǒng)的機器會自己“回家”。“一個人可以管理幾百畝稻田，我很想把這樣的智慧管理模式‘復(fù)刻’到我們的茶園里，希望有一天也能實現(xiàn)‘無人’茶園。”
當然，“無人”茶園并不是只依賴一臺采茶機就能實現(xiàn)的。“新質(zhì)生產(chǎn)力的本質(zhì)是先進生產(chǎn)力，對于茶產(chǎn)業(yè)來說，科技的魅力在于通過研發(fā)創(chuàng)新，利用先進的技術(shù)和裝備，來解決茶葉生產(chǎn)中的難題，提高生產(chǎn)效率或產(chǎn)品質(zhì)量，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的升級迭代?！崩顥钫f，如果具體到茶葉智能裝備領(lǐng)域，應(yīng)該把科技力量輸送到茶樹的品種培育、茶園的管理、茶葉的加工等各個方面?！斑@里面有很多文章可以做，光是茶園管理，就可以研發(fā)茶葉采摘裝備、耕作裝備、除草裝備，機器換人是一個漫長的過程，但是我們能通過科技力量把一部分人力先解放出來?！?
修剪、耕作、采摘……要實現(xiàn)“無人”茶園的終極目標，需要從茶園管理的各個方面逐個擊破，再將這些機械設(shè)備串聯(lián)成一整套茶園管理的機械作業(yè)方案?；蛟S，一臺“聰明”的采茶機就是一個很好的開始。
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