物理工程在茶葉種植中的應用

黃軍霞，陳會敏（.石家莊科技工程職業學院；.河北正中實驗中學，河北正定050800）

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物理工程在茶葉種植中的應用

黃軍霞1，陳會敏2
（1.石家莊科技工程職業學院；2.河北正中實驗中學，河北正定050800）

摘要：隨著科學技術的進步和發展，人們對食品安全方面更加重視。傳統茶葉種植中一些化肥、農藥的殘留和污染問題，成為了制約茶葉產業轉型和發展的重要因素。除了使用傳統的化學、生物方法對茶葉進行種植和管理外，物理工程技術也被用在了茶葉種植和管理的過程中。本文闡述了茶葉的種植演變的歷程，重點介紹了茶葉種植技術變革歷程，分析了物理工程在茶葉種植中的應用。對其技術原理和實施過程進行了深入總結，為茶葉綠色無公害種植，尋找到新的方法，提供了一些參考。

關鍵詞：物理工程；茶葉種植；應用

黃軍霞（1983-），女，河北藁城人，本科，講師，研究方向：電子技術。

陳會敏（1983-），男，河北邢臺人，本科，中一，研究方向：物理教育。

我國種植茶葉歷史悠久，從培育、管理、采摘等各個種植茶葉的環節，都有著豐富的經驗和完備的工序。茶葉作為我國重要的傳統經濟作物之一，無論是銷往國外，還是國內自銷。在經濟的發展形式中，都起著重要的推進作用。隨著飲茶人群不斷增加，茶葉行業的地位逐漸提升，茶葉種植的面積也不斷擴大。我國的茶葉主產區廣闊，主要分布在北緯18°的海南三亞，跨度到北緯38°太行山脈的靈壽縣五岳寨。其中，安徽南部山區、西部大別山區，福建、云南、蘇南，浙江西部山區都是我國茶葉的主要產地。

1　茶葉種植的歷程

有文字記載表明，我國茶葉種植的歷史可以追溯到3000多年以前，中國是中國茶樹的起源地，中國的西南地區，尤其是云貴川等山區是茶葉樹原產地的中心地帶，后來，由于地質的變遷和人為的移植，才使種茶得到推廣，并最終傳播到世界各地。

1.1“悠久自然”的飲茶習俗

我國飲茶的習俗始于漢代，興于魏晉南北朝時期，融合了我國各家各派的文化思想。不論社會如何變遷，飲茶的習俗始終保持著頑強的生命力，在不同歷史時期，都有著不同程度的繼承和發展。茶文化自宮廷士大夫而始，流入了尋常百姓家。“開門七件事，柴米油鹽醬醋茶”，飲茶不僅是工作之余的休閑活動，還成了人們日常不可或缺的習俗之一。飲茶的各種習俗也歷經演變發展出了茶道、茶藝、形成了中國獨特的茶文化。

1.2茶葉種植工藝的革新

改革開放以來，為了更好的加快經濟發展，調整產業結構。各地的茶葉種植都得到了迅速的發展，先進的科學技術和種植工藝，不斷的被運用到茶葉的種植中去，極大的提高了茶葉種植的效率和質量，推動了茶葉產業的發展。當下茶葉種植中的主要矛盾，主要是供給量不能滿足市場需求，茶產品的品質不能達到消費者的要求等問題，探究和開發出高端的茶葉種植工藝，成為了茶產業發展的關鍵。

2　傳統與現代茶葉種植工藝分析

科學技術迅猛發展，尤其是農藥化肥等的發明，使茶葉的種植發生了變化。雖然農藥化肥等的使用打破了茶葉種植“靠天吃飯”的桎梏，為農戶帶來增產增收。但是，隨著而來也產生了一些問題。農藥化肥等不僅對茶園的土壤產生了極難修復的影響，其殘留物還嚴重影響了茶葉的品質和健康。如何做到環境友好型的綠色有機茶葉種植，成為了現代茶葉種植工藝的研究方向。

2.1傳統茶葉種植

總體來講，傳統的茶葉種植技術包含以下四個方面：首先是地塊的選擇與土壤管理，茶樹對土壤土質和氣候的要求較高。傳統的茶葉種植再選擇地塊時，需要綜合考慮地塊的土壤條件、排水性能、海拔條件和地質情況；二，施肥，傳統的茶樹種植和其他傳統農業作物的種植一樣，離不開化學肥料的施用，茶樹的施肥主要包括基肥和追肥兩種形式；三，病蟲害防治技術，茶樹病蟲害的防治也是傳統茶葉管理的一項重要工作，通常采用化學農藥進行預防和滅害；四，茶葉的修剪和采摘，在茶樹的生長過程中，嚴格的修枝是十分必要的，而采茶的時間對于茶葉的品質來說也是至關重要，科學的確定采茶時間，也是茶樹種植中一個重要的問題。

2.2現代茶葉種植

現代茶葉的種植，對地域和選址的要求不再像早些年那么高，茶樹苗的培養，甚至茶樹的整個生長周期都可以在大棚里進行。現代建造的茶園，可以通過物理工程的施工設計，實現規模化和機械化，土壤也可以通過一系列的改良而達到種植茶葉的要求。原本一些必須憑借大自然才能夠完成的工作，現在通過新的科技和技術，也能夠實現。我國現代茶葉種植能夠在更大程度上，滿足茶樹生長和茶葉品質標準，通過改良茶樹的生長環境和條件，從而擴大茶樹的種植范圍，提高茶葉的品質。

不僅如此，在傳統的茶葉種植中，嫁接入當下先進的物理農業工程技術，就能夠有效減少化學肥料及農藥的施用，改變傳統茶葉種植對農藥和化肥的過度依賴的狀況，這也是我國茶葉種植發展的趨勢。

3　茶葉種植中的物理工程技術

近代科學技術的快速發展，帶來了各個自然科學分支的交叉融合，現代物理農業工程科學就是農業與物理工程兩個學科交互的產物。簡單來講，現代物理農業工程就是通過特定的設備，將熱、聲、光、電、磁等物理學原理運用到農業生產中的一類新興的農業生產模式。運用到茶葉種植中的物理工程技術主要有土壤連作障礙處理技術、聲波助長技術和電子殺蟲技術。

3.1土壤連作障礙處理技術

土壤的連作障礙是指，連續性的耕種在同一土壤上，并且種植同種或同類作物而出現的一種土壤使用現象。具體的表現形式為：忽略種植方式、種植方法、氣候條件等因素的干擾，農作物依然出現長勢不好、產量下降、病蟲害多發等一系列問題。因茶葉種植對土壤和環境要求比較嚴格，比如：土壤的疏松程度、土壤的成分含量、土壤的酸堿度等。尤其是一些著名的茶葉產地，其氣候和水養條件是十分特殊的。優質茶葉種植地的稀缺，直接導致了茶葉的種植中普遍存在著嚴重的土壤連作障礙。

在連作的條件下，土壤長期處于同一物理化學環境中，再加上同類農作物對游離養分的共同需求，使得土壤中某一或某幾種元素的含量逐年減少。尤其在種茶、采茶的過程中，茶樹下的土壤團粒結構逐漸被破壞，一些土傳播疾病和有害微生物隨之滋生。為了改變現狀，一般會使用土壤連作障礙電處理機。其工作原理是利用土壤溶液的電化學反

應，對土壤微生物進行殺滅，并同時促進土壤團粒結構的形成，幫助茶樹根系能夠更好的吸收養分。

3.2聲波助長技術

雖然現在一些茶園采用的是全封閉的溫室種植，但我國絕大多數茶葉的種植還是在戶外的大田中進行的。一些溫室內采用的物理工程技術，例如：溫室補光技術、溫室臭氧滅害技術在當下的茶葉種植的促產中并不如聲波助長技術實用。

聲波助長技術，通俗來講，類似民間所說的“給植物聽音樂，就能促高產”，正是這個原理。聲波助長技術以植物聲頻發生器和聲波助長儀為主要設備，其發出聲波對植物進行刺激后，植物細胞壁的結構會發生改變，引起細胞壁的流動性和通透性的增強，為細胞的生長與分裂，乃至植物的生長提供了便利條件；通過聲波的刺激，可促進乙烯的產生，從而加快植物的成熟速度。對于茶葉這種以葉片為種植收獲的作物來講，聲波助長技術不僅能夠起到提前采茶期的作用，還能使得茶葉葉片更加飽滿。

3.3電子殺蟲技術

殺滅裝置利用昆蟲的生理特性，發出特定光譜的光源對其進行誘捕和物理殺滅。該技術可誘殺棉鈴蟲、金龜子、松毛蟲等1000多種害蟲。

病蟲害在茶葉的種植和管理過程中，是最為困難也是最為重要的一個環節，以葉片為產品的茶樹，若在種植過程中遭受病蟲害的影響，輕則造成茶葉品質降低，重則導致茶葉大量減產甚至絕產。在以往的茶葉種植中，茶葉種植戶為保證茶葉的產量，采用大量噴灑農藥的方式防治病蟲害，這種方式看似十分有效，實則十分有害。長期使用農藥不僅增加了害蟲的抗藥性，還嚴重污染了茶葉產品，使得本是綠色健康的茶葉，變成了人體健康的黑色殺手。

4　物理工程在茶葉種植中的效果評價

在茶葉的種植中，應用現代物理工程整體上能有效的減少資源的消耗，提高物質和資源的利用率，并基本能夠做到污染物的零排放。從本質上講，物理工程在茶葉種植上的應用，是茶葉種植技術上新的升級和革命。

4.1物理工程在茶葉種植中的優越性

在茶葉種植中使用土壤連作障礙處理技術，能夠有效緩解土壤營養成分缺失、有害物質積累的現象，并對土壤起到了一定的培育作用。采用聲波助長技術的茶田，不僅減少甚至停施了化肥，其茶葉的成熟期還平均較對照田都有所提前，有助于茶農提早上市、搶占市場。另外，茶葉的品相和飽滿度也都有明顯的提高。電子殺蟲技術的使用，不僅減少殺蟲劑和農藥的施用、延緩害蟲的抗藥性，而且對天敵的殺傷作用，相比白熾燈、高壓汞燈和黑光燈減輕了許多。

4.2物理工程在茶葉種植的展望和創新

物理工程在茶葉種植中的應用和推廣中還存在著一些問題，一方面，種植茶葉的農戶對新興的物理工程技術的認知還很低。另一方面，物理工程技術所需的裝備的質量、數量和價格偏高，在全面推廣中還有一定的難度。因此，唯有在加快科研開發的進度，不斷開發新裝備的同時，加大宣傳力度，讓人們逐漸接受現代物理農業概念。并設立示范園區，手把手對茶農進行技術培訓，才能讓物理工程真正惠及茶農，盤活茶葉產業。

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