丘陵地區(qū)茶園耕作松土機械技術(shù)的應用難點及其未來發(fā)展趨勢

丘陵山區(qū)地帶，地形環(huán)境相對較為復雜，在茶園農(nóng)田機械作業(yè)過程中常常會受到地形的影響，使得大型農(nóng)機裝備的應用效率低下，茶園管理仍然采用人工操作方式，人力成本投入較高，勞動強度相對較大，作業(yè)效率低下，不利于提高工作效率和工作質(zhì)量。在茶園生產(chǎn)過程中，翻耕松土作業(yè)一直是丘陵地區(qū)茶園機械化生產(chǎn)的難點和重點，如何更加高效地開展丘陵地區(qū)的茶園生產(chǎn)，推動機械化深松整地作業(yè)的高效開展，實現(xiàn)階段農(nóng)技人員需要重點攻克的難題。本文主要結(jié)合實際工作經(jīng)驗，在對丘陵山區(qū)茶園耕作松土機械發(fā)展現(xiàn)狀進行探討的基礎(chǔ)上，進一步分析了丘陵地區(qū)茶園耕作松土作業(yè)中所存在的困難，并提出了相應的改進措施，詳細探究了具體的發(fā)展趨勢，希望對廣大同行有所借鑒和幫助。

一、丘陵地區(qū)茶園工作松土機械技術(shù)推廣應用的現(xiàn)實意義

1、機械化松土能夠顯著提高茶園的生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的人工松土方式費時費力，且難以保證作業(yè)的均勻性和深度。而機械化松土設(shè)備可以在短時間內(nèi)覆蓋大面積的茶園，確保每一寸土地都得到充分的松土處理，不僅大幅減少了人力成本，還能提高茶農(nóng)的工作效率，使他們能將更多的精力投入其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。機械化松土的精準性和一致性還能夠使茶樹的根系更好地吸收養(yǎng)分和水分，從而促進其健康生長，提高茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2、機械化松土有助于提升茶葉的品質(zhì)

在丘陵地區(qū)，土壤的結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分分布往往不均，這對茶樹的生長產(chǎn)生了不利影響，通過機械化松土，可以有效改善土壤的透氣性和排水性，促進微生物和有機質(zhì)的活躍度，從而優(yōu)化茶樹的生長環(huán)境。優(yōu)良的土壤條件有助于茶樹根系的健康發(fā)育，使茶葉在生長過程中能夠充分吸收所需的養(yǎng)分和水分，進一步提高茶葉的產(chǎn)量，還能改善茶葉的內(nèi)在品質(zhì)，使其口感更加醇厚，香氣更加濃郁，進而提高市場競爭力。

3、機械化松土對環(huán)境保護具有積極意義

傳統(tǒng)的茶園管理方式往往依賴過量的化肥和農(nóng)藥，導致土壤和水源的污染。而機械化松土能夠通過改善土壤結(jié)構(gòu)，促進生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，減少對化學肥料和農(nóng)藥的依賴。松土機械可以將茶園中的雜草和有機廢棄物翻入土壤中，變廢為寶，提升土壤有機質(zhì)含量，從而減少化肥的使用量，不僅有助于保護土壤和水源，還能降低茶葉中的農(nóng)藥殘留，提高食品安全水平，滿足消費者對綠色有機食品的需求。

4、機械化松土有利于推動茶產(chǎn)業(yè)的機械化發(fā)展

茶園機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，也是提升茶產(chǎn)業(yè)競爭力的重要途徑之一，機械化松土技術(shù)的推廣應用，使得茶園管理從傳統(tǒng)的手工作業(yè)向現(xiàn)代化、精細化管理過渡，這不僅提高了茶園的生產(chǎn)效率和茶葉品質(zhì)，還為其他機械設(shè)備的引入和推廣奠定了基礎(chǔ)，還能夠吸引更多的年輕人加入茶產(chǎn)業(yè)，緩解勞動力短缺的問題，為茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。例如，機械化采茶、修剪、施肥等技術(shù)的結(jié)合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)茶園管理的全程機械化，進一步提升茶產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平。

二、茶園松土機的發(fā)展概況

1、國外茶園耕作松土機械發(fā)展概況

在20世紀50年代以前，國外茶園耕作松土機械主要依靠鋤頭、鍬、犁等人力和畜力，機械技術(shù)較為簡單，效率低下，勞動強度大。20世紀50年代至70年代，隨著農(nóng)業(yè)機械化進程的加快，國外茶園耕作松土機械開始向機械化、自動化方向發(fā)展，這一階段出現(xiàn)了以拖拉機為動力的茶園耕作松土機械，常見的有茶園耕作機、茶園松土機等。20世紀80年代至今，國外茶園耕作松土機械技術(shù)日趨成熟，形成了以拖拉機、微耕機、手扶拖拉機等為主要動力的茶園耕作松土機械體系，這一階段，茶園耕作松土機械在結(jié)構(gòu)、性能、效率等方面都有了顯著提高。國外茶園耕作松土機械種類繁多，包括茶園耕作機、茶園松土機、茶園施肥機、茶園噴藥機等。這些機械在結(jié)構(gòu)上各有特點，能夠滿足不同茶園的耕作需求。隨著科技的發(fā)展，國外茶園耕作松土機械的自動導航、自動施肥、自動噴藥等自動化程度不斷提高。如，大大提高了茶園耕作效率。

2、我國茶園耕作松土機械發(fā)展概況

新中國成立初期，我國南方茶園已經(jīng)有關(guān)于茶園工作機的設(shè)計和相關(guān)應用并制作了無齒中耕機、山地犁等各種農(nóng)業(yè)工具，上海動力機械廠和上海農(nóng)業(yè)機械廠協(xié)作生產(chǎn)了萬能云耕機，其主要構(gòu)造分為動力、傳動、行走三個部分，并且已經(jīng)基本實現(xiàn)了半機械化操作的出行。20世紀70年代之前茶園生產(chǎn)的相關(guān)田間作業(yè)一般采用半機械化和人處理相結(jié)合的方式，經(jīng)濟效益較差，工作效率低下，進入70年代之后，手扶拖拉機經(jīng)過加裝防護裝置懸掛旋耕機開始在部分茶園當中進行了松土作業(yè)，切實提升了生產(chǎn)效率，但普遍存在著體型大、操作難度大、穩(wěn)定性差的問題，在山區(qū)丘陵地帶使用難度較高。1980年，浙江省機械科學研究院與浙江省嘉善拖拉機廠聯(lián)合制作了C12型茶園專用的工作機器，這是我國首款推廣應用的茶園專用的工作機械裝備，20世紀80年代紹興東方紅茶廠使用的松土機械具有一定的環(huán)境適應能力，能夠在一定坡度的茶園當中進行機械化作業(yè)。進入20世紀90年代中期之后我國在結(jié)合了日本施肥淺旋耕機的基礎(chǔ)上，改造而成的茶園中型施肥器，這是我國首款適合于茶園實際情況的新型機械設(shè)備，在今后的發(fā)展過程中，又在該機械設(shè)備的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計了茶園中耕機，但是機械設(shè)備在遇到土質(zhì)較為堅硬含水率上較低的茶園也會存在深松整地不一致的現(xiàn)象，機械在運行過程中跳動不良，整體工作效率低下。進入2012年無錫華源凱馬發(fā)動機有限公司和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)村農(nóng)業(yè)機械化研究所針對茶園空間狹小的問題，聯(lián)合構(gòu)建了一種仿人工鋤地的機械設(shè)備，適合于空間狹小的田間作業(yè)。2014年針對茶園工作，機械設(shè)備使用過程中經(jīng)常會因為雜草纏繞無法正常工作的問題，以308F小型手扶式茶園中耕機作為試驗機，建立了相應的數(shù)學模型進行了力學分析，從而減少了機械裝備在應用過程中減少了雜草纏繞，或者防雜草纏繞的相關(guān)措施和方法。進入2015年，在前人的研究基礎(chǔ)上研究了新型的茶園中耕機，該機械設(shè)備的加工效率相對較好可靠性優(yōu)良作業(yè)效率較高，適合于茶園地區(qū)作業(yè)，但仍然存在著微量傳動的現(xiàn)象，當田間土壤大于32%時，機械設(shè)備作業(yè)很容易出現(xiàn)堵塞。

三、丘陵地區(qū)茶園松土機應用存在的困難

1、茶園松土機科研技術(shù)發(fā)展不足

當前，丘陵地區(qū)茶園松土機的科研技術(shù)發(fā)展尚處于初級階段，許多關(guān)鍵技術(shù)尚未突破。松土機在適應丘陵地形復雜多變的需求方面存在明顯不足，傳統(tǒng)機械多為平地設(shè)計，難以應對坡度和土質(zhì)的變化。現(xiàn)有的松土機在操作過程中能耗較高，缺乏高效、節(jié)能的設(shè)計方案，這不僅增加了農(nóng)民的使用成本，也不利于環(huán)保要求的實現(xiàn)。許多新型材料和先進技術(shù)難以在松土機上得到應用，限制了設(shè)備性能的提升。

2、茶園機械化管理水平低下

在丘陵地區(qū)，茶園的機械化管理水平普遍較低，主要表現(xiàn)在機械操作技能和管理能力不足。一方面，茶農(nóng)普遍缺乏專業(yè)的機械操作培訓，導致松土機等機械設(shè)備在使用過程中效率低下，維護保養(yǎng)不到位，設(shè)備損耗快，使用壽命短。另一方面，茶農(nóng)對機械化管理的意識薄弱，依然停留在傳統(tǒng)的手工操作模式，缺乏對機械化作業(yè)的全局規(guī)劃和科學管理。此外，茶園機械化管理體系不健全，缺乏統(tǒng)一的機械化操作標準和管理規(guī)范，這使得機械化水平難以有效提升。茶園機械化管理水平低不僅影響了茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，也制約了茶農(nóng)收入的增加，進而影響了茶園產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3、茶園松土機維護保養(yǎng)難度大

由于茶園松土機的結(jié)構(gòu)復雜，部件多，使得其維護保養(yǎng)工作難度加大。同時，大部分茶農(nóng)對松土機的結(jié)構(gòu)和工作原理了解不足，缺乏專業(yè)的維護保養(yǎng)知識和技能，導致在設(shè)備出現(xiàn)問題時，無法及時、準確地進行修復，甚至有可能因操作不當而導致設(shè)備損壞加重。此外，松土機的維護保養(yǎng)工作不僅耗時耗力，且需要定期進行，這對于茶農(nóng)來說，無疑增加了其勞動強度。

四、丘陵地區(qū)茶園松土機技術(shù)推廣的改進措施

1、強化機械適應性設(shè)計、智能化升級和多功能集成

丘陵地形復雜，坡度不一，土壤性質(zhì)多變，這些都要求松土機具備極高的地形適應能力的特性。因此，設(shè)計上應考慮到不同地形、土壤類型的實際需求，研發(fā)出一系列模塊化、可調(diào)節(jié)的松土機，以滿足不同茶園的需求。同時機械設(shè)備設(shè)計環(huán)節(jié)要注重將物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應用于茶園松土機，可以實現(xiàn)遠程控制、自動導航、智能避障等功能，提高作業(yè)效率和安全性，通過安裝傳感器和攝像頭，實時監(jiān)測作業(yè)環(huán)境，自動調(diào)整作業(yè)參數(shù)，確保松土作業(yè)的精確性和高效性。除了松土功能外，茶園松土機還可以集成施肥、除草、噴藥等多項功能，打造一機多用的綜合性農(nóng)業(yè)機械，減少農(nóng)民購買和使用多臺設(shè)備的成本，提高農(nóng)業(yè)機械的使用效率。

2、建立完善售后服務體系和信息反饋機制

為了保證茶園松土機的長期高效運行，建立完善的售后服務體系和信息反饋機制至關(guān)重要，生產(chǎn)企業(yè)應在各主要茶區(qū)設(shè)立售后服務網(wǎng)點，提供及時的維修、保養(yǎng)和技術(shù)支持服務，確保茶農(nóng)在使用過程中遇到問題時能夠得到快速解決。在此基礎(chǔ)上建立信息反饋機制，設(shè)立服務熱線、開通在線反饋平臺、定期開展用戶滿意度調(diào)查等，了解茶農(nóng)的實際需求和使用體驗，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能和服務質(zhì)量，通過多種渠道收集茶農(nóng)在使用松土機過程中的意見和建議，為產(chǎn)品的改進和升級提供依據(jù)。同時要注重建立健全售后服務體系，設(shè)立專業(yè)的售后服務團隊，為用戶提供技術(shù)支持、維修保養(yǎng)等服務，加強與零部件供應商的合作，確保配件供應及時、充足，生產(chǎn)環(huán)節(jié)可以根據(jù)產(chǎn)品性能和使用情況，適當延長保修期限，提高用戶滿意度。

3、加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

茶園松土機的推廣離不開整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同合作，要加強與上游供應商、下游經(jīng)銷商和茶農(nóng)的合作，形成緊密的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，共同推動茶園機械化進程。企業(yè)應與供應商保持密切聯(lián)系，確保核心零部件的質(zhì)量和供應穩(wěn)定，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。在下游，經(jīng)銷商是連接企業(yè)和茶農(nóng)的重要橋梁，企業(yè)應加強與經(jīng)銷商的合作，通過培訓和激勵機制，提高他們的專業(yè)知識和服務水平，確保松土機能夠順利進入市場并得到有效推廣。同時，企業(yè)應通過多種形式與茶農(nóng)建立緊密聯(lián)系，了解他們的實際需求和使用體驗，不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和功能，提升用戶滿意度。

4、強化茶園松土機試點示范

試點示范內(nèi)容主要涵蓋了茶園耕作松土機械技術(shù)選型及配置、機械操作技術(shù)培訓、機械作業(yè)效果監(jiān)測與評估、茶園耕作松土機械技術(shù)應用推廣。根據(jù)丘陵地區(qū)茶園地形、土壤類型和茶葉品種，選擇適宜的小型旋耕機、深耕機、中耕機等耕作松土機械，邀請專業(yè)技術(shù)人員進行現(xiàn)場授課，講解茶園耕作松土機械的操作原理、操作步驟和注意事項，組織現(xiàn)場操作演示，讓茶農(nóng)親身體驗機械操作過程，開展技術(shù)交流，解答茶農(nóng)在操作過程中遇到的問題。示范點當中設(shè)置試驗田，對比分析使用茶園耕作松土機械與傳統(tǒng)耕作方式的效果，監(jiān)測土壤結(jié)構(gòu)、肥力變化，以及茶葉生長狀況，收集茶農(nóng)反饋意見，評估茶園耕作松土機械的應用效果，并積極向廣大茶農(nóng)宣傳推廣茶園耕作松土機械的優(yōu)勢和效果，推廣適宜的茶園耕作松土機械，在此基礎(chǔ)上建立技術(shù)支持體系，推動丘陵地區(qū)茶園耕作松土機械技術(shù)的廣泛應用，促進茶葉產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

五、丘陵地區(qū)茶園松土機技術(shù)發(fā)展趨勢

1、智能化和自動化技術(shù)的應用日益廣泛

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷進步，茶園松土機的智能化水平顯著提升。智能松土機可以通過傳感器實時監(jiān)測土壤濕度、溫度和肥力等參數(shù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動調(diào)整松土深度和頻率，從而實現(xiàn)精準作業(yè)，不僅提高了松土效率，還能有效減少人為操作帶來的誤差和資源浪費；自動導航系統(tǒng)的引入使松土機能夠在復雜的丘陵地形中自主規(guī)劃路徑，避免障礙物，提高作業(yè)安全性和穩(wěn)定性。

2、多功能化和模塊化設(shè)計成為發(fā)展趨勢

為滿足不同地形和茶園管理需求，松土機逐漸向多功能化方向發(fā)展。集成噴灌、施肥和除草功能的松土機，可以在松土的同時完成其他農(nóng)作業(yè)，大大提高了工作效率。模塊化設(shè)計也能夠使得松土機的維護和升級更加便捷，用戶可以根據(jù)實際需求選擇不同的模塊進行組合，從而延長設(shè)備的使用壽命，降低運營成本。

3、環(huán)保和節(jié)能技術(shù)的應用備受關(guān)注

隨著可持續(xù)農(nóng)業(yè)理念的普及，環(huán)保和節(jié)能技術(shù)在茶園松土機中的應用越來越廣泛。例如，電動松土機憑借其低噪音、零排放的優(yōu)勢，逐漸取代傳統(tǒng)的燃油松土機，太陽能、風能等清潔能源的利用也在不斷探索中，這些技術(shù)不僅有助于減少碳排放，還能降低能源消耗，從而實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

4、輕量化和高效能材料的使用是另一重要趨勢

丘陵地區(qū)地形復雜，對松土機的機動性和靈活性要求較高，通過采用輕量化、高強度的合金材料和復合材料，不僅能有效降低松土機的重量，提升其在復雜地形中的通過性，還能增強設(shè)備的耐用性和抗疲勞性能。與此同時，3D打印和精密鑄造等先進的制造工藝和加工技術(shù)也為松土機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升提供了新的可能。

綜上所述，丘陵地區(qū)的茶園松土耕作工作的高效開展是提高土壤養(yǎng)分交換速率，促進茶葉根系健壯生長的關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)，然而由于受地理位置的影響，大型農(nóng)機裝備在作業(yè)過程中受到進一步的限制，加快研發(fā)適用于丘陵地區(qū)作業(yè)的茶園耕作松土機是機械化作業(yè)的重中之重。

（作者單位：245200 安徽省黃山市歙縣王村鎮(zhèn)為民服務中心）