茶葉采摘機(jī)文獻(xiàn)綜述

文獻(xiàn)綜述報(bào)告2015屆本科 學(xué) 院：工程學(xué)院 專 業(yè)：物流工程 班 級(jí)：2011物工1 姓 名：許戰(zhàn)勝 學(xué) 號(hào)：1128124 指導(dǎo)教師：呂超2015年5月6 / 7茶葉自動(dòng)摘采裝置設(shè)計(jì)摘要：本文梳理國外關(guān)于茶葉采摘設(shè)計(jì)和開展前景的參考文獻(xiàn)，通過分析茶葉市場(chǎng)需求、自動(dòng)采摘機(jī)開展過程、人工采茶的缺點(diǎn)和茶葉的機(jī)械化采摘開展前景來為茶葉采摘機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供幾點(diǎn)建議。為以后的設(shè)計(jì)改進(jìn)打下根底。關(guān)鍵詞：茶葉；市場(chǎng)需求；機(jī)械化采摘；開展前景 茶葉生產(chǎn)是我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，茶葉已經(jīng)成為全球三大飲料之一。隨著人們物質(zhì)水平的提高，對(duì)安康飲食的要求也越來越高。而茶葉富含的營養(yǎng)價(jià)值也越來越被人們推崇和喜愛。2014年，我國茶葉產(chǎn)量175萬噸，居世界首位。可茶葉的生產(chǎn)采摘大多數(shù)依賴人工采摘，這無形為茶產(chǎn)業(yè)增加了不少人工本錢和降低了生產(chǎn)效率。所以一款方便快捷茶葉采摘機(jī)成為茶農(nóng)不可或缺的工具，也可以打破采茶葉的開展瓶頸。1 茶葉的開展?fàn)顩r和市場(chǎng)需求1.1茶葉的開展中國是茶葉的故土，茶文化也是源遠(yuǎn)流長。全國種植茶葉的地區(qū)越來越多。特別是近些年來，我國茶葉的開展取得了驚人的成就。早期的茶葉種植是以農(nóng)戶個(gè)體經(jīng)營為主體，采用原始的人工采茶和加工，生產(chǎn)效率低下，極大程度限制了茶葉產(chǎn)業(yè)的開展。茶葉的加工技術(shù)水平落后，無法有效的形成規(guī)?；a(chǎn)和銷售。由于當(dāng)時(shí)的茶葉生產(chǎn)水平限制，在采摘、加工、運(yùn)輸和銷售的過程中浪費(fèi)了大量的人力物力，而且產(chǎn)品的品質(zhì)也得不到保證。茶葉的生產(chǎn)效率低于國際平均水平，茶農(nóng)大多是依靠自己的經(jīng)歷來進(jìn)展采摘加工，缺乏專業(yè)的技能培訓(xùn)。而且茶葉的品牌也是良莠不齊，大大小小品牌數(shù)千個(gè)，而知名的就那么幾個(gè)。但是隨著茶葉的需求越來越大，中國的茶葉產(chǎn)業(yè)逐漸走進(jìn)了人們的實(shí)現(xiàn)并且被重視起來。隨著現(xiàn)代機(jī)械化農(nóng)業(yè)開展和國家對(duì)茶葉產(chǎn)業(yè)的大力扶持，我國茶葉的生產(chǎn)逐漸走向現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化。茶農(nóng)們也逐漸使用機(jī)械化生產(chǎn)工具對(duì)茶葉進(jìn)展采摘和加工，茶葉的品質(zhì)也在不斷提高。隨著越來越多的資本注入，茶葉企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到現(xiàn)有的茶葉生產(chǎn)規(guī)模難以滿足市場(chǎng)需求，于是大規(guī)模的茶葉種植基地孕育而生。茶葉也從開場(chǎng)的個(gè)體化、手工化、家庭式經(jīng)營逐漸走向了產(chǎn)業(yè)化、機(jī)械化、品牌化。茶葉產(chǎn)業(yè)的開展隨著時(shí)代的腳步在不斷擴(kuò)大，對(duì)茶葉附屬的設(shè)備機(jī)械要求也越來越高，而茶葉采摘機(jī)作為當(dāng)中不可或缺的一步也逐漸走進(jìn)了茶農(nóng)的平常生活勞作當(dāng)中。1.2 茶葉的市場(chǎng)需求據(jù)統(tǒng)計(jì)2014年，我國茶葉總產(chǎn)量高到達(dá)175萬噸，產(chǎn)量到達(dá)世界首位。茶葉的消費(fèi)市場(chǎng)也是逐年上漲。世界人均年消費(fèi)茶葉近500克，英國人均年消費(fèi)2460克，日本人1005克，愛爾蘭3170克，中國330克，特別行政區(qū)1370克。由此可見，茶葉市場(chǎng)還具有一定的開展前景。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)茶葉品質(zhì)的要求越來越高。在消費(fèi)往往傾向于那些名優(yōu)茶、名牌茶葉。從長遠(yuǎn)來看，我國茶葉產(chǎn)業(yè)雖然競(jìng)爭(zhēng)會(huì)越來越劇烈，但是市場(chǎng)需求量是不容小覷的。喝茶已經(jīng)成為中國人名的一種生活習(xí)慣，每家每戶都會(huì)備點(diǎn)茶葉，接待客人或者自己小酌。而且走親訪友時(shí)，茶葉也成為時(shí)尚安康的送禮佳品。所以各地對(duì)茶葉產(chǎn)業(yè)也越來越重視。像、等地都在大力扶持茶葉種植產(chǎn)業(yè)和茶葉附屬產(chǎn)品的開發(fā)規(guī)劃。2茶葉采摘的機(jī)械化開展過程2.1早期的人工采摘在茶葉產(chǎn)業(yè)開展初期，農(nóng)用機(jī)器開展落后，茶葉的采摘大多采用人工采摘。人工采摘這是傳統(tǒng)的采摘方法。它的優(yōu)點(diǎn)是易掌握，缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、動(dòng)本錢高。難以做到及時(shí)采摘。目前細(xì)嫩名優(yōu)茶的采摘，由于采摘標(biāo)準(zhǔn)要求高，還不能實(shí)行機(jī)械采茶，仍用手工采茶。人工采摘往往伴隨著一系列的問題，比方效率低下、人工本錢高、無法滿足市場(chǎng)需求等。而且人工采摘茶葉對(duì)采摘者的技術(shù)要求十分高。茶農(nóng)在采摘時(shí)出現(xiàn)用手扭采、揪采、抓采等現(xiàn)象，破壞樹冠培養(yǎng)、損傷茶芽、老嫩不一、芽葉破壞、混雜等嚴(yán)重，即影響茶樹生長，又影響品質(zhì)的提高。所以采摘者往往需要經(jīng)過一段時(shí)間的技能培訓(xùn)才可以勝任這項(xiàng)任務(wù)，但這又無形中提高了茶葉的生產(chǎn)本錢，遏制了小型茶農(nóng)的開展。而且隨著市場(chǎng)需求量的不斷增加，人工采摘已經(jīng)無法滿足當(dāng)今茶產(chǎn)業(yè)的開展擴(kuò)大。2.2日本茶葉采摘機(jī)的介紹在世界產(chǎn)茶國中,日本茶葉機(jī)械開展很快。在全國76.9萬畝采摘茶園中,除少數(shù)覆蓋茶,玉露茶,碾茶等高級(jí)茶用手采外,其它的茶園幾乎都用機(jī)采。平均畝產(chǎn)277斤。是世界上單產(chǎn)最高的國家。由于日本勞動(dòng)力缺乏，所以日本對(duì)機(jī)械化農(nóng)業(yè)開展十分重視。日本早在上世紀(jì)20年代就開場(chǎng)了茶葉機(jī)械化采摘機(jī)的研制和改進(jìn)。從剛開場(chǎng)的攜帶型采茶機(jī)到最后的自走式采茶機(jī)都能比擬有效的幫助茶農(nóng)進(jìn)展采摘生產(chǎn)。攜帶型采茶機(jī)  攜帶型采茶機(jī)的采摘方式有3種,既往復(fù)動(dòng)刃型(現(xiàn)在的可搬型采茶機(jī)多采用這種方式)圓盤狀的水平回轉(zhuǎn)刃型以及圓桶刃型,到1965年止,全日本該機(jī)械的普及臺(tái)數(shù)超過了100萬臺(tái)。攜帶型的機(jī)械,機(jī)身重6-12公斤,采摘幅度25-45厘米。采摘?jiǎng)趧?dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大,工作效率也相對(duì)較低,但現(xiàn)在日本的山地茶園還有不少是沿用該機(jī)械的,1小時(shí)可采40-60公斤鮮葉?？砂嵝筒刹铏C(jī)  可搬型采茶機(jī)也被稱為雙人采茶機(jī)。1965年鹿兒島松元機(jī)工開發(fā)了可搬型茶葉采摘機(jī),最初采用的是圓筒刃型,現(xiàn)在的話,不銹鋼的往復(fù)動(dòng)刃型已經(jīng)成為主流,該機(jī)械采用送風(fēng)的方式,將采摘下的茶葉送到機(jī)身后的布袋中。隨著新型材料的運(yùn)用,機(jī)身的重量也由當(dāng)初的超過20公斤,演變到現(xiàn)在的10公斤的程度。該機(jī)械一次采過,就可以完成半個(gè)茶樹蓬面的采摘任務(wù),快捷便利,售價(jià)不高,是日本當(dāng)前最普及的茶葉采摘機(jī)型。一小時(shí)可采250-370公斤的鮮葉。自走式步行型采茶機(jī)1970年，開場(chǎng)發(fā)行可走行裝置的采摘機(jī)。主要采用車輪走行和履帶走行的模式,這樣就可以實(shí)現(xiàn)單人操作了,而不用非2人抬著不可了。這種機(jī)械的單人效率是可搬型機(jī)種的1。8倍。不過該機(jī)型的普及率不很高,賣的不是很好。軌道走性型采摘機(jī)  1985年,開場(chǎng)在茶園鋪設(shè)軌道進(jìn)展軌道走行型采摘機(jī)的研究,1990年,該技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段,這種機(jī)型的突出優(yōu)點(diǎn)是:采摘精度較高,可以采摘不混入茶莖和老葉的嫩葉局部,現(xiàn)在靜岡縣有380公頃的茶園普及了該機(jī)型。該機(jī)型1小時(shí)可采360公斤鮮葉。乘用型采摘機(jī)  1961年,鹿兒島茶葉實(shí)驗(yàn)場(chǎng)開場(chǎng)進(jìn)展乘用型采摘機(jī)機(jī)械的研究,此后其他研究機(jī)構(gòu)和機(jī)械制造企業(yè)共同象實(shí)用性方向邁進(jìn),開場(chǎng)采用的是車輪型,但是車輪型在軟弱的土壤中行走非常不便,之后,又改用履帶式的。1997年,這種采摘機(jī)械在平坦而寬闊的茶園地區(qū)的普及數(shù)超過了1000臺(tái)。同年,落合刃物工業(yè)開發(fā)成功了只有之前機(jī)械重量3分之一的小型乘用型機(jī)械,這樣搬送容易,還是價(jià)格也是一般中規(guī)模的農(nóng)戶所能承受的,2007年開場(chǎng),共有4家企業(yè)開場(chǎng)制造販賣該型號(hào)的機(jī)械,價(jià)格從幾十萬人民幣到幾百萬人民幣的都有。1小時(shí)可采10-20A的面積,產(chǎn)量可到達(dá)500_1500公斤呢。該機(jī)械還有一個(gè)限制,就是茶園除了要求平坦,寬闊外,行間距要在180厘米。2.3我茶機(jī)械的開展 早在上個(gè)世紀(jì)50年代，我國就開場(chǎng)了對(duì)茶葉機(jī)械化采摘的研究。從開場(chǎng)研發(fā)到投入生產(chǎn)，大概分為三個(gè)時(shí)期。第一時(shí)期為50年代到60年代，這一階段大都處于摸索階段。大家互相合作，研制除了不少采茶機(jī)型。采摘原理有滾折式、切割式等。而采用的動(dòng)力也是各種各樣，有人力、電力和依靠于拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)。其中最著名的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品有南茶702、浙農(nóng)4號(hào)等。不過由于資金有限，這類產(chǎn)品都沒有大規(guī)模投入生產(chǎn)使用。第二時(shí)期為60年代到70年代初，以 NIC型(電動(dòng)往復(fù)切割式)采茶機(jī)為代表 。當(dāng)時(shí)茶葉產(chǎn)業(yè)的開展需求已經(jīng)越來越大，而現(xiàn)有的茶葉生產(chǎn)已經(jīng)跟不上市場(chǎng)的需求，所以更加快捷的茶葉采摘機(jī)已經(jīng)迫切需求。各個(gè)采茶機(jī)研發(fā)機(jī)構(gòu)通力合作，總結(jié)了前一階段經(jīng)歷和成果，在動(dòng)力和采摘原理上進(jìn)展了大幅度的優(yōu)化改進(jìn)，研制出了NIC型采茶機(jī)。這是我國第一臺(tái)定型的采茶機(jī)。第三時(shí)期那么是從80年代至今，隨著科技的快速開展，國家也加大了對(duì)農(nóng)用機(jī)械的扶持和研發(fā)。各個(gè)茶葉大省都先后研制除了方便快捷的采茶機(jī)。目前我國有大大小小十幾種采茶機(jī)，其工作原理大多為切割式采茶，采用的動(dòng)力有手動(dòng)、電動(dòng)、機(jī)動(dòng)等。3采茶機(jī)的開展前景和利弊3.1采茶機(jī)的開展前景隨著我國人們生活水平的提高，對(duì)安康生活的不斷追求，茶葉生產(chǎn)中的名優(yōu)茶的生產(chǎn)呈現(xiàn)快速增長的趨勢(shì)，產(chǎn)量從 1999 年的2.7 萬噸增長到 2006 年 20.3 萬噸，而產(chǎn)值從 1999 年的 6.4 億 元增長到 2006 年的 104.1 億元。 近年來名優(yōu) 茶加工機(jī)械的創(chuàng)造和使用，解決了傳統(tǒng)的手工制茶質(zhì)量參差不齊的缺點(diǎn)， 簡(jiǎn)化了操作程序， 大大提高了生產(chǎn)效率， 使得名優(yōu)茶的生產(chǎn)步入機(jī)械化，而名優(yōu)茶鮮葉采摘成為了限制名優(yōu)茶機(jī)械化生產(chǎn)開展的瓶頸。 要解決名優(yōu)茶的采摘問題，根本出路在于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采茶?，F(xiàn)階段推行機(jī)械化采茶的難點(diǎn)在 于，名優(yōu)茶鮮葉原料要求高，且標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，有單芽型，有一芽一葉初展為主型，有一芽二葉初展為主型， 根本上所有名優(yōu)茶葉原料都要求鮮葉原料芽葉完整，芽葉成朵，而現(xiàn)階段在生產(chǎn)實(shí)踐 中普遍采用的采茶機(jī)都是針對(duì)大宗茶鮮葉原料設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，機(jī)械采摘的鮮葉一致性差，老嫩不一，很難找到一個(gè)有效的鮮葉處理和分級(jí)措施。一些茶區(qū)由于茶季采工緊缺， 茶農(nóng)只好看著茶樹新梢老在樹上，望茶興嘆，好的茶樹長勢(shì)卻難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。要實(shí)行機(jī)械化采摘名優(yōu)茶，應(yīng)從幾方面著手：1改造現(xiàn)有茶園面貌，使之適應(yīng)機(jī)械化采茶。 如選擇優(yōu)良茶樹品種，擴(kuò)大無性系栽培面積，加強(qiáng)茶園管理， 培養(yǎng)適宜的樹形和采摘面。 2 改進(jìn)現(xiàn)有采茶機(jī)械或深入研究名優(yōu)茶采茶機(jī)，提高采摘茶葉鮮葉的質(zhì)量，尤其是提高采摘芽葉的完整性和一致性，使之能根本符合名優(yōu)茶鮮葉質(zhì)量要求；我們應(yīng)該加大對(duì)名優(yōu)茶采茶的研究力度，如利用茶樹不同成熟度的芽葉或葉片之間在顏色、 纖維木質(zhì)化程度、 葉片面積等因素上的差異，采用智能化自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，使新一代名優(yōu)茶采茶機(jī)械采茶時(shí)對(duì)芽葉新梢具備一定程度的選擇性，且能較好地保持芽葉的完整性。3改進(jìn)和提高現(xiàn)有鮮葉處理和分級(jí)措施，提高機(jī)械采摘鮮葉的適制性。4改革傳統(tǒng)茶葉加工工藝技術(shù)，使機(jī)械化采茶和機(jī)械化加工相互適應(yīng)，綜合改進(jìn)和提高茶葉制成品的品質(zhì)和風(fēng)格。 我國茶園面積居世界首位， 全國名優(yōu)茶生產(chǎn)效益早已超過茶葉行業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益的五成，實(shí)施名優(yōu)茶機(jī)械化采茶，是逐步實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)由傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型行業(yè)向現(xiàn)代技術(shù)密集型行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，其前景十分廣闊。3.2機(jī)械化采茶的利弊機(jī)械化采茶的主要利弊目前國外普遍采用的采茶機(jī)都是針對(duì)大宗茶生產(chǎn)時(shí)采摘茶樹鮮葉用的，其根本原理是利用機(jī)械動(dòng)力帶動(dòng)刀片運(yùn)動(dòng)，快速剪切并收集茶樹芽葉，從而到達(dá)采摘茶葉的目的。機(jī)械化采茶的優(yōu)勢(shì)是明顯的：1有效減少因采摘不及時(shí)帶來的經(jīng)濟(jì)損失； 2效率高，據(jù)測(cè)算，一臺(tái)單人采茶機(jī)每天能采摘鮮葉 400 多 kg， 相當(dāng)于人工采摘量的8 倍，而雙人采茶機(jī)每天可采摘鮮葉 9001500kg，相當(dāng)于人工采摘量的18 倍;機(jī)械采茶 簡(jiǎn)稱機(jī)采工效是人工的 10 倍以上。據(jù)筆者調(diào)查了解，目前在省市一帶,機(jī)械化采茶普遍,有些茶區(qū)也形成了不少機(jī)械采茶專業(yè)化。茶區(qū)專業(yè)化采茶，一般以 6 人 為一組,自帶一臺(tái)雙人采茶機(jī),春茶季節(jié)一天 (約 工作 10 小時(shí)) 可采茶葉 4500kg 左右，夏秋茶可采葉 38004000kg。 注： 鮮葉原料根本上是以 適合做中低檔炒青綠茶或低檔珠茶鮮葉為主。通常一般采茶費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)為，如自帶機(jī)械和油料， 那么按鮮葉 0.3 元/kg 收取采摘費(fèi)， 效益可觀。機(jī)械采茶的不利因素:1、鮮葉品質(zhì)不及手工采摘的好；沒有選擇性，老嫩不一， 局部葉破損，完整性差。 2、 采摘批次少， 每年剪采以 8 12 批為宜，機(jī)采以 46 批為宜，而手工采摘批 次可達(dá) 20 批以上。對(duì)名優(yōu)茶而言，春茶早一 天上市，就意味著多一分經(jīng)濟(jì)效益，多批次采摘，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械化采茶還必須具備一定的條件：1茶樹品種要純，最好是無性繁殖和培育的茶園， 茶樹品種應(yīng)適合機(jī)采，芽葉萌發(fā)時(shí)間相對(duì)較勻齊。2 要有良好的樹冠和采摘面。 對(duì)茶園的平整度，茶樹扦插、樹形修剪、樹冠培養(yǎng)、修剪技術(shù)等都有較高技術(shù)要求。 這就要求從茶園根底、 幼齡茶樹或茶樹重修剪開場(chǎng)，歷經(jīng) 35 年時(shí)間培 養(yǎng)適合機(jī)采的樹冠和采摘面。3 要有較高的肥料本錢投入和較高茶園栽培管理水平。 機(jī)械采 摘強(qiáng)度大，芽葉損傷嚴(yán)重， 使茶樹養(yǎng)分消耗多， 需要適時(shí)及時(shí)補(bǔ)充。4對(duì)采茶機(jī)械的選擇、采摘間隔期、采摘技術(shù)、采摘鮮葉的后期處理等也都要有較高的要求。4 結(jié)語茶葉采摘機(jī)作為茶農(nóng)們?cè)絹碓讲豢扇鄙俚纳a(chǎn)設(shè)備之一，在未來的茶葉產(chǎn)業(yè)必將發(fā)揮著不可或缺的作用。所以，一款對(duì)名優(yōu)茶較小損害的采茶機(jī)是十分有開展前景的。參考文獻(xiàn)1 唐小林. 機(jī)械化采茶的利弊分析及開展前景J. 中國茶葉加工,2008,04:10-12.2 袁海波,魯成銀,毛祖法,軍峰,建燦,許勇泉,陸德彪,石元值. 便攜式名優(yōu)茶采摘機(jī)采摘效果初步研究J.中國茶葉,2008,11:26-28.3 唐萌. 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