丘陵地区茶园耕作松土机械技术的应用难点及其未来发展趋势

known 发布于 2025-08-24 阅读(350)

丘陵山区地带,地形环境相对较为复杂,在茶园农田机械作业过程中常常会受到地形的影响,使得大型农机装备的应用效率低下,茶园管理仍然采用人工操作方式,人力成本投入较高,劳动强度相对较大,作业效率低下,不利于提高工作效率和工作质量。在茶园生产过程中,翻耕松土作业一直是丘陵地区茶园机械化生产的难点和重点,如何更加高效地开展丘陵地区的茶园生产,推动机械化深松整地作业的高效开展,实现阶段农技人员需要重点攻克的难题。本文主要结合实际工作经验,在对丘陵山区茶园耕作松土机械发展现状进行探讨的基础上,进一步分析了丘陵地区茶园耕作松土作业中所存在的困难,并提出了相应的改进措施,详细探究了具体的发展趋势,希望对广大同行有所借鉴和帮助。

一、丘陵地区茶园工作松土机械技术推广应用的现实意义

1、机械化松土能够显着提高茶园的生产效率

传统的人工松土方式费时费力,且难以保证作业的均匀性和深度。而机械化松土设备可以在短时间内覆盖大面积的茶园,确保每一寸土地都得到充分的松土处理,不仅大幅减少了人力成本,还能提高茶农的工作效率,使他们能将更多的精力投入其他生产环节中。机械化松土的精准性和一致性还能够使茶树的根系更好地吸收养分和水分,从而促进其健康生长,提高茶叶的产量和质量。

2、机械化松土有助于提升茶叶的品质

在丘陵地区,土壤的结构和养分分布往往不均,这对茶树的生长产生了不利影响,通过机械化松土,可以有效改善土壤的透气性和排水性,促进微生物和有机质的活跃度,从而优化茶树的生长环境。优良的土壤条件有助于茶树根系的健康发育,使茶叶在生长过程中能够充分吸收所需的养分和水分,进一步提高茶叶的产量,还能改善茶叶的内在品质,使其口感更加醇厚,香气更加浓郁,进而提高市场竞争力。

3、机械化松土对环境保护具有积极意义

传统的茶园管理方式往往依赖过量的化肥和农药,导致土壤和水源的污染。而机械化松土能够通过改善土壤结构,促进生态系统的良性循环,减少对化学肥料和农药的依赖。松土机械可以将茶园中的杂草和有机废弃物翻入土壤中,变废为宝,提升土壤有机质含量,从而减少化肥的使用量,不仅有助于保护土壤和水源,还能降低茶叶中的农药残留,提高食品安全水平,满足消费者对绿色有机食品的需求。

4、机械化松土有利于推动茶产业的机械化发展

茶园机械化是现代农业的发展趋势,也是提升茶产业竞争力的重要途径之一,机械化松土技术的推广应用,使得茶园管理从传统的手工作业向现代化、精细化管理过渡,这不仅提高了茶园的生产效率和茶叶品质,还为其他机械设备的引入和推广奠定了基础,还能够吸引更多的年轻人加入茶产业,缓解劳动力短缺的问题,为茶产业的可持续发展注入新的活力。例如,机械化采茶、修剪、施肥等技术的结合使用,能够实现茶园管理的全程机械化,进一步提升茶产业的现代化水平。

二、茶园松土机的发展概况

1、国外茶园耕作松土机械发展概况

在20世纪50年代以前,国外茶园耕作松土机械主要依靠锄头、锹、犁等人力和畜力,机械技术较为简单,效率低下,劳动强度大。20世纪50年代至70年代,随着农业机械化进程的加快,国外茶园耕作松土机械开始向机械化、自动化方向发展,这一阶段出现了以拖拉机为动力的茶园耕作松土机械,常见的有茶园耕作机、茶园松土机等。20世纪80年代至今,国外茶园耕作松土机械技术日趋成熟,形成了以拖拉机、微耕机、手扶拖拉机等为主要动力的茶园耕作松土机械体系,这一阶段,茶园耕作松土机械在结构、性能、效率等方面都有了显着提高。国外茶园耕作松土机械种类繁多,包括茶园耕作机、茶园松土机、茶园施肥机、茶园喷药机等。这些机械在结构上各有特点,能够满足不同茶园的耕作需求。随着科技的发展,国外茶园耕作松土机械的自动导航、自动施肥、自动喷药等自动化程度不断提高。如,大大提高了茶园耕作效率。

2、我国茶园耕作松土机械发展概况

新中国成立初期,我国南方茶园已经有关于茶园工作机的设计和相关应用并制作了无齿中耕机、山地犁等各种农业工具,上海动力机械厂和上海农业机械厂协作生产了万能云耕机,其主要构造分为动力、传动、行走三个部分,并且已经基本实现了半机械化操作的出行。20世纪70年代之前茶园生产的相关田间作业一般采用半机械化和人处理相结合的方式,经济效益较差,工作效率低下,进入70年代之后,手扶拖拉机经过加装防护装置悬挂旋耕机开始在部分茶园当中进行了松土作业,切实提升了生产效率,但普遍存在着体型大、操作难度大、稳定性差的问题,在山区丘陵地带使用难度较高。1980年,浙江省机械科学研究院与浙江省嘉善拖拉机厂联合制作了C12型茶园专用的工作机器,这是我国首款推广应用的茶园专用的工作机械装备,20世纪80年代绍兴东方红茶厂使用的松土机械具有一定的环境适应能力,能够在一定坡度的茶园当中进行机械化作业。进入20世纪90年代中期之后我国在结合了日本施肥浅旋耕机的基础上,改造而成的茶园中型施肥器,这是我国首款适合于茶园实际情况的新型机械设备,在今后的发展过程中,又在该机械设备的基础上,重新设计了茶园中耕机,但是机械设备在遇到土质较为坚硬含水率上较低的茶园也会存在深松整地不一致的现象,机械在运行过程中跳动不良,整体工作效率低下。进入2012年无锡华源凯马发动机有限公司和农业农村部农村农业机械化研究所针对茶园空间狭小的问题,联合构建了一种仿人工锄地的机械设备,适合于空间狭小的田间作业。2014年针对茶园工作,机械设备使用过程中经常会因为杂草缠绕无法正常工作的问题,以308F小型手扶式茶园中耕机作为试验机,建立了相应的数学模型进行了力学分析,从而减少了机械装备在应用过程中减少了杂草缠绕,或者防杂草缠绕的相关措施和方法。进入2015年,在前人的研究基础上研究了新型的茶园中耕机,该机械设备的加工效率相对较好可靠性优良作业效率较高,适合于茶园地区作业,但仍然存在着微量传动的现象,当田间土壤大于32%时,机械设备作业很容易出现堵塞。

三、丘陵地区茶园松土机应用存在的困难

1、茶园松土机科研技术发展不足

当前,丘陵地区茶园松土机的科研技术发展尚处于初级阶段,许多关键技术尚未突破。松土机在适应丘陵地形复杂多变的需求方面存在明显不足,传统机械多为平地设计,难以应对坡度和土质的变化。现有的松土机在操作过程中能耗较高,缺乏高效、节能的设计方案,这不仅增加了农民的使用成本,也不利于环保要求的实现。许多新型材料和先进技术难以在松土机上得到应用,限制了设备性能的提升。

2、茶园机械化管理水平低下

在丘陵地区,茶园的机械化管理水平普遍较低,主要表现在机械操作技能和管理能力不足。一方面,茶农普遍缺乏专业的机械操作培训,导致松土机等机械设备在使用过程中效率低下,维护保养不到位,设备损耗快,使用寿命短。另一方面,茶农对机械化管理的意识薄弱,依然停留在传统的手工操作模式,缺乏对机械化作业的全局规划和科学管理。此外,茶园机械化管理体系不健全,缺乏统一的机械化操作标准和管理规范,这使得机械化水平难以有效提升。茶园机械化管理水平低不仅影响了茶叶的产量和质量,也制约了茶农收入的增加,进而影响了茶园产业的可持续发展

3、茶园松土机维护保养难度大

由于茶园松土机的结构复杂,部件多,使得其维护保养工作难度加大。同时,大部分茶农对松土机的结构和工作原理了解不足,缺乏专业的维护保养知识和技能,导致在设备出现问题时,无法及时、准确地进行修复,甚至有可能因操作不当而导致设备损坏加重。此外,松土机的维护保养工作不仅耗时耗力,且需要定期进行,这对于茶农来说,无疑增加了其劳动强度。

四、丘陵地区茶园松土机技术推广的改进措施

1、强化机械适应性设计、智能化升级和多功能集成

丘陵地形复杂,坡度不一,土壤性质多变,这些都要求松土机具备极高的地形适应能力的特性。因此,设计上应考虑到不同地形、土壤类型的实际需求,研发出一系列模块化、可调节的松土机,以满足不同茶园的需求。同时机械设备设计环节要注重将物联网、人工智能、大数据等技术应用于茶园松土机,可以实现远程控制、自动导航、智能避障等功能,提高作业效率和安全性,通过安装传感器和摄像头,实时监测作业环境,自动调整作业参数,确保松土作业的精确性和高效性。除了松土功能外,茶园松土机还可以集成施肥、除草、喷药等多项功能,打造一机多用的综合性农业机械,减少农民购买和使用多台设备的成本,提高农业机械的使用效率。

2、建立完善售后服务体系和信息反馈机制

为了保证茶园松土机的长期高效运行,建立完善的售后服务体系和信息反馈机制至关重要,生产企业应在各主要茶区设立售后服务网点,提供及时的维修、保养和技术支持服务,确保茶农在使用过程中遇到问题时能够得到快速解决。在此基础上建立信息反馈机制,设立服务热线、开通在线反馈平台、定期开展用户满意度调查等,了解茶农的实际需求和使用体验,不断优化产品性能和服务质量,通过多种渠道收集茶农在使用松土机过程中的意见和建议,为产品的改进和升级提供依据。同时要注重建立健全售后服务体系,设立专业的售后服务团队,为用户提供技术支持、维修保养等服务,加强与零部件供应商的合作,确保配件供应及时、充足,生产环节可以根据产品性能和使用情况,适当延长保修期限,提高用户满意度。

3、加强产业链上下游合作,建立产业联盟

茶园松土机的推广离不开整个产业链的协同合作,要加强与上游供应商、下游经销商和茶农的合作,形成紧密的产业联盟,共同推动茶园机械化进程。企业应与供应商保持密切联系,确保核心零部件的质量和供应稳定,推动技术创新和产品升级。在下游,经销商是连接企业和茶农的重要桥梁,企业应加强与经销商的合作,通过培训和激励机制,提高他们的专业知识和服务水平,确保松土机能够顺利进入市场并得到有效推广。同时,企业应通过多种形式与茶农建立紧密联系,了解他们的实际需求和使用体验,不断优化产品设计和功能,提升用户满意度。

4、强化茶园松土机试点示范

试点示范内容主要涵盖了茶园耕作松土机械技术选型及配置、机械操作技术培训、机械作业效果监测与评估、茶园耕作松土机械技术应用推广。根据丘陵地区茶园地形、土壤类型和茶叶品种,选择适宜的小型旋耕机、深耕机、中耕机等耕作松土机械,邀请专业技术人员进行现场授课,讲解茶园耕作松土机械的操作原理、操作步骤和注意事项,组织现场操作演示,让茶农亲身体验机械操作过程,开展技术交流,解答茶农在操作过程中遇到的问题。示范点当中设置试验田,对比分析使用茶园耕作松土机械与传统耕作方式的效果,监测土壤结构、肥力变化,以及茶叶生长状况,收集茶农反馈意见,评估茶园耕作松土机械的应用效果,并积极向广大茶农宣传推广茶园耕作松土机械的优势和效果,推广适宜的茶园耕作松土机械,在此基础上建立技术支持体系,推动丘陵地区茶园耕作松土机械技术的广泛应用,促进茶叶产业可持续发展。

五、丘陵地区茶园松土机技术发展趋势

1、智能化和自动化技术的应用日益广泛

随着物联网、人工智能和大数据技术的不断进步,茶园松土机的智能化水平显着提升。智能松土机可以通过传感器实时监测土壤湿度、温度和肥力等参数,并根据这些数据自动调整松土深度和频率,从而实现精准作业,不仅提高了松土效率,还能有效减少人为操作带来的误差和资源浪费;自动导航系统的引入使松土机能够在复杂的丘陵地形中自主规划路径,避免障碍物,提高作业安全性和稳定性。

2、多功能化和模块化设计成为发展趋势

为满足不同地形和茶园管理需求,松土机逐渐向多功能化方向发展。集成喷灌、施肥和除草功能的松土机,可以在松土的同时完成其他农作业,大大提高了工作效率。模块化设计也能够使得松土机的维护和升级更加便捷,用户可以根据实际需求选择不同的模块进行组合,从而延长设备的使用寿命,降低运营成本。

3、环保和节能技术的应用备受关注

随着可持续农业理念的普及,环保和节能技术在茶园松土机中的应用越来越广泛。例如,电动松土机凭借其低噪音、零排放的优势,逐渐取代传统的燃油松土机,太阳能、风能等清洁能源的利用也在不断探索中,这些技术不仅有助于减少碳排放,还能降低能源消耗,从而实现绿色生产。

4、轻量化和高效能材料的使用是另一重要趋势

丘陵地区地形复杂,对松土机的机动性和灵活性要求较高,通过采用轻量化、高强度的合金材料和复合材料,不仅能有效降低松土机的重量,提升其在复杂地形中的通过性,还能增强设备的耐用性和抗疲劳性能。与此同时,3D打印和精密铸造等先进的制造工艺和加工技术也为松土机的结构优化和性能提升提供了新的可能。

综上所述,丘陵地区的茶园松土耕作工作的高效开展是提高土壤养分交换速率,促进茶叶根系健壮生长的关键工作环节,然而由于受地理位置的影响,大型农机装备在作业过程中受到进一步的限制,加快研发适用于丘陵地区作业的茶园耕作松土机是机械化作业的重中之重。

(作者单位:245200 安徽省黄山市歙县王村镇为民服务中心)

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