入春以来，新冠肺炎疫情在全国多地反复出现，今年春茶“用工荒”问题尤其突出。人们不禁要问：这个时候，为什么不能采用机械采茶缓解“用工荒”问题呢?
为此，中华合作时报·茶周刊全媒体记者采访了中华全国供销合作总社杭州茶叶研究所高级工程师唐小林、中国农业科学院茶叶研究所智能机械装备课题组专家李杨，为大家解读机械采茶发展不给力背后的原因。
我国大部分茶叶初精加工基本实现了机械化。图为湖南省双峰县农家宝机械科技有限责任公司车间的工人在加紧组装揉茶机。乃继辉摄
Q:
为什么要发展机械采茶?
A:
近10年来，尤其是疫情暴发以来，采茶工流动受限，春季“用工荒”问题在全国各茶区出现。春茶无法按时采摘，夏秋茶更是只能完全放弃。
此外，产茶区还面临采茶工老龄化的问题，甚至出现茶地荒废的困境。
Q:
发展机械采茶的主要难度有哪些?
A:
机械采茶对地形要求比较高。目前，我国已经基本建成了适合平地茶园采茶的机械化作业技术与装备体系。
而我国大部分茶叶产区在山地、丘陵和陡坡地带，地形复杂，茶园建设规格不标准，这是致使采茶机械难以推广普及的突出问题。
Q:
机械采摘的茶青能做出外形好看的茶叶吗?
A:
当前还没有合适的机械能采摘叶片匀齐、幼嫩完整的芽叶，至少在现在的科技条件下难以产业化。茶叶采摘机械化发展进程与我国现行茶叶产品结构、标准体系、加工技术、加工装备等是不匹配的。
Q:
目前我国采茶机都有哪些类型?
A:
目前，茶叶采摘中使用的采茶机机型以采摘低端大宗茶为主，类型主要有单人式、双人式、自走式、乘坐式等。其中，应用较多的采茶机以单人式和双人式为主。
Q:
目前开发的采茶机机械能够大规模应用吗?
A:
与茶产业发展面临的现实需要相比，我国采茶机的研究与应用仍然存在很大差距。
首先，缺乏针对名优茶的采摘机械。目前，机器采摘的鲜叶标准尚不能达到名优茶的要求，市场接受度差。
其次，大规模推广机器采茶需要与农机、园艺部门相配合，这就离不开适宜机采机制的茶树品种和标准化的栽培模式。
图为科研团队正在调试第三代名优茶采摘机器人，借助人工智能助力龙井茶采摘。 张亮宗 摄
Q:
未来采茶机的发展方向是什么?
A:
目前，茶叶鲜叶采收，仅有往复切割式采茶机较广泛地应用于大宗茶生产中。我国名优茶智能采茶机尚在起步阶段，产业化尚需时日。
随着浙江理工大学、中国农业科学院茶叶研究所、农业农村部南京农业机械化研究所等众多科研力量的参与，在国家茶产业技术研发体系、中国农科院“智机”行动计划等科技项目支持下，智能采摘的关键技术难题将逐步得到突破。
Q:
为什么大家偏爱手工采摘的茶叶?
A:
长期以来，我国消费者过度追求外形的消费习惯导致了大部分消费者偏爱手工采摘的茶叶。手工采茶具有很强的感官判断的敏感性、灵活性和选择性，能对各种茶类标准芽叶的大小、老嫩和采留比例作出准确判断和掌握。所以，现在大部分名优茶叶采摘仍以手工采摘为主。
Q:
未来我国茶叶采摘发展的方向是什么?
A:
茶产业的小、散、弱是茶叶采摘实现机械化的根本制约因素，未来茶叶采摘要“两条腿”走路，对不同规模企业要区别对待。对求规模、以质量效益为目标的企业要逐步推进机械化;小而精的企业可以推出满足市场小众、高端消费群体消费需求的手工采茶产品。
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茶园全程机械化生产是指农机与农艺技术相结合的基础上，从茶园种植、田间管理、收获直至茶叶加工等全程实现机械化作业。茶园生产管理，主要包括垦殖、耕作、施肥、植保、修剪、采摘等环节。近些年，茶园作业机械化的发展备受政府和茶叶界的重视，经过不懈努力，目前除了名优茶机械化采摘以及山区茶园机械化作业瓶颈问题以外，我国已经基本攻克了茶园生产全程各环节的机械化作业技术，基本建成了适合我国平地、缓坡地茶园生产全程的机械化作业技术与装备体系，目前正在逐步向全国茶园推广。
我国茶园生产机械化技术“十三五”研究进展
1. 土肥管理机械
(1) 茶园耕作机械
“十三五”以来，我国科学技术水平不断提高，茶园生产机械化技术发展较快，一些较优作业性能的茶园耕作机械相继问世。农业农村部南京农业机械化研究所研制了KM3CG-30型小型茶园耕作机，采用柴油机驱动，同时利用仿生学模仿动物刨土及人工锄地的特点，采用针式翻耕法，具有较好的耕作效果。安徽助成信息科技有限公司发明了一种家用茶园中耕机，该机在传统中耕机的基础上增加了静刀片和静刀轴，作业时动定刀配合不缠草，作业性能良好。盐城市盐海拖拉机制造有限公司研制了3S-6茶园手扶式深耕机，该机模仿人工深翻地块的特点，采用倒退式撬翻耕法，耕作深度达30 cm，深翻效果良好。无锡鼎君机械科技有限公司研制了3TGQ-4茶园管理机，该机针对丘陵山地茶园作业特点，采用模块化设计，可在5 min内实现快速拆装，单一模块最大质量21 kg，配备塔式破土机具、旋耕机具，功耗较传统中耕机具降低10%左右，为目前市场上应用情况最好的模块化丘陵茶园专用耕作机械，已在江苏、山东、湖南、四川等省推广应用。
(2)茶园施肥机
“十三五”以来无锡华源凯马发动机有限公司研发了KM2F-3手扶式施肥机，机身宽度仅有57 cm，撒肥直径达3 m，可撒施可条施。江苏农林职业技术学院研发了一种茶园深松施肥机，其主要包括机架、肥料箱、深松铲、限深轮、变速箱等。威海市果树茶叶工作站发明了液压式茶园自行走有机肥施肥机，该机主要由车架、肥料箱、刮料机构、传动链轮等组成，该发明主要解决了现有机型施肥成本高、作业效率低的问题。农业农村部南京农业机械化研究所研发了一种双螺旋横置自主施肥机械。
2. 茶树管理机械
(1)茶树植保机
“十三五”以来，劳动力日渐紧缺，小型植保机械作业效率无法满足防控作业需求，大型植保机械需求日益增加。农业农村部南京农业机械化研究所研制了2FS-16型低地隙茶园风送植保机，该机具有作业面积大、农药利用率高的特点，作业效率可达0.67 hm²/h;同时还研发了喷杆喷雾机，该机与低地隙履带底盘、高地隙跨行履带底盘配套，作业效率分别可达0.93 hm²/h、1.20 hm²/h。“十三五”期间，负压物理捕虫、电网杀虫等新型物理防治新技术装备应运而生。负压捕虫机采用物理吸附原理，首次捕虫率可达70%。另外还有KM3XC-30便携式负压捕虫机、低地隙负压捕虫机、高地隙负压捕虫机等负压捕虫装备。频振式诱虫灯在茶园应用较多，但其无法移动、益害不分、白天工作效率低等问题制约了技术的应用。中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士团队和农业农村部南京农业机械化研究所果蔬茶团队分别研制了“天敌友好型诱虫灯”和“光电气色组合式除虫装备”，该系列装备均可全天工作，白天和黑夜分别通过色板及灯光诱集害虫，然后利用电网击杀，该装置已在南昌、重庆、南 京、扬州等地示范应用。另外，随着计算机技术的发展，物联网技术在病虫害防治领域也开始应用。
诱虫板、天敌友好型LED杀虫灯在茶园中的应用
(2)茶树修剪机械
“十三五”以来，劳动力老龄化问题凸显，手持式、背负式修剪机械因劳动强度大已不再是首选，手扶式、自走式修剪机械得到广泛应用。戴有华等基于UG软件设计了一种手扶式茶树修剪机，并对整机结构进行有限元分析与优化。四川省农业机械研究设计院公开的发明专利履带自走式茶蓬修剪机，配有履带式底盘，可实现复杂地况自行行走，具有劳动强度低、作业平稳等优点。江苏大学发明了一种圆盘式茶树修剪机，该机主要由机架、升降平台、滑 柱、圆盘式切割器、变速箱等机构组成，可精确调整切割高度，适合茶树的深修剪、重修剪及台刈作业。邓小龙等对茶树修剪机振动噪声进行研究，通过增设隔音罩、安装排气消声器和使用软质大阻尼悬置元件等方法降低茶树修剪机作业时的噪声。农业农村部南京农业机械化研究所设计了一种自走式茶树台刈机，该机通过履带式底盘实现自主行走，位于两侧的旋切刀组可将茶树切成多段，且理论上可贴地作业，最大程度避免了树枝堆积阻塞。此外，该所与无锡华源凯马发动机有限公司联合研制了一种茶树侧面修剪机，可同时修剪茶行侧边，具有轻简高效的特点。
一种茶树修剪机振动噪声特性测试与研究
3. 灾害管理机械
(1)茶园喷灌机
茶园喷灌对于茶树抗旱、防霜冻具有重要作用。目前茶园喷灌设备主要有移动式、半固定式和固定式3种。近年来随着计算机、自动控制技术的不断发展，自动化程度较高的喷灌系统逐渐发展起来。张艳开展了基于PLC茶园恒温喷灌系统研究，设计了一套由PLC、变频器、远程压力表、2台水泵机组、计算机、通信模块等组成的全自动变频恒压供水系统，该系统可实现全自动变频恒压运行、自动工频运行、远程手动控制和现场手动控制等功能。同时该系统具有较高的稳定性和较多的辅助性能。安溪华祥苑茶基地有限公司申报了茶园水肥药一体化喷灌系统的实用新型专利，该系统通过进出控制系统、混匀系统、需求探测系统和中央控制系统，实现水、 肥、药一体化作业，使茶园管理自动化程度大大提高。“十三五”期间，随着“智能农机”“智慧茶园”等新技术、新观念等引入，茶园生产管理智能化水平得到快速提升，其中喷灌系统以其更接近于工业化的作业特点，自动化、智能化喷灌系统得到快速应用。
恒压喷灌控制系统组成原理
(2)防霜风扇
冻害是茶园重要的自然气象灾害之一，但目前的冻害防控装备比较单一，主要是引进日本的防霜风扇，国内对此项技术研究较少。2017年江苏大学胡永光教授团队研发了国产防霜风扇，已在国内推广应用。但总体上我国茶园应用的冻害防治机械设备多为从日本进口的防霜扇。
4. 采茶机械
“十三五”期间，视觉识别、精准定位及采摘手臂等仿生采摘技术研究取得较大进展，机械化采摘技术快速发展。汤一平等设计了一种基于机器视觉的乘用式智能采茶机，提出了自动识别茶叶嫩芽和割刀自动调平控制方法，试验表明该机可解决现有采茶机无选择性切割老叶和嫩芽的弊端。吴先坤等设计了单人背负式采茶机，试验结果表明，该机漏采率小于2%，采摘芽叶完整率大于85%，该机适用于多种类型的茶叶采摘。杜哲等应用ADAMS软件对双动割刀往复式切割器进行仿真研究，得到齿距20 mm、齿高19 mm、刀机速比1.05为最优组合，同时进行了田间对比试验，结果表明仿真结果可信，误差在允许范围内。
基于机器视觉的乘用式智能采茶机结构图
单人背负式采茶机装配体模型图
5. 智慧管控
“十三五”以来，随着计算机、大数据等信息科学的发展，物联网技术发展愈来愈成熟，已经逐渐在茶园中应用。张威劲申请公开了一种基于物联网技术的智慧茶园安全监控平台的专利，包括控制系统、数据系统、监控系统、网络系统。数据系统，用于监测管理茶园中茶树生存环境各监测模块的运行。广东省农业科学院茶叶研究所也开展了茶园生境智慧管控技术研究，从茶园整个生态系统出发，以完善和提升生态系统功能、促进系统平衡稳定为目的，对茶树生长环境进行智能、系统的管控，从而提高茶叶的产量和品质，建立了一套适合广东生态茶园发展的茶园生境智慧管控技术。曲阜师范大学开发了一套集软硬件于一体的高标准现代茶园物联网系统，以提高茶园综合管理能力。该系统将整个基于物联网技术的智慧茶园管理系统划分为感知执行层、传输层和应用层3部分，分别集成了采集终端传感器、系统微控制器、智能水肥药一体机等设备。赵小娟等研发了一套基于物联网技术的茶树病虫害监测预警系统。该系统基于物联网、多媒体、计算机图像识别、GIS 等技术设计了茶树病虫害监测预警系统，结合自动虫情灯、自动性诱仪、孢子捕捉仪、智能气象仪、高清摄像机等物联网硬件设备，实现茶园环境数据、病虫害信息的自动化监测和病虫害信息在地图上的可视化展示，并通过构建病虫害发生的环境气候模型，对病虫害发生进行预警。茶树病虫害监测预警系统在英德市试点茶园进行了应用，实现了茶园生产环境监测、虫情监测、病虫害预警等功能，提高了茶园病虫害防治工作效率，促进了当地茶叶产业的经济效益增长和可持续发展。
二
我国茶园机械研究存在的问题
我国虽然是茶叶大国，但由于农机农艺融合度差等原因，导致目前茶园作业的综合机械化率依然较低，据统计，全国茶园综合作业机械化率不足30%，远远落后于主要粮食作物。虽然在茶叶生产的耕作、中耕植保、修剪、收获等环节均有机械可用，但现有机械存在作业操作友好度较低、舒适性较差、劳动强度大、适应性较低、智能化程度低、作业仍然需要较多人工参与等问题。山地丘陵地区茶园仍以人工生产为主，生产成本居高不下，作业效率与经济效益较低，严重制约着茶叶产业的发展。这距离真正的智慧管理、无人生产的要求还有很大的差距。在农村劳动力总量持续下降、老龄化加剧的背景下，机械生产装备的推广与应用也面临诸多困难。当前，茶园生产全面机械化依然是茶叶产业发展面临的重要科技命题。
三
茶园机械研究“十四五”发展方向
1. 生产装备智能化
结合自动化控制、机械电子等技术，提高茶机智能化作业水平。发达国家设计的茶园生产机械已经广泛采用了智能检测、自动化控制、机- 电-液-气驱动等技术，这些技术的采用一方面提高了茶叶生产机械的作业效率和精度;另一方面，有效降低了人工劳作强度，实现了绿色生产作业。因此，国内茶机研发也应朝这个方向发展，借鉴工业上成熟的机器视觉、智能检测、自动化控制等技术，结合机-电-液-气等新型驱动方式，研发自动化程度高、绿色清洁的新型茶叶生产机械。采摘是茶叶生产的核心环节，相较于其他作物，茶叶嫩芽柔软易伤的物理特性决定了其采摘环节要求更加精准;由于结构和材质限制，传统的纯机械式采摘器采摘质量还有待提高。因此，应结合机械、液压、气动等技术，同时考虑新型材质，设计出损伤率较小的采摘器，以提高采茶作业质量。
2. 丘陵山区作业机械化
我国茶园种植区域广泛，大多分布在丘陵山地等地带，且茶树是多年生植物，因此无论从地理环境还是农艺上都决定了今后相当长一段时间内，结构简单的轻小型茶园机械与自动化程度高、作业效率高的大型茶园机械并存，以适应当下茶园生产机械化的需求。因此，我国在研发自动化程度高的大型茶园机械的同时，也应着重研发一些结构简单、易于推广的小型茶机，以期加快机器换人速度，提高我国丘陵山地茶园生产机械化作业水平。
3. 茶园智慧管控
随着信息技术、人工智能等学科的发展，无人化生产管理已经不再遥远。不管是基于无线传感网络的灾害管理系统中的智能检测、智能决策、灾害预警，还是智能装备的最优路径规划，已有相应的技术应用。随着工业技术的发展和社会的进步，人们对无人化劳动作业的向往日益强烈，人工智能技术在茶园机械化发展中的应用必将日益广泛，茶园智慧管控将成为应对农村劳动力短缺的有力举措，也是未来茶园生产方式发展的必由之路。
本文有删节，具体内容详见《中国茶叶》2021年第10期，P26-33，《茶园机械研究“十三五”进展及“十四五”发展方向》，作者：宋志禹，韩余，丁文芹，占才学，蒋清海。
来源：中国茶叶
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早在唐代，陆羽就在《茶经》中系统地介绍过19种饼茶采制工具，建立了茶叶机械的雏形。自中华人民共和国成立以来，我国茶叶机械发展已有70余年的历史。随着国家对茶叶机械行业重视度的提升，我国茶叶加工现已基本实现机械化和自动化，茶园作业机械也在快速发展。
为总结我国在茶叶机械领域取得的成就，促进茶机行业持续健康发展，文章从茶叶机械发展、茶机能源使用及茶机技术应用等方面介绍我国茶叶机械的发展状况，就发展过程中暴露的问题进行剖析并提出相应对策，最后对茶叶机械未来的发展进行展望。
01我国茶叶机械概况
中国是世界最大的产茶国，拥有20多个产茶省、1000多个产茶县。在茶叶加工连续化的产业背景和提质增效的产业需求下，茶叶机械化生产成为我国茶产业发展的必经之路。目前，我国茶叶加工机械生产企业有400多家，主要集中在浙江、安徽、四川和福建等省份。
按照生产环节，可将茶叶机械分为茶园作业机械和茶叶加工机械两类。
茶叶加工机械的发展始于20世纪50年代，主要以绿茶、红茶加工机械为主。到21世纪，大宗绿茶、红茶和大部分名优茶类的加工已基本实现机械化。就六大茶类而言，绿茶、红茶的关键加工机械已较为成熟，乌龙茶、黑茶的关键加工机械相对成熟，白茶、黄茶的关键加工机械也在发展完善中。
相比之下，茶园作业机械发展起步较晚，20世纪70年代开始研制出茶园耕作机等基本作业机械，后续逐步研制了修剪机、采茶机等其他作业机械，由于大部分茶园机械化生产管理粗放，茶园管理机械研发和创新力度不足，目前还处于初步发展阶段。
02茶叶机械发展状况
1、茶园作业机械
茶园作业机械分为垦殖机械、耕作机械、植保机械、修剪和采茶机械等类型。
从20世纪50年代至今，茶园作业机械经历了萌芽阶段、探索阶段和现今的初步发展阶段。期间，茶机研发人员逐步研制了符合实际需求的茶园耕作机、茶树修剪机等作业机械，尤其以农业农村部南京农业机械化研究所为代表开发了“一机多用”的多功能茶园管理装备，使茶园作业机械有了新的发展。
目前，已有部分地区达到了茶园作业机械化生产水平，如山东日照市、浙江武义县等。
但总体而言，在机械研发方面，作业机械的机型质量和性能方面尚需进一步改进，总体水平与日本相比存在较大差距;在推广使用方面，使用率及普及度都不高，90%以上的采茶机和修剪机仍为日本机型，一些山区的茶园管理依旧以人力为主。
2、茶叶加工机械
我国茶叶加工机械发展大致分为如下三个阶段。
· 萌芽期：20世纪50年代之前
此时的茶叶加工停留于手工作业阶段，但唐宋时期创造的众多制茶工具为茶叶机械后续发展奠定了基础。
· 快速发展期：20世纪50年代~20世纪末
由手工作业转为半手工半机械作业，期间研发了众多茶叶加工的基本单机设备，使得绿茶、红茶，特别是名优茶加工实现机械化。
· 加速发展期：21世纪~至今
由小型单机设备加工模式过渡到高产能、低能耗、清洁化、连续化的生产线模式，逐步实现“机械换人”。
茶叶加工单机设备分为初制机械和精制机械两类。我国茶叶初制机械(杀青机、揉捻机、干燥机等)发展速度较快，大多数茶叶机械已能实现参数化作业，甚至具备控温控湿功能，但在茶叶加工品质、自动化程度、节能等方面还有待提高。相比而言，我国精制机械(筛分机、风选机等)发展较慢，但随着加工精细化程度的提高，该类机械也在不断改进和优化。
茶叶单机设备的发展为茶叶加工连续化的实现创造了有利条件，也为生产线的研建奠定了坚实基础。目前，研发的绿茶、红茶、乌龙茶等初加工生产线已达3000多条。2016年，精制筛分生产线也被应用于绿茶、红茶、黑茶的精制加工。此外，生产线的使用范围及加工对象方面的研究也更加精细化，如2020年针对中高档扁形绿茶研建了标准化生产线，有效地解决了以往扁形茶生产线存在的茶条不紧直、质量不稳定等品质问题。
有些茶叶单机本身还不具备连续化作业功能(如包揉机)或作业性能不够成熟(如黄茶闷黄机)，一定程度阻碍了生产线的自动化发展。此外，虽然目前已有低含水量的在线检测设备，但由于成本过高还未能广泛应用于生产，茶叶在制品的品质仍需要依赖人工经验的判定。因此，目前茶叶加工生产线的应用基本能实现自动化，但尚未实现真正的智能化。
03茶机能源使用
茶叶机械的正常使用离不开能源的供给。茶叶机械能源分为传统化石能源和清洁能源两类，其中清洁能源包括电、液化石油气、天然气、生物质燃料等。
在热能燃料清洁化、节能化的发展趋势下，用锯末、森林枝条、稻草、麦秆等加工而成的生物质颗粒燃料被业界重视，又因其生产成本较低、来源广开始被越来越多地应用于茶叶加工中。
总体而言，电力燃气等热源使用更加安全、简便，无需其他辅助设备，是实现茶叶机械化加工、流水线作业的主流能源。
虽然薪柴加热和炭火烘焙的能源使用比较低效，也不够环保，但却能满足人们对茶叶独特色香味的追求，因此目前仍有应用。
近年来，基于节能减排、降低能耗的发展理念，茶叶机械的能源回收利用方面取得巨大进展。
如6CH型系列链板式烘干机，利用管壳式热交换器进行废气余热回收，可将空气初始温度提高20~25℃，创造性地解决了能源消耗大的问题;过热蒸汽混合杀青机，利用杀青机出叶口处的回收装置将常压饱和水蒸汽回收，并再次辅助加热形成过热饱和水蒸汽和高温热风，导回到杀青机进叶口处循环利用热能，能节约能源20%左右，还可保证茶叶品质效果。
04茶机技术创新
茶叶机械的使用不仅能直接提高生产效率，还能间接稳定甚至提升茶叶品质。技术创新往往能带来茶叶机械功能和效率的双向提升，其研发思路主要有两方面。
① 基于机械原理，创新性地改进茶机的基本结构，使其性能大大提升。如在红茶加工方面，对发酵结构、翻动装置和加热部件等关键部件进行设计，研发了一体化全自动发酵机、可视化富氧发酵机，解决了发酵温湿度不稳定、翻拌难、缺氧、发酵不均匀等问题。
② 将计算机技术、现代仪器分析检测技术、芯片技术等高新技术应用于茶机制造，使其操作可控、可视，逐步实现茶叶机械的自动化、智能化。实践证明，技术的创新与应用能完善茶机功能，提升茶叶品质，推动茶产业迅速发展。
1、计算机技术
计算机技术使茶叶机械的连续化、自动化、智能化发展成为可能。
目前，计算机的图像技术、控制技术、数字化技术等已被成功应用于茶机制造，并取得较佳效果。
利用图像采集、数据处理技术可对茶叶的实际形态、颜色以及重量等要素进行量化分析和等级划分;利用自动控制系统，可使新型热辐射茶叶杀青机实现杀青叶表面温度、箱体内部环境湿度等各项参数的多路实时在线检测，降低对人工经验的依赖;利用可编程逻辑控制技术(PLC)，再通过电源照射，光纤探聚集发酵信息，发酵仪转换成数字信号，微处理器处理、计算和分析，能使渥堆装置完成对待测黑茶样品渥堆程度的预测;利用自动化控制和人机交互技术可使TC-6CR-50数控揉捻机智能调控压力、转速和时间，实现制茶工艺参数化;利用温度传感器实时监控技术，可使茶叶连续理条机组按需调控锅槽温度，保证锅槽内的茶叶受热均匀、品质一致。
2、现代仪器分析检测技术
茶叶机械自动化的实现有赖于计算机技术，而茶叶加工过程的状态、参数监测则需要借助现代仪器的分析检测技术。通过检测仪器的多源传感信息融合，可实现对茶叶色、香、味、形等品质因子的综合数字化评判，实现茶叶产业真正意义的自动化和智能化发展。
目前，该项技术已被成功应用于茶机研发，使茶叶加工过程实现在线检测、判别，茶叶品质更加可控。比如，利用近红外光谱技术结合计算机视觉系统建立的红茶“发酵”程度综合评价方法，可在1分钟内完成判别，有利于红茶加工关键技术点的控制;利用电子鼻技术对杀青过程中的香气连续抽样监测，再基于费舍尔判别法可构建茶叶杀青状态判别模型，实现绿茶品质的在线监测与控制;利用远红外、高光谱成像技术再结合非线性建模方法可为绿茶的智能化生产提供理论依据和数据支撑。
仪器检测分析技术同其他技术的联用，也被应用于茶叶深加工机械领域。比如，安徽捷讯光电技术有限公司研发了一种云智能茶叶色选机，该色选机利用光谱分析技术联用鹰眼技术、云技术相机、云图像采集处理技术等多项技术，可深度识别普通色选机不能识别的微小杂质，并且能对茶叶的条形大小、长短、粗细及嫩度等精细分级。这种智能色选机不仅应用于茶叶领域，还可用于粮食、种子、矿物等的精选，提高批量物料的整体质量和外观。
3、其他技术
除计算机技术、现代仪器检测技术外，物联网技术、AI技术、芯片技术等多项技术也被融合应用于茶园管理、茶叶加工、物流仓储等各个环节，使茶机研发及茶行业的发展迈上新台阶。
在茶园管理作业环节，传感器、无线网络等物联网技术的应用，可实现对茶园的实时监测，使茶园作业过程更加智能、高效。如前端传感器(叶面温度传感器、茎秆生长传感器、土壤水分传感器等)可自动将茶园土壤及气候条件等数据传输至数据采集系统，PC端通过手机APP可随时随地进行监管、精准灌溉与施肥，实现茶园智慧管理。利用无人机大面积遥感图像与地面不间断视频监测技术，可对机采茶树的生长信息进行大数据采集，再借助分析、建模便可预测每轮次的适采时期、产量及机采品质，从而提高茶叶机械化采摘的质量和效率。
在茶叶加工生产环节，应用AI技术建立自动除杂生产线，通过最先进的认知视觉检测可识别茶叶中的各类杂质，同时自动化地完成上料、输送、拍照、分析、挑拣、复检、收集等各个程序，实现茶叶精制加工生产线的自动化与智能化。在物流仓储环节，利用射频识别(RFID)技术可实现阅读器与产品标签之间的数据通信，追溯茶叶生产信息以优化供应链管理。
由此，在茶叶的种植栽培、生产加工、保管运输等方面，各项技术共同促进了茶产业信息化、智能化发展。
05我国茶叶机械发展中的问题、对策与展望
我国茶叶机械化发展虽然取得了长足进步，但与食品工业的机械化程度相比仍存在较大差距，应及时采取相应对策来加快茶产业的升级转型。
1、存在问题
虽然人们机械化管理茶园、机械化加工茶叶的意识不断增强，部分茶区也处于相对较高的机械化水平，但就整体研究力度和发展状况而言，仍存在以下问题：
(1)我国茶机装备总体水平偏低，自动化生产线尚未完全实现智能化。
(2)茶机的研究发展不平衡，大部分精制机械创新程度不高。
(3)茶机整体技术含量不高，能源使用效率低。
(4)大多茶机缺乏高新技术的应用，且与农艺融合度不高。
(5)设备新旧混用，存在安全隐患，缺乏相应的规范和标准。
2、原因及对策
从文献研究及茶机行业发展现状分析原因，主要是：
(1)茶机行业本身处于落后地位，国家对行业扶持力度仍有待加强。
(2)茶机市场竞争无序，茶机标准化建设滞后。
(3)茶园分布零散，作业机械标准化生产程度不高。
(4)茶机制造企业规模小，新产品开发能力薄弱。
(5)缺乏茶机专业从业人员，无法充分发挥机械设备的功能。
针对上述原因应尽快健全农机补贴制度，加大政策扶持力度;加快茶机标准建设，加大企业技术服务力度;建设标准茶园基地，奠定机械化生产基础;加大科研投入力度，组建更多创新科研团队;加强技术培训交流，提高茶机技术服务。
3、展望
目前，我国茶叶加工基本实现机械化，单机设备趋向于高效节能、连续化发展，生产线向着连续化、自动化、清洁化和智能化方向发展，茶园作业机械的发展也在不断推进。现代科技与信息技术等高新技术逐步被应用于茶叶加工的各个环节，并取得巨大进步。随着国家对茶叶产业的重视，茶机补贴等各项优惠政策的出台以及茶机科研人员队伍的壮大，未来的茶叶机械将实现真正意义的智能化发展，“机器换人”的时代指日可待!
作者简介：
张铭铭
硕士，中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院工艺技术与装备研究所团队成员，茶叶加工与机械团队科技特派员，中茶装备公众号编辑，主要从事茶叶机械加工与品质调控研究。参与国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家级项目4项，浙江省青年基金、浙江省重点研发计划等省级项目4项，地方性技术服务项目2项。以第一作者或通讯作者发表SCI/EI等科技论文10余篇，授权国家发明专利2项。
来源：中国茶叶加工
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