春茶采摘“机”不可失 但“机”遇何在?-2022世界杯买球

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春茶采摘“机”不可失 但“机”遇何在?

2022-04-13 13:56:13 来源:中华合作时报·茶周刊 作者:本报记者 王 璟

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

眼下,正是春茶采制的关键时期,《中华合作时报·茶周刊》在全国多个茶叶主产区开展了春茶产销采访调查。在采访中,几乎所有茶区的受访对象都向记者反映了采茶工短缺的问题。

春茶采摘等不起,“茶工荒”的窘境如何破解?

迫在眉睫  茶叶生产“机”不可失

其实,“茶工荒”现象已经出现多年。随着城市化进程的加快,农村年轻劳动力持续减少,季节性劳动力短缺现象日益突显。产茶区面临劳动力不足、工人老龄化的情况,甚至出现茶地荒废的困境。与此同时,近期新冠肺炎疫情在多地出现反复,采茶工流动受限,使得茶叶采摘高峰期用工缺口不断扩大。

目前看,“茶工荒”在短期内不可能彻底消除。对此,专家表示,我国茶产业亟须转变传统的茶叶生产方式,提高茶叶生产机械化水平,以破解“茶工荒”问题,提升茶叶生产效率和收益。

谈及茶叶生产机械化的成功经验,一定离不开日本茶产业。目前,日本茶产业已基本实现了机械化、标准化生产。据了解,日本于1910年开始研究和应用采茶剪。由于采茶剪的应用,茶叶质量和产量有所下降,在当时引起较大争议。但随着茶园面积的增加和加工规模的不断扩大,并且受到日本工业生产迅速发展的影响,采茶劳动力不足的问题加剧,采茶剪逐步得到推广和应用。二十世纪五十年代中期,日本开始研制采茶机。1960年,日本创制出第一台机动式采茶机,并应用于茶叶生产;1967年,日本拥有采茶机1.6万台;1979年,日本采茶机数量达到10万台,平均每9亩茶园就有1台采茶机在使用,机采茶叶产量已占日本茶叶总产量的90%。

专家表示,茶叶生产机械化是茶产业现代化的基础,特别是在农村劳动人口持续下降的情况下,实现茶叶机械化生产是茶产业健康发展的必由之路。

攻坚克难  采茶机械大规模应用尚待时日

我国对采茶机的研究起步于二十世纪五六十年代。1959年,采茶机研究被列入国家重点研究项目。1960年,我国已经有了以切割式、折断式、拉断式3种采摘原理为主,包括手动、电动、机动3种机型的小型采茶机,畜力和机动自走的中型采茶机,以及拖拉机悬挂形式的采茶机。目前,我国已经基本建成了适合平地茶园茶叶生产的机械化作业技术与装备体系。

然而,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。尤其是名优茶机械化、自动化、智能化采摘机械的缺乏严重制约着茶产业的发展。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说:“目前,茶叶采摘中使用的采茶机类型主要有单人式、双人式、自走式、乘坐式等类型。其中,应用较多的采茶机以单人式和双人式为主。这些机型以采摘低端大宗茶为主,属于无选择性采摘,无法满足名优茶嫩芽采摘标准,名优茶仍以手工采摘为主。”

手工采摘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。正确的手工采摘,能保证鲜叶质量,实现采养兼顾的目的。这些是手工采摘的优势,也是采茶机械要研究发展、扩展替代的方向。

对于大规模推广机器采茶的突出困难,李杨总结了两点。首先,缺乏针对名优茶的采摘机械。我国在饮茶文化和习惯上对茶叶外形和完整率要求较高。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农机农艺相融合,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。而我国大部分茶叶产区在山地、丘陵和陡坡地带,种植地形复杂,茶园建设规格不标准,这是致使采茶机械难以推广普及的第二个突出困难。

大有可为  名优茶采茶机步入新阶段

市场普遍认为,高端茶叶必须人工采摘,采用机器采摘的茶叶多为低端产品,经济效益与名优茶相差甚远。智能采茶机的出现或将优化机采茶叶的品质,增强市场对机采茶未来的信心。

日前,由浙江理工大学牵头研发的第三代名优茶采摘机器人在浙江省嵊州市中国农业科学院茶叶研究所基地亮相,受到广泛关注。

据介绍,它是一个会学习、能思考的采茶机器人,能自主识别茶树芽叶,控制机械臂进行精准采摘。芽叶识别准确率82%,平均采摘速度2.5秒/颗,采摘成功率40%。从采摘速度和成功率来看,第三代名优茶采摘机器人采茶的效率目前还是低于人工采茶的。李杨解答了记者的疑惑。他说:“芽叶识别后需要经过芽叶空间定位、采摘路径规划、控制机械手采摘等步骤。其中,芽叶空间定位误差、芽叶采摘点检测误差、机械手控制过程误差等多个过程累计误差使得目前的采摘成功率较低。此外,芽叶空间定位精度还受光照、气流等茶园环境影响。单机械臂采摘效率低也是机器人采茶的效率低于人工采茶的原因。”

那么,名优茶采摘机器人采摘的龙井茶茶青品质如何?“就采摘叶外形来看,未出现采摘不当导致的红梗红叶现象。”李杨告诉记者,目前,该机器还在实验样机阶段,只是初步做了田间采摘测试,尚未开展机采鲜叶龙井茶的适制加工。

农业农村部印发《“十四五”全国农业机械化发展规划》强调,要大力发展经济作物生产机械化。我国名优茶智能采茶机尚在起步阶段,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、浙江省“尖兵”“领雁”研发计划和中国农科院“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。李杨说:“未来3~5年,机器采茶有望在规范化示范茶园完全代替人工采茶。”