为实现用科技振兴华茶的设想，湖南省于1917年在安化办了试验茶场，开始用机械制茶，制成的改良绿茶色香味都有改进，实业部国际贸易局与中央农业实验所汉口商检局租赁宁州种植公司旧址，筹设合办茶业改良场作研究试验场所，利用机械，仿制印度红茶，使红茶色香味有所提高。
接着，为适应茶业科技发展的需要，对改良场或试验场又进行了改组。1932年安徽省建设厅改组祁门农商部茶业试验场，聘吴觉农兼任安徽省立祁门茶业改良场场长，以谋茶业改革实施及学术研究之工作。由于原祁门茶业试验场“以前成绩报告，一无仅存，莫由知其梗概之故”，所以，吴觉农、冯绍裘、胡浩川等人兴调查，重实验，从茶树栽培、茶树品种、茶叶加工、茶树病虫防治以及茶业经济等诸方面提出了报告，集中显示在《祁门之茶业)一书中。1934年该场改由全国经济委员会、实业部、安徽省政府合立，更名为祁门茶业改良场，由胡浩川担任场长、吴觉农任秘书主任。冯绍裘、庄晚芳等人均先后在祁门茶业改良场工作过。在20世纪30到40年代中，祁门茶业改良场虽几经变制易名，但在留场技术人员的努力下，在研究、产制、推广上做了大量工作：对茶树育种、栽培管理、鲜叶分析、红绿茶采制等作了研究，对茶叶成分的分析及加工过程中主要成分的变化与品质的关系作了探讨，研究成果发表在有关杂志上，并编成《茶树栽培》、《茶树育种》、《茶树虫害》、《茶叶制造》、《红茶发酵初步研究》、《东北红茶烘焙法》等单行本。此外，还向各茶区大力推广新技术，开辟梯地条值茶园，建立机制茶厂，帮助茶农推行合作社。在1941年，组织茶叶产销合作社71个，社员3100人，制茶13200箱，占祁门县箱茶总数的21.9%。为普及茶叶科技知识，印发了数千册如《怎样采茶》、《祁门红毛茶制法》等6种小册子，赠送给茶农的良种茶苗达20余万株。
1932年，湖南省建立了“湖南茶事试验场高桥分场”。差不多同时代建立的还有江西修水实验茶场。1935年张天福在福建建立福建省第一个茶叶研究机构——福安茶叶改良场，在李联标、在晚芳等人支持和帮助下开展了科学实验，特别是1936年从日本引进全套红茶加工机械，对福建的机制红茶有深刻的影响。改良场还自己设计了918木质揉捻机，为当地茶户服务。
各地的茶叶试验场或改良场在20世纪30～40年代，研究的重点是提高茶叶品质，试验机制茶叶。修水茶业试验场茶厂设备较先进，利用机器加工红茶，提高了茶叶品质，并将机械加工的方法，推向民间。据1937年《市场新闻》报导，宁红机制茶打破历史最高售价。祁门茶业改良场引进德国克虏伯厂新茶机，经冯绍裘技师试验，不仅加工的红茶品质良好，还能节省劳力和时间。随着改良场试验工作的进展，影响了周围茶区的茶农，纷纷要求实行机制。1937年，实业部会同湖北省政府在五峰设立宜红茶业改进指导所，由汉口商检局主持，主要开展如下工作：①促进茶农嫩采;②改良制茶方法;③取缔毛茶过度水分;……。渐江省外销茶产区之一的平阳，系温绿主产地，平阳旅永(嘉)同乡会电请实业部及建设厅，要求设立浙江省茶业改良场平阳茶业改良分场;在今徽省六安、霍山等地，皖建设厅为改进茶业，在立煌成立茶业试验所，负责指导当地制茶改良事宜。
茶业试验场(所)和改良场，在茶业科学交流和宣传上，也做了大量工作。许多学者在《中华农学会报》、《国际贸易导报》、《中国实业杂志》、《茶业杂志》发表了论文。1937年，实业部国产检验委员会茶叶产地监理处编辑发行了“茶报”，宣传茶叶科技知识，指导茶叶生产，报告国内外茶业情况，提出华茶改善途径。当时的商务印书馆等出版单位，还为吴觉农等人出版了《中国茶业问题》、《种茶法》等专著，翻译出版了《东北印度红茶制焙学》、《锡兰红茶制法及其理论》、《爪哇苏门答腊之茶业》、《印度锡兰之茶业》、《印度锡兰茶业推广计划》等等。
抗日战争爆发后，茶业科研受到很大影响。1938年安徽省祁门茶业改良场被迫迁入平里分场办公，靠以茶养场，才使事业未断，还力所能及地开展了试验和推广工作。冯绍裘于抗战始被疏散离开祁门茶叶改良场后，应中国茶叶公司吴觉农等人之邀，去汉口该公司任技术员。1938年又抵风庆了解云茶情况，经过试验，制成两个茶样，经香港试销，认为湛称中国红绿茶中之上品。翌年建立顺宁(凤庆)实验茶厂，试制500担新滇红。1940年后生产规模有所发展，遂使滇红名誉全球，连英国女王也视滇红为珍品。1939～1940年期间，农林部中央农业实验所贵州媚潭实验茶场的李联标等人，先后赴部分茶区考察，在婺川县发现高6～7米，叶大13～16厘米×7～9厘米的野生乔木大茶树。
1941年珍珠港事变后，海上交通阻塞，茶叶产销停滞，为给战后茶业恢复和发展积蓄力量，吴觉农等人组织了蒋芸生、王泽农等一批茶叶科技人员，在浙江衢县的万川成立东南茶业改良总场筹备处，1942年迁址福建崇安武夷山麓的原示范茶厂，正式更名为财政部贸易委员会茶叶研究所。虽然当时战事紧张、条件艰苦、经费短缺，但茶叶研究所全体员工同心同德，进行了不少研究试验和技术推广工作：
①栽培方面
育种试验 有品种观察，单株选择，武夷名丛观察，茶树开花习性观察，茶树遗传因子观察及茶树交配方法试验等。
繁殖试验 有茶籽贮藏试验，茶籽播种时期试验，茶树压条试验，茶树扦插试验等。
生理试验 有茶树日照试验，茶树抗寒性与制茶品质关系研究等。
修剪试验 有水仙树型剪定试验，茶树剪枝时期试验，茶树摘花摘果试验，茶树台刈试验等。
病虫害试验研究 有武夷山茶树煤病初步调查及探究。茶蚕及茶毛虫生态观察，闽、皖、赣三省茶树病虫调查。
②制造方面
品种比较试验 有各品种制造红茶比较试验，各品种制造绿茶比较试验，各品种制造青茶比较试验。
制造方法试验 有红茶制造方法试验，绿茶制造方法试验，青茶制造方法试验。
红茶分级及碎切试验 有红茶分级试验，红茶碎切制造试验。
包装贮藏试验 有茶叶水分与贮藏方法之影响试验，利用石灰贮藏试验，密封脱氧法贮藏试验。
制茶机械之设计与试验 有青茶做青机之设计，机械应用试验。
③化验方面
化学研究 有茶叶分级化学标准之探讨，岩茶制造过程中水分变迁研究。
工业研究 有茶叶中咖啡减升华提取试验，茶叶染料试验，茶叶鞣革试验，茶鞣酸铁墨水制造试验。
肥料试验 有厩肥比较试验，树叶肥田比较试验，天然肥料比较试验。
土壤研究 有土壤盐基饱和度试验，武夷茶岩土调查，企山茶场土壤详测。
④推广方面
办理茶树更新工作，包括决定推行区域及建立省区指导机构，宣传更新要义及实施方法等等;调查统计，包括对崇安县桐木关、武夷山、八角亭各茶区概况的调查;对皖、渐、赣、闽四省内销茶产销概况的调查;对历年华茶对外贸易输出进行统计;编译刊物，将三日刊《万川通讯》改为《武夷通讯》(半月刊)及(茶叶研究》(月刊)。此外还编印不定期丛刊6种、研究报告7种、调查报告12种、译著1种、单行本3种及宣传小册子6种。
茶叶研究所于1945年8月停办，时间虽短，但进行了众多项目的试验，有一定的深度和广度，有的至今仍有很大的学术价值。同时，试验结合生产，意义深远。
抗日战争胜利后，中国经历了内战，茶叶生产再度衰落，试验机构或改良场又陷于重重困难之中。在绝境中，我国的茶业科技工作者，不畏艰难，仍做了不少工作，特别在吴觉农领导下，组织一班志士仁人，翻译出版《茶业全书》(威尔·乌克斯著)，有系统地介绍世界各国茶叶生产、科研和文化，书中虽有错误观点，但使人们增加了知识，受到了启迪，扩大了视野，仍不失为一本有价值的参考资料。
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