我国甘蔗机械化收获现状与技术途径研究

２０１１年第３期　总第２３５期　中国农机化　

Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｎｏ．３，２０１１　

Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２３５　

我国甘蔗机械化收获现状与技术途径研究　肖宏儒，王明友，李显旺，宋卫东，王锦国　（农业部南京农业机械化研究所，南京市，２１００１４）　摘要：分析了我国甘蔗收获机的现状及存在的问题以及制约甘蔗联合收获机械化发展的因素，针对现有的现状和问题提　出了解决甘蔗收获机械化的主要技术途径和措施。　关键词：甘蔗；收获机械；现状；技术途径　中图分类号：￥２２５．５＋３　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７２０５．２０１　１．０３．００４　

肖宏儒，王明友，李显旺，宋卫东，王锦国．我国甘蔗机械化收获现状与技术途径研究『Ｊ］．中国农机化，２０１ｌ，（３）：１４￣１５，３１　ＸＩＡＯ　Ｈｏｎｇ－ｍ，ＷＡＮＧ　Ｍｉｎｇ—ｙｏｕ，ＬＩ　Ｘｉａｎ－ｗａｎｇ，ＳＯＮＧ　Ｗｅｉ－ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｊｉｎ—ｇｕｏ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｈａｒｖｅｓｔ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉ—　ｃａｌ　ｗａｙｓ　ｏｆ　ｓｕｇａｒｃａｎｅ　ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ【Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ，２０１　１，（３）：１４－１５，３１　

０　引言　蔗糖业作为我国广西西南部、广东粤西部、云南南　部和海南等地区的主要经济产业，其主要原料甘蔗的　种植面积我国是仅次于巴西、印度等国，位居世界第三　位。２００９年我国甘蔗种植面积和产糖量分别达１４８ｈｍ　和１２Ｍｔｔ”。目前，国内的甘蔗收获主要以手工作业为　主，这种传统的作业方式已与从蔗劳动力人口的减少　不相适应。进入２１世纪以来，我国甘蔗产量大幅提升，　甘蔗种植业的劳动力负荷年均增长１４％，广西高达　２４％。劳动力数量的下降和劳动强度的增加导致劳动　力成本占甘蔗生产成本的比重不断提高，平均高达　４ｌ％～４２％，对蔗、糖产业造成巨大压力［　。　为增加蔗农收入．减轻蔗农的劳动强度，降低甘蔗　收获成本以提高我国蔗糖业在国际市场上的竞争力，　必须加快实现甘蔗收获的机械化。因此，在国内甘蔗收　获机械研究的初步阶段有必要对我国甘蔗机械化收获　的主要技术途径进行探讨。　１　甘蔗收获机械的现状及问题　目前．采用人工收获甘蔗时，工作条件艰苦、劳动　强度大且生产效率低。每人每天收获仅０．６～１．０ｔ，作业　成本高达６０～８０元／ｔ，占原料蔗价格的２５％以上（按　２００８～２００９年度榨季广西原料蔗收购价２７０元／ｔ计），　而且砍蔗费用逐年上涨（２００４～２００５年榨季广西原料蔗　砍收价格为３０～４０元／ｔ）．收获费用多造成生产成本过　高，种蔗效益下降，蔗农经济收人减少嘲。长期以来，我　国甘蔗类经济作物收获机械化作业水平远滞后于粮食　作物。甘蔗收获机械化水平落后和综合利用不完善，严　重影响了我国蔗农种植甘蔗的积极性。我国从２０世纪　６０年代末开始引进甘蔗收获机械，在学习国外甘蔗收　获机械技术及样机的基础上，自主研发了多款机型。但　到目前为止，适应生产实际应用的成熟、稳定机型基本　上没有．尚处在试验、示范阶段［４１。　我国研制的甘蔗联合收获机械主要分为整杆式和　切断式２种。除了广西农机院研制的４ＧＺ一１４０型、　４ＧＺＱ－－２６０型自走式和广州科利亚农业机械有限公司　生产的４ＧＺ－－５６型履带式联合收获机外。其余均为整　杆式联合收获机圈。甘蔗联合收获机的适应性和可靠性　直接影响到原料蔗的质量和蔗农对收获机械化的认同。　国内的整杆式甘蔗联合收割机主要存在以下几个　方面的问题：　１）整机适应性。通过作者几次试验发现，整杆式　甘蔗联合收割机在雨天作业时，由于前部割台部分太　重造成的下沉。使割刀担搁在蔗脊上不能正常运转或　运转时因割刀太低而造成割刀与泥土接触，加快割刀　的磨损。机器整机重量达到４ｔ以上，阴雨天很难在甘　蔗地里面进行调头。对生长弯曲、倒伏严重的甘蔗，收　

收稿日期：２０１０年１２月２０日　肖宏儒，男，１９５７年生，江苏泰州人，农业部南京农业机械化研究所研究员；研究方向为特色经济作业农业装备。　王明友，男，１９８２年生，山东沂南人，农业部南京农业机械化研究所研究实习员；研究方向为农业机械装备。　李显旺，男，１９６１年生，湖北汉川人，农业部南京农业机械化研究所研究员；研究方向为联合收割机研制与开发。　宋卫东，男，１９６５年生，江苏泰兴人，农业部南京农业机械化研究所研究员；研究方向为农业工程技术装备。　王锦国，男，１９５７年生，江苏镇江人，农业部南京农业机械化研究所工程师；研究方向为联合收割机设计与研发　第３期　肖宏儒等：我国甘蔗机械化收获现状与技术途径研究　获时的适应性也有待提高。　２）割台的仿形性。割台在收获机械作业时起着非　常关键的作用，一方面割刀要完好的切断甘蔗降低破　头率，以保证宿根蔗来年的发芽率；另一方面又要把切　断的甘蔗顺畅的喂入到剥叶通道中。目前，收获机械在　割台的仿形性方面还有待解决。　３）甘蔗的含杂率。国内制糖企业对原料甘蔗夹杂　物含量ｆ含杂率）一般不得超过１．０％［６１。含杂率一方面在　于甘蔗在剥叶通道内是否完全剥叶彻底．另一方面是　甘蔗出通道时的蔗叶与蔗杆的分离。剥叶通道内甘蔗　剥叶是联合收获机的核心部件．剥叶元件的分布、材料　等都是关键。怎样布置才能剥叶彻底，怎样的剥叶元件　材料才能不伤到甘蔗又能剥叶完全且耐用．这些都待　需要对整机结构进行进一步优化。　受到国内糖厂制糖工艺限制和甘蔗生产地区地形复　杂、地块小等因素影响，切断式联合收割机的研制和推广　在我国很少，仅在距糖厂一定范围内的农场内进行推广　试验或示范。所以在今后相当长的一段时间内，国内甘蔗　机械化收获还是以整杆式联合收获和分段式收获为主。　２制约甘蔗机械化收获的主要因素　通过对农民、企业、糖厂的走访调研以及上述分析　可以得出，制约甘蔗收获机械化的主要因素为下列几　个方面。　１）甘蔗类经济作物在收获机械上的科研投入和　国家政策支持方面远没有粮食作物多。国家对甘蔗收　获机械基础研究力量薄弱．科研人员很难开展深入技　术攻关。　２）甘蔗自身物理特性的差异性，造成甘蔗生长参　次不齐，高矮差异大，尤其是倒伏、弯曲的甘蔗，要求收　获机械的切梢装置灵敏度高。国内糖厂的生产工艺要　求甘蔗是整杆式，这就要求机械化收获时既要保证剥　叶彻底又能保证整杆甘蔗的完好性，破损的甘蔗容易　引起霉变发酵，降低原料蔗的出糖率。这就都给甘蔗机　械的整机研制优化带来很大的难度。　３）无论是整杆式收获还是切断式收获，甘蔗收获　机的技术性能有待提高。现有的机型在甘蔗切割时的　仿形性差，造成破头率高；剥叶不彻底或含杂率高，导　致蔗农送到糖厂的原料蔗达不到糖厂的要求而被迫降　价，从而打击蔗农利用收获机械的积极性。　４）我国甘蔗种植面积分散、地块小，没有形成规　模．收获期跨度时间长且为一季作物多年生长。蔗农因　没有急需用地的打算，对甘蔗收获的急迫性不高，致使　机械化作业在蔗农心中没有形成思维。其次大型收获　机械的生产，投入成本高，经济效益不明显，生产企业　很难投产应用。　５）甘蔗综合利用技术落后。国内糖厂对甘蔗的需　求只是用来制糖。没有在制糖过程中体现出循环经济。　应充分发挥甘蔗最大化价值，可将糖厂提纯后的甘蔗　渣作为生物燃料发电和饲料产品的原料利用。　６）糖厂和蔗农的协调性不足。糖厂的日榨能力水　平和甘蔗机械化收获要保持相一致性，收获后的甘蔗　如不能及时卖给糖厂，过后就会出现原料蔗价格降低，　导致蔗农不敢大面积机械化收获甘蔗。　

３甘蔗机械化收获的主要技术途径　为降低甘蔗收获成本，加快蔗糖产业快速发展，提　出解决的主要技术途径如下：　１）研发适用于我国国情的甘蔗收获机械．改进和　完善现有机械装备。根据不同地区糖厂的分布和现有　农场的结构布局，研发最佳机型　糖厂、农场协调配套可　适用于切断式联合收获机械，只有这样才能发挥其最佳　效益。整杆式收获机械要适应我国地块小、规模小的特　点和糖厂的要求。最终机型应该是从降低蔗农劳动强　度、提高工效，提高机具可靠性等难题进行研究改进。　２）筛选和培育适应机械化作业的甘蔗品种。我国　种植的甘蔗品种不一，对机械作业的适应性较差。如机　械化收获时对蔗梢的高度要求一致．但现行种植的甘　蔗，高的接近４．Ｏｍ左右，矮的２ｍ左右，这些物理特性　的差异将给切割和输送带来很大的困难，不利于机械　化收获。这就要求育种科研人员筛选和培育出生物特　性差异要尽可能小的甘蔗品种，提高其生长的一致性　和同步性　３）研究适应机械化作业的农艺技术。确定与现代　农业装备、栽培技术相适应的种植模式、种植规模到糖　厂布局、管理模式等，一系列问题都要综合考虑才能完　善整个制糖工业。研究制定规范化、标准化、适合机械　化作业的先进实用的甘蔗栽培技术体系，从而提高农　艺与农机的适应性；确定典型科技模式和技术体系。给　农民明确的方向引导和成功的模式示范，系统推进甘　蔗收获机械化进程。　４）建立甘蔗生产机械化技术数据库。通过建立数据　库的形式，可及时交流甘蔗收获机械化科技动态、市场需　求、新产品信息、甘蔗机械行业或国家标准信息、国家政　策扶持等，为甘蔗收获机械化的发展提供信息服务。　５１建立和完善甘蔗机械服务体系。在甘蔗机械化　收获技术的研究与推广过程中。．应建立完善的社会服　务体系。这些服务体系在推进甘蔗机械化发展、反映农　民对机械要求、沟通政府与民间的联系以及为农民提　（下转第‘３１页）　第３期　商稳奇等：卷帘机使用安全调查分析　装置的比列。　４．３进一步扩大卷帘机安全使用培训和宣传人群的　数量和质量。并加强卷帘机安全监督力度　一是通过举办各种培训班、现场演示等方式讲解　卷帘机如何安全使用。二是借助新闻媒体向用户介绍　如何购买和鉴别产品安全方面的知识。通过补贴等形　式引导农户购买正规和安全的卷帘机及其配套部件，　并通过有资质的安装单位进行卷帘机构的现场安装。　三是明确卷帘机构的安全监管部门．加强卷帘机的使　用监管力度，加大对卷帘机生产、安装、使用环节的安　全整治。四是采取有力措施对在用的存在安全隐患的　大棚卷帘机进行治理，督促和引导农民淘汰或改装有　安全隐患的大棚卷帘机。　

４。４加强卷帘机标准制定工作　一是尽快制定卷帘机技术标准、卷帘机安装与验　收标准、卷帘机构安全使用操作规程等系列行业标　准．规范目前混乱的安装情况；二是根据我国不同的　地域和用户的不同需求．制定１３光温室结构建设标　准．以及与卷帘机配合指导意见，便于卷帘机的选择、　安装和操作，从而整体提高温室大棚的质量，降低安　全隐患