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1、1甘蔗机械化收获现状及对策作者：梁阗 陈引芝 王维赞 罗亚伟 唐红琴摘要:阐述了甘蔗机械化收获的必要性和应用现状,分析了机械化收获原料蔗糖质量存在的问题及影响的农艺现状,提出了适应机械化收获农艺性状的甘蔗品种的选育和栽培对策,以促进甘蔗机械化收获的推广。 关键词:甘蔗;机械化收获;必要性;现状;存在问题;对策 广西是我国发展蔗糖业自然条件最优越的地区,蔗糖业发展很快,成为该区经济的支柱产业。甘蔗分布在全区 56 个县(市、区),涉及人口 2 000 多万人,是蔗农最重要、最稳定的经济收入来源,也是许多地方财政收入的重要来源。20082009 年度榨季,广西甘蔗种植面积达 101.7 万 hm2
2、,总原料蔗 6 130 万 t,产糖量 763 万 t,甘蔗种植面积、产蔗量和产糖量都占全国 60%以上,成为我国蔗糖产业的主要支柱。但是,目前广西甘蔗生产技术仍然比较低,机械化程度和普及率不高,特别是甘蔗收获1-2还是采用传统的人工砍收。甘蔗生产技术水平低,导致生产成本高、工效低、效益下降,生产机械化水平低成为制约和阻碍甘蔗生产进一步发展的主要因素,而甘蔗收获机械化技术是制约甘蔗生产全程机械化的“瓶颈”。甘蔗收获机械化作业未能在生产中大面积推广普及应用,除农机本身成熟度不够、糖厂对原料蔗质量标准要求高等原因外,与对甘蔗农艺的研究不深有很大的关系。因此,积极开展甘蔗农艺性状特征研究,探索出适应
3、机械化收获的甘蔗品种(系)选育和栽培的先进技术,满足甘蔗收获机械化作业的实际需要,对推进甘蔗收获机械化的推广应用具有重要的现实意义。 1 甘蔗机械化收获的必要性 2目前,广西许多蔗区的甘蔗生产过程中使用机械化进行深耕深松、整地、开种植行、蔗叶切碎还田、除草、培土等作业,给蔗农和制糖企业带来经济实惠并在生产上大面积推广使用。但是甘蔗生产的重要环节甘蔗收获完全是依靠人工作业完成。人工收获,工作繁杂、艰苦,劳动强度高且需要劳动力数量多,生产效率低,每人每天收获仅 0.61.0 t,作业成本高达 6080 元/t,占原料蔗价格的 25%以上(按20082009 年度榨季广西原料蔗收购价 270 元/t
4、 计),而且砍蔗费用逐年上涨(20042005 年榨季广西原料蔗砍收价格为 3040 元/t),收获费用多造成生产成本过高,种蔗效益下降,蔗农经济收入减少。特别是随着国家经济的发展和城市(镇)化进程的快速推进,主要劳动力向城市(镇)加快转移,农村劳动力数量减少及老龄化日益增多,每到榨季,传统的人工砍收引起砍蔗请工难或高价也请不到工,劳力供需矛盾十分突出,严重挫伤蔗农种蔗的积极性。许多蔗农迫于无奈而减少种蔗面积,甚至宁可丢荒也不愿种蔗。如此趋势发展下去,甘蔗收获成本高、请工难等问题,将严重影响甘蔗生产的可持续发展。因此,广大蔗农迫切希望和要求使用收获机械来完成甘蔗收获作业,提高生产效率,降低作业
5、成本,减轻劳动强度,减少人工投入,增加经济收入。实现甘蔗生产机械化特别是收获机械化成为当前亟需解决的重大课题。2 甘蔗收获机械化应用现状 2.1 国外应用现状 目前,国外先进的产糖国家如澳大利亚、美国、巴西等甘蔗生产大部分都采用机械化作业,即从甘蔗种植到收获都是机械化管理1,3。特别是甘蔗收获,早在 20世纪 6070 年代,澳大利亚、美国等已实现机械化收获,巴西也在十多年前推广使用,普及率已达到 80%,古巴也达到 72%。这些国家使用的甘蔗收获机械主要是大型切段式联合收割机4-5,此类机型主要特点是结构复杂,机具庞大,功率大,操作灵活,对倒伏或严重弯曲的甘蔗也可收获;作业时扶倒、切梢、收割
6、、喂入、切段、清选3等工序一次完成,工效达 1738 t/h,收割后的甘蔗切成 2030 cm 段,要求在 16 h内运送入厂压榨,否则因切口面多与空气接触增加,引起原料蔗品质下降,蔗糖分降低,影响出糖率4;适应大规模连片种植、地块平整、行距 140 cm 以上的蔗区使用。由于早已实现甘蔗生产机械化作业,因此这些国家选育和栽培的甘蔗品种(系)的农艺性状适应机械化收获,糖厂制糖工艺接受切段式原料蔗。日本甘蔗收获基本实现机械化作业,由于甘蔗种植多在丘陵地带,生产规模小、分散不连片等,选择研制发展适应丘陵、坡地等条件作业的中、小型收割机械为主。目前在收获环节上分段作业和联合作业 2 种方式并存,由于
7、联合作业效率高,联合收割机使用逐渐增多,特别是切段式联合收割机越来越受欢迎6。 2.2 国内应用现状 国内从 20 世纪 70 年代开始在学习国外先进甘蔗收获技术及样机的基础上,先后进行自主研制、开发、生产了不少机型的甘蔗收获机械,但到目前为止,适合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1,3,5。由于受国内糖厂制糖工艺不接受切段式原料蔗及地形复杂、地块小、种植规模小等因素影响,很大程度上制约切段式联合收割机的研制和推广应用,仅在一些国营农场进行试验或示范。目前国内研制或试验、示范的机型主要是整杆式收割机械4,它收获后的甘蔗为整杆,符合国内糖厂制糖工艺的要求。整杆式收割机
8、械分整杆式联合收割机和分段式收获机械。整杆式联合收割机功率、机型相对较少,作业时可一次性完成切梢、扶倒、切割、输送、清选、剥叶等工序,作业效率 812 t/h,适应大规模连片种植、地块平整、行距 110130 cm 的蔗区使用,但对倒伏或严重弯曲的甘蔗适应性差,造成损失率较高。分段式收获机械包括割铺机、剥叶机等,分别完成割倒、剥叶作业(1 台割铺机配套 23 台剥叶机);这类机型结构紧凑、体积小、重量轻,移动方便,操作简单、灵活,对行距要求不高,宽、窄行都能作业,但需要辅助工人多,工效4比联合收割机低,与人工作业相比,可节省用工,提高劳动效率5;特别适应在小地块、坡地和丘陵地带的蔗区使用,但对
9、倒伏甘蔗的适应性较差。 3 机械化收获原料蔗质量存在的问题 甘蔗收获机械化作业工效高、成本低。据广西金光农场从国外购进的大型切段式联合收割机试验和实践结果表明,甘蔗收获采用机械化作业,工效为 2025 t/h,机收成本为 2740 元/t。但是目前在一些蔗区的示范或试验结果也表明,各种类(机)型的甘蔗收获机械无法达到较高剥净率,收获的原料蔗夹杂物多,夹杂物含量(含杂率)高达 7%10%1,7。而国内制糖企业对原料甘蔗含杂率有严格的要求,夹杂物含量(含杂率)一般不得超过 1.0%1,4,7。因为这些本身不含蔗糖分的夹杂物在制糖过程吸收部分蔗糖随废液和废物排出,造成蔗糖损失,降低出糖率,而且还以原料蔗价格支付夹杂物部分的蔗款及运输费用,增加原料成本。因此,制糖企业难以接受夹杂物过多的原料蔗,原料蔗夹杂物含量过高成为制约甘蔗机械化收获推广使用的主要原因之一。减少机械化收获原料蔗夹杂物含量,提高原料蔗质量,成为实现甘蔗收获机械化的关键。
