我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲現(xiàn)狀及存在問題

我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲現(xiàn)狀及存在問題

0機(jī)械化生產(chǎn)效益下降在世界上，澳大利亞、美國(guó)和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的甘蔗生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了甘蔗生產(chǎn)的全過程機(jī)械化。一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械化正在發(fā)展，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)影響日益增強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)日益增強(qiáng)。然而到目前為止,我國(guó)甘蔗生產(chǎn)除耕整地、運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化外,勞動(dòng)量最大的種植、收獲等環(huán)節(jié)主要依靠人力去完成,仍然不得不延續(xù)古老的手工勞作方式,導(dǎo)致生產(chǎn)效率極低。同時(shí),伴隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的短缺和人工費(fèi)用的上漲,生產(chǎn)成本居高不下,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力愈趨減退。我國(guó)甘蔗經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍然面臨落后生產(chǎn)力的嚴(yán)重制約,其甘蔗人工收獲勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量的50%,人工收獲成本約占生產(chǎn)成本的20%。一個(gè)技術(shù)熟練的工人1天工作8h收獲0.7~1t甘蔗。而湛江農(nóng)墾的1臺(tái)CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)的機(jī)收試驗(yàn)表明:理論上純工作效率達(dá)64.8t/h,實(shí)際工作效率為35.82t/h,且機(jī)械噸蔗總收獲成本僅為人工收獲的65.12%,節(jié)約22元/t,機(jī)械化收獲的效益是顯而易見的。可見甘蔗收獲不僅是制約我國(guó)甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展的“瓶頸”,還影響到我國(guó)蔗糖業(yè)在國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)力的大小。面對(duì)這樣的國(guó)情,甘蔗能否做到適時(shí)、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的收獲,不僅關(guān)系到甘蔗的產(chǎn)量、品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益,還直接影響到來(lái)年宿根蔗的生長(zhǎng)及管理。基于此,有必要對(duì)我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲的現(xiàn)狀進(jìn)行深入的分析研究,進(jìn)而提出有效的發(fā)展對(duì)策。1中國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)目前,我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化按收獲方式來(lái)區(qū)分主要有兩種類型:分步式甘蔗收獲機(jī)械和聯(lián)合式甘蔗收獲機(jī)械。1.1載機(jī)堆成堆的甘蔗分步式收獲機(jī)械包括甘蔗割鋪機(jī)、甘蔗剝?nèi)~機(jī)和甘蔗裝載機(jī)。其工藝流程是:先用甘蔗割鋪機(jī)把甘蔗割倒;然后用甘蔗剝?nèi)~機(jī)進(jìn)行切梢、剝?nèi)~,1臺(tái)甘蔗割鋪機(jī)收割的甘蔗需3臺(tái)剝?nèi)~機(jī)輔助剝?nèi)~,才能同時(shí)完成;最后用甘蔗裝載機(jī)把堆成堆的甘蔗裝上運(yùn)輸車。分步式收獲機(jī)械主要用于種植規(guī)模較小的丘陵地區(qū)。分步式收獲機(jī)械最有代表性廠商和機(jī)型有:廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院的4GZ-9型甘蔗割鋪機(jī),中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院的4Z-65型甘蔗割鋪機(jī)、4GZ-1000整稈式甘蔗割鋪機(jī),廣西大學(xué)的4ZB-6A甘蔗剝?nèi)~機(jī);廣西南寧市農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣站的5S-15型甘蔗裝載機(jī)。4GZ-1000整稈式甘蔗割鋪機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):收割行數(shù)/行:1適用行距/m:≥1.0配套動(dòng)力/kW:36.75~47.775生產(chǎn)率/hm2·h-1: 0.2宿根破頭率/%:≤18蔗莖合格率/%:≥90.0入土切割深度/m:≤0.05適應(yīng)倒伏姿態(tài)角/(°): 2001.2切段式甘蔗聯(lián)合無(wú)砂生物處理設(shè)備甘蔗聯(lián)合式收獲機(jī)械包括兩種機(jī)型:整稈式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)和切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)。整桿式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)可連續(xù)完成扶倒、切梢、切割、輸送、剝?nèi)~、堆積等作業(yè)。聯(lián)合甘蔗收獲機(jī)適合于對(duì)面積較大、地勢(shì)平緩、規(guī)范種植的甘蔗進(jìn)行收獲作業(yè),可收獲倒伏不嚴(yán)重的甘蔗。整稈式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)最有代表性廠商和機(jī)型有:廣西云馬漢升機(jī)械制造股份有限公司制造的Hssz-1800型整桿式甘蔗聯(lián)合收割機(jī),廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所的KALTOR-80型整桿式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)、溫嶺宏順機(jī)械有限公司的1300整桿式甘蔗收割機(jī)等。Hssz-1800型整桿式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):適應(yīng)行距/m:≥1.2生產(chǎn)率/t·h-1:10~15切割高度合格率/%:≥95宿根破頭率/%:≤15含雜率/%:≤8總損失率/%:≤5.0切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)可一次性完成扶倒、切梢、切割、輸送、除雜、切段、清選、裝載等作業(yè)。切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)的工藝過程為:扶倒設(shè)備扶起甘蔗,切梢設(shè)備切掉蔗梢并切碎蔗葉,切割設(shè)備砍斷甘蔗根部,之后喂入、提升、輸送設(shè)備將砍斷后的甘蔗往上提升、輸送至一定高度,再由切段裝置切成0.20~0.30m長(zhǎng)的蔗段進(jìn)行分離,接著升運(yùn)設(shè)備將蔗段進(jìn)一步提升以便裝車,在裝車前對(duì)蔗葉等雜質(zhì)進(jìn)行第二次分離。這種大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)采用全機(jī)械驅(qū)動(dòng)、工作效率高、功能齊全、自動(dòng)化程度高、含雜率低、適應(yīng)性強(qiáng),適合于對(duì)面積較大、地勢(shì)平緩、規(guī)范種植的甘蔗進(jìn)行收獲作業(yè),是甘蔗收獲機(jī)械化中成熟、穩(wěn)定的機(jī)型。切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)最有代表性廠商和機(jī)型有:凱斯公司的CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)、廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院的4GZQ-260型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)等。4GZQ-260型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)的基本參數(shù)和作業(yè)性能指標(biāo):收獲方式:切段式外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)/m:11.50×2.50×5.90結(jié)構(gòu)質(zhì)量/kg:12500適用行距/m:≥1.2適應(yīng)坡度/(°):10配套動(dòng)力/kW:191生產(chǎn)率/t·h-1:30質(zhì)量/t:13.5行走速度 /kW·h-1: 0~202國(guó)內(nèi)甘蔗生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展情況截至目前為止,我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲率仍約等于0。CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)是目前世界上主流的成熟機(jī)型,它已廣泛用于澳大利亞、美國(guó)、巴西等甘蔗機(jī)械化發(fā)達(dá)國(guó)家。20世紀(jì)90年代末以來(lái),我國(guó)廣東的廣墾農(nóng)機(jī)服務(wù)公司、廣前公司、豐收公司、華海公司、大華公司和廣西的農(nóng)墾金光農(nóng)場(chǎng)、北部灣總場(chǎng)以及新興農(nóng)場(chǎng),陸續(xù)共引進(jìn)國(guó)外8臺(tái)CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行示范試驗(yàn),探討適合我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲的發(fā)展之路。我國(guó)農(nóng)機(jī)科研院所、高等院校及農(nóng)機(jī)公司等在國(guó)家政策和資金的大力支持下,逐步消化吸收國(guó)外先進(jìn)機(jī)型的技術(shù),立足國(guó)內(nèi)蔗區(qū)生產(chǎn)實(shí)際情況,研發(fā)出一系列具有自主品牌的大型甘蔗聯(lián)合收割機(jī),如4GZQ-260型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)、4GZ-56型履帶式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)等,現(xiàn)已進(jìn)入試驗(yàn)示范改進(jìn)推廣階段。目前國(guó)內(nèi)主要研發(fā)單位有廣西農(nóng)機(jī)研究院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院、廣西云馬漢升機(jī)械制造股份有限公司、廣州市科利亞農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司等。我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械的研究方向以切段式為主,整稈式和分步式為輔。其中,大功率切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)在國(guó)內(nèi)已初具市場(chǎng),我國(guó)也自主研發(fā)出屬于自己的品牌,但仍處于試驗(yàn)示范改進(jìn)推廣階段。近幾年,我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲試驗(yàn)結(jié)果表明:分步式甘蔗收割機(jī)采用割鋪機(jī)配套剝?nèi)~機(jī)同時(shí)工作,但仍存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、輔助工序多、工作效率低、對(duì)倒伏嚴(yán)重的甘蔗難于收割等問題,需進(jìn)一步研發(fā)改進(jìn);整稈式甘蔗收割機(jī)收獲方式符合國(guó)內(nèi)習(xí)慣,但有技術(shù)不成熟、效率不高、適應(yīng)性差、蔗葉分離技術(shù)還有待于進(jìn)一步的提高等問題;切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)是世界甘蔗收獲機(jī)械技術(shù)發(fā)展的主流方向,但仍存在含雜率高,且甘蔗切段后等待壓榨時(shí)間過長(zhǎng),導(dǎo)致糖分轉(zhuǎn)化嚴(yán)重等現(xiàn)象,無(wú)法滿足現(xiàn)階段我國(guó)糖廠壓榨的要求。3進(jìn)口低質(zhì)量,對(duì)甘蔗生產(chǎn)的影響就目前我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化的現(xiàn)狀,不管是國(guó)產(chǎn)機(jī)型還是進(jìn)口機(jī)型,都受到來(lái)自我國(guó)蔗區(qū)地形氣候、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體制、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套、蔗農(nóng)觀念、甘蔗品種、收割機(jī)性能、機(jī)手素質(zhì)、社會(huì)治安、制糖企業(yè)、政府調(diào)控等多方面因素的限制。3.1氣候和社會(huì)安全1甘蔗地清理不到位我國(guó)甘蔗30%以上種植在地勢(shì)凹凸不定、坡度大的丘陵地帶,甘蔗收獲機(jī)械難于運(yùn)行,特別是大型收割機(jī);未對(duì)蔗地進(jìn)行徹底清理,蔗地的石塊、樹根、樹樁等易造成甘蔗收獲機(jī)械的損耗,導(dǎo)致機(jī)收成本增加、工作效率降低;蔗地的不平整,不利于收獲機(jī)的行走,影響機(jī)械化收獲的效益;潮濕的蔗地易使收獲機(jī)械陷入蔗地,特別是大型收獲機(jī),影響機(jī)收的效率和作業(yè)質(zhì)量,如收獲后的甘蔗含雜率很高,收割質(zhì)量也降低。2存放機(jī)械的機(jī)械由于蔗區(qū)治安不是很好,收獲機(jī)械放于田間不是很安全,常發(fā)生丟失或零配件的缺失,因此需要建設(shè)機(jī)庫(kù)來(lái)存放收割機(jī)械。收割機(jī)械收工后要開回機(jī)庫(kù),無(wú)形中增大收割機(jī)械的運(yùn)營(yíng)成本和管理費(fèi)用。3.2甘蔗的概念和機(jī)器的素質(zhì)1蔗農(nóng)不懂購(gòu)置農(nóng)藥蔗農(nóng)的思想保守,小農(nóng)經(jīng)濟(jì)觀念較強(qiáng),對(duì)機(jī)械化收獲還持有懷疑態(tài)度。有的蔗農(nóng)只有在請(qǐng)不到工人砍收的蔗地,才會(huì)租用甘蔗收割機(jī)收獲;許多蔗農(nóng)不知道購(gòu)置農(nóng)機(jī)有政府補(bǔ)貼等政策;蔗農(nóng)普遍認(rèn)為寬行距會(huì)降低單位產(chǎn)蔗量。2造成中小企業(yè)生產(chǎn)效率低由于機(jī)手駕駛收割機(jī)不熟練,收割機(jī)速度不快,影響生產(chǎn)效率;收割效果不是很好,含雜率和田間損失率增大;零配件供應(yīng)不齊全,維修和故障排除能力差,導(dǎo)致噸蔗收獲成本高等。3.3農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)和相關(guān)主題1宿根蔗的生產(chǎn)我國(guó)研制出來(lái)的收割機(jī)經(jīng)試用后普遍存在的問題有:田間運(yùn)行操作不靈活;剝?nèi)~元件易磨損、含雜率高;難以控制合理的切梢長(zhǎng)度,切稍合格率低;宿根蔗破頭率高,達(dá)不到農(nóng)藝要求;損失率大等。目前的甘蔗割鋪機(jī)生產(chǎn)率不高,需甘蔗剝?nèi)~機(jī)配合剝?nèi)~,輔助工多,如甘蔗的喂入、收集、打捆、堆放等,勞動(dòng)強(qiáng)度仍然很大。我國(guó)目前自行研制的甘蔗聯(lián)合收割機(jī)在蔗株大小均勻,倒伏不嚴(yán)重的情況下,基本上能正常工作,但在倒伏嚴(yán)重、雜草叢生的惡劣條件下,仍無(wú)法正常工作。國(guó)外引進(jìn)的CASE切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)常發(fā)生零配件不配套,燃料供應(yīng)不及時(shí),維修難等問題。2甘蔗的伏收量高主產(chǎn)蔗區(qū)的當(dāng)家品種抗倒伏能力不是很強(qiáng),我國(guó)主產(chǎn)蔗區(qū)大多分布在熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候影響區(qū),每年夏季受到臺(tái)風(fēng)、大風(fēng)、暴雨的影響,甘蔗倒伏率高達(dá)30%~40%。而我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲還沒有克服相關(guān)的難點(diǎn):收獲機(jī)械目前還很難收割倒伏嚴(yán)重的甘蔗;甘蔗品種的脫葉性不是很好,導(dǎo)致機(jī)收后的含雜率較高,嚴(yán)重考驗(yàn)現(xiàn)階段糖廠的接受能力;甘蔗品種的芽型、氣生根的多少和宿根再生能力的強(qiáng)弱也影響機(jī)收的效果。3蔗地自然粗放,影響整理生產(chǎn)的穩(wěn)定蔗區(qū)的種植行距仍以傳統(tǒng)模式的0.5~0.9m為主,但是機(jī)械化采收要求行距在1.2m以上;蔗區(qū)主要采用人畜力勞作、管理粗放,導(dǎo)致蔗地起伏不斷,影響收割機(jī)行進(jìn)的穩(wěn)定性,造成割茬不齊、破頭率高,影響收割效果,同時(shí)不利于來(lái)年宿根蔗的生長(zhǎng);蔗地的行長(zhǎng)不夠長(zhǎng),增加收割機(jī)的轉(zhuǎn)彎時(shí)間;行長(zhǎng)沒規(guī)劃好,導(dǎo)致甘蔗收割機(jī)中途停下來(lái)等待下一班甘蔗運(yùn)輸拖車,影響工作效率。3.4來(lái)自酒精企業(yè)和國(guó)家政策的問題1甘蔗生產(chǎn)模式不完善我國(guó)80%的甘蔗從田間收獲到開榨一般要貯存4~5天的時(shí)間,其制糖企業(yè)的生產(chǎn)以及管理水平的影響是主要原因。切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)收割后的甘蔗要確保在24h內(nèi)開榨,否則容易造成甘蔗變質(zhì)和糖分的損失,但目前糖廠的運(yùn)營(yíng)模式卻不能保證在此時(shí)間內(nèi)開榨;糖廠無(wú)專用機(jī)收甘蔗運(yùn)輸通道;糖廠規(guī)定甘蔗的含雜率不得高于0.8%,而機(jī)收的含雜率普遍在7%左右,影響糖廠的接受程度。2單戶種植面積小,機(jī)械作業(yè)我國(guó)目前甘蔗生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式主要以農(nóng)村家庭聯(lián)產(chǎn)承包、單家獨(dú)戶種植為主,種植規(guī)模小而分散,單戶種植面積大多數(shù)都在0.7hm2以下,有的一片蔗地由幾戶種植,地塊大小不一,種植時(shí)間和規(guī)格也不相同,不利于機(jī)械作業(yè);小規(guī)模作業(yè)限制了甘蔗機(jī)械化生產(chǎn)能力的發(fā)揮,影響了收獲機(jī)械的工作效率,增加了機(jī)械化收獲的成本,達(dá)不到規(guī)模作業(yè)高效益的目的。3聯(lián)合抗車價(jià)過高甘蔗收獲機(jī)械是一項(xiàng)投資大、科技含量高的農(nóng)業(yè)機(jī)械,一臺(tái)CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)價(jià)格在200萬(wàn)元左右,配套的一臺(tái)田間運(yùn)輸車的價(jià)格約為40萬(wàn)元,沒有政府的支持,企業(yè)和個(gè)人都難以獨(dú)立承受。由于蔗區(qū)當(dāng)?shù)卣?cái)政不是很充裕,機(jī)械化生產(chǎn)宣傳、試驗(yàn)示范不是很到位,農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼不多等問題的也是影響我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲的因素之一。4加快甘蔗機(jī)械化收獲的推廣力度我國(guó)甘蔗機(jī)械收獲面積主要是國(guó)外引進(jìn)的8臺(tái)CASE7000切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)為主,且正處于摸索推廣階段,收獲面積有限,相對(duì)全國(guó)近180萬(wàn)hm2的植蔗面積來(lái)講,其機(jī)械化收獲率約等于0?？梢?我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲正處于起步階段,急需適合我國(guó)國(guó)情的甘蔗收獲機(jī)來(lái)滿足國(guó)內(nèi)收獲機(jī)械的廣大市場(chǎng)。面臨嚴(yán)峻的國(guó)內(nèi)外形勢(shì),降低甘蔗生產(chǎn)成本、提高植蔗效益已勢(shì)在必行。而推廣甘蔗機(jī)械化生產(chǎn)可以有效地減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,降低生產(chǎn)成本,提高蔗農(nóng)植蔗積極性,其中甘蔗收獲環(huán)節(jié)的勞動(dòng)量和收獲成本都是傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中比例最大的,是我國(guó)甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。因此,必須加快我國(guó)甘蔗機(jī)械化收獲的推廣力度,將甘蔗