1.前言
　　甘蔗是我國制糖工業(yè)的主要原料，其種植區(qū)域主要分布在廣西、廣東、海南、福建、云南等省區(qū)。我國是世界甘蔗生產(chǎn)大國，2000年種植面積為146萬公頃。廣西作為發(fā)展蔗糖業(yè)自然條件**優(yōu)越的地區(qū)，蔗糖業(yè)發(fā)展很快，已形成了廣西經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，糖產(chǎn)量已占全國產(chǎn)量的一半以上。蔗糖業(yè)是廣西農(nóng)民**重要的經(jīng)濟收入來源，也是許多地方財政收入的重要來源。蔗糖業(yè)的發(fā)展直接影響到廣西1600多萬蔗農(nóng)的生計和社會的穩(wěn)定。 
　　我國已加入WTO,正面對原糖進口配額和關(guān)稅變化對蔗糖業(yè)的沖擊，市場競爭十分激烈。就廣西總體來說，目前蔗糖生產(chǎn)成本過高、糖價在國際市場沒有任何優(yōu)勢。針對這個嚴(yán)峻局面，為了把廣西蔗糖業(yè)做大做強，按照“糖廠是建設(shè)的主體，農(nóng)民是種植的主體，政府是服務(wù)的主體”的分工，各級政府部門制定了許多扶持發(fā)展蔗糖業(yè)的有利政策，引導(dǎo)企業(yè)以資產(chǎn)重組成紐帶，以大型骨干企業(yè)為龍頭，發(fā)展工貿(mào)一體化的大型聯(lián)合糖業(yè)集團，對蔗糖產(chǎn)業(yè)進行了優(yōu)化結(jié)構(gòu)和合理布局，重點支持宜蔗地區(qū)的發(fā)展壯大。制糖企業(yè)深化管理手段，提高制糖技術(shù)水平，開展甘蔗產(chǎn)品的綜合利用。蔗農(nóng)廣泛采用良種良法，實施科學(xué)耕作管理技術(shù)等。通過上述措施，廣西的蔗糖業(yè)取得一定成績，但是占蔗糖生產(chǎn)成本的70%以上的原料蔗生產(chǎn)技術(shù)仍然落后。因此，提高甘蔗生產(chǎn)技術(shù)水平，是亟待解決的問題，這個問題的關(guān)鍵是推廣良種和采用先進的耕作管理技術(shù)。實現(xiàn)先進的耕作管理技術(shù)的一個重要方面——就是實現(xiàn)甘蔗生產(chǎn)全程機械化，而成熟的甘蔗收獲機械技術(shù)一直未得到解決，成為制約甘蔗生產(chǎn)全程機械化的瓶頸。 
　　2.甘蔗收獲機械技術(shù)的現(xiàn)狀
　　2.1 國外甘蔗收獲機械技術(shù)的現(xiàn)狀
　　國外甘蔗收獲機械主要有兩種型式：一種為切段式甘蔗聯(lián)合收割機，一種為整桿式甘蔗收割機（配套剝?nèi)~機）。
　　2.1.1 切段式甘蔗聯(lián)合收割機
　　世界上發(fā)達的產(chǎn)糖國家，由于土地資源十分豐富，甘蔗連片種植面積大，田園平整，便于機械化作業(yè)。同時，糖廠制糖工藝接受切段式原料蔗，加上他們高度重視發(fā)展機械化生產(chǎn)，因此，甘蔗收獲機械化水平高，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機得到了廣泛應(yīng)用，如巴西已有80%的甘蔗生產(chǎn)實現(xiàn)了機械化收割，古巴也達到了72%。目前，在巴西、澳大利亞、古巴等產(chǎn)糖發(fā)達國家，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機是甘蔗收獲機械技術(shù)發(fā)展的主要方向。 
　　這些大型甘蔗聯(lián)合收割機具有功率大、作業(yè)效率高、功能齊全、自動化程度高、含雜率低等特點，是全程機械化生產(chǎn)中成熟、穩(wěn)定的收獲機具。其能夠作業(yè)時一次性完成：扶倒、切梢、收割、切段、清選、裝載、蔗葉切碎還田等工序。加上與收割機作業(yè)配套使用的運輸車、加油車、維修車等，就實現(xiàn)了甘蔗收獲環(huán)節(jié)的全程機械化。  
　　大型甘蔗聯(lián)合收割機的代表廠商和機型有：英國SERRANA公司、巴西SAHTAL公司、澳大利亞TOFT系列等。這些機型的24小時生產(chǎn)率達到了400～900噸。 
　　小型甘蔗聯(lián)合收割機代表機型有日本久保田公司生產(chǎn)的UT—70K型、松元機工株式會社生產(chǎn)的MCH—15型等。這些　機型功率較小，每小時生產(chǎn)率為3噸。
　　2.1.2 整桿式甘蔗收割機
　　該類收割機只實現(xiàn)甘蔗的割倒、鋪放等工序，再利用配套的剝?nèi)~機進行切梢、剝?nèi)~，人工集堆后，機械裝載，再用運輸車運到糖廠。因此，也稱為分段式甘蔗收獲機械。這種機型適于丘陵地區(qū)小田塊蔗田作業(yè)，目前在日本、菲律賓、印度尼西亞等國應(yīng)用。
　　該類機型較小，采收方式為整桿青采式。其結(jié)構(gòu)特點是：以手扶拖拉機底盤為動力和行走裝置，安裝有地面仿形裝置，割臺可調(diào)程度高等。代表機型有日本文明農(nóng)機株式會社生產(chǎn)的NB—11型、久保田公司生產(chǎn)的NB—11K型等，剝?nèi)~機有久保田公司生產(chǎn)的BMC—250型剝?nèi)~機等。該類機型在日本經(jīng)過近三十年的改進與發(fā)展，技術(shù)上較成熟和完善。總的來說，該類機型在世界主產(chǎn)糖國應(yīng)用范圍不是很廣泛。
　　2.2 國內(nèi)甘蔗收獲機械技術(shù)的現(xiàn)狀
　　我國從上世紀(jì)70年代就開始研制甘蔗收獲機械，所研制的機型也主要分為兩種型式：切段式甘蔗聯(lián)合收割機和整桿式甘蔗收割機。  
　　2.2.1 切段式甘蔗聯(lián)合收割機
　　該類機型是仿照國外大型甘蔗聯(lián)合收割機改進而成。通過改造中馬力輪式拖拉機的輪系，抬高拖拉機的離地間隙，以適應(yīng)甘蔗壟作和原料蔗輸送。割臺懸掛于拖拉機尾部，以拖拉機后退方向為收割前進方向，可一次性完成：切梢、扶倒、切割、喂入、切段、輸送、清選、裝載等工序。 
　　該類機型代表是廣西農(nóng)機研究所研制的4GZ—140型自走切段式甘蔗收割機。由于切段原料蔗不受糖廠歡迎，該類機型沒有得到推廣應(yīng)用。  
　　2.2.2 整桿式甘蔗收割機
　　整桿式甘蔗收割機的收獲方式為整桿全青采式，有兩種主要型式：一種為收割與剝?nèi)~聯(lián)合式，另一種為收割與剝?nèi)~分段式。 
　　聯(lián)合式整桿甘蔗收割機可一次性完成：切梢、扶倒、切割、輸送、清選、剝?nèi)~等工序。這類代表機型有廣西農(nóng)機研究所研制的以中馬力輪式拖拉機作底盤的KALTOR—80型甘蔗聯(lián)合收割機。
　　分段式整桿收割機可一次性完成扶倒、切割輸送、鋪放（或打捆）等工序。配上剝?nèi)~機和運輸車，就可實現(xiàn)甘蔗收獲分段式機械化作業(yè)。這類機型有自走底盤式、側(cè)掛大中馬力輪式拖拉機式和利用手扶拖拉機底盤式等型式，代表機型有廣東農(nóng)機所研制的4GZ—35型側(cè)掛式甘蔗收割機、華南農(nóng)大研制的側(cè)掛式甘蔗收割機和自走底盤式甘蔗收割機、仙游縣農(nóng)機廠研制的配套手拖的4GZ—12型甘蔗收割機（與日本產(chǎn)NB—11K型相似）、南寧市百樂機電公司研制的配套耕整機的甘蔗收割機等。 
　　與分段式收割機配套的剝?nèi)~機，均為人工喂入、集堆，可一次性完成切梢、剝?nèi)~等工序。主要代表機型有廣西大學(xué)的4ZB—6A型、廣西農(nóng)機所的4ZB—12型、南寧市百樂機電公司的BL02A型等。 
　　以上機型，有的已停產(chǎn)；有的經(jīng)試驗表明，技術(shù)路線是正確的，適應(yīng)性、可靠性有待提高，正在開發(fā)試驗改進中。由于技術(shù)上的因素，目前均沒有大量推廣使用。  
　　3. 國內(nèi)甘蔗收獲機械技術(shù)存在的問題
　　雖然國內(nèi)開發(fā)了不少機型，目前研發(fā)的熱度也正在高漲，但是適合生產(chǎn)實際應(yīng)用的成熟、穩(wěn)定機型基本上還沒有。現(xiàn)有機型主要存在以下問題。 
　　3.1 切段式聯(lián)合收割機存在的問題
　　3.1.1 采收的切段蔗不符合糖廠要求。 由于甘蔗切段后，必須在16小時內(nèi)開榨，否則甘蔗會產(chǎn)生變化，造成糖分下降，影響出糖率，而目前糖廠的生產(chǎn)模式不能保證在此時間內(nèi)開榨。
　　3.1.2 整機結(jié)構(gòu)對收獲適應(yīng)性差。 首先，由于采用輪式拖拉機作底盤，需要對拖拉機的改動量過大。其次，機型大，轉(zhuǎn)彎半徑也大，目前蔗區(qū)預(yù)留空地不能滿足作業(yè)要求。還有，蔗田起伏不平，割臺可調(diào)性差，造成割茬不齊、破頭率高；切梢裝置調(diào)整不便，對生長高度不齊的甘蔗難以控制到合理的切梢長度；整機各部件的可靠性還有待提高等。
　　3.2 整桿式甘蔗收割機存在的問題
　　3.2.1 聯(lián)合式整桿收割機
　　整機性能較差 聯(lián)合式收割機采收的原料蔗雖然符合糖廠的要求，但是據(jù)多次田間試驗表明：割臺可調(diào)性差，造成割茬不齊，破頭率高，影響了宿根蔗的發(fā)芽生長；剝凈率低，含雜率高，損失率仍過大；輸送裝置還不完善等。這些問題仍有待改進解決。
　　就今后的發(fā)展方向，整桿青采聯(lián)合式收割機仍是**適合目前制糖工藝的較理想的收獲機械。  
　　3.2.2 分段式整桿甘蔗收割機
　　3.2.2.1 整機結(jié)構(gòu)性能仍不理想 采用輪式拖拉機作底盤和自走式底盤的收割機，整機外形尺寸大，轉(zhuǎn)彎半徑過大。割臺的可調(diào)度差，沒有仿型機構(gòu)，不能隨地形任意調(diào)整調(diào)臺，影響了切割質(zhì)量，主要反映在割茬不齊，破頭率高。采用大馬力拖拉機的機型，收割幅寬為單行（壟），生產(chǎn)率與功率配套性差，經(jīng)濟性不明顯。采用中拖側(cè)掛的機型，整機質(zhì)量分布不均衡，需加掛配重，影響收獲速度和對蔗地會產(chǎn)生一定的破壞性。 
　　3.2.2.2 生產(chǎn)率低，勞動強度仍大 由于該類機型作業(yè)一次性完成工序少，雖有剝?nèi)~機配套作業(yè)，但仍需較多的輔助工人。喂入、收集、打捆、堆放等無法機械作業(yè)，使得勞動強度仍偏高。 
　　3.2.2.3 整機可靠性偏低 所采用的結(jié)構(gòu)性能和制造質(zhì)量仍不穩(wěn)定，使用可靠性偏低，還需進一步的試驗、改進、完善。
　　3.2.2.4 剝?nèi)~機性能仍未成熟 剝?nèi)~元件的使用壽命偏低，增加了使用成本和維護工作量；整機結(jié)構(gòu)對剝凈率的提高仍有待改進；剝?nèi)~元件仍存在使甘蔗破損的現(xiàn)象，影響甘蔗質(zhì)量。 
　　4.發(fā)展甘蔗收獲機械化的對策
　　4.1 加大政策扶持力度，增加甘蔗收獲機械研發(fā)的投入  綜觀世界發(fā)達的產(chǎn)糖國，甘蔗生產(chǎn)機械化發(fā)展得這樣快，水平這么高，主要關(guān)鍵是得到了政策上的極大支持。我國雖然有不少科研機構(gòu)、企業(yè)、個人開展了收獲機械的研發(fā)，但是投入仍然不足。首先甘蔗收獲機械的研發(fā)，是整個蔗糖產(chǎn)業(yè)化中重要組成的一環(huán)。其次，研發(fā)的難度很大，需要大量的人力、物力投入。因此，各級政府部門應(yīng)對甘蔗收獲機械研發(fā)予以足夠的重視，出臺更多的優(yōu)惠政策，加大財政投入，鼓勵甘蔗收獲機械的研發(fā)和推廣使用。
　　制糖企業(yè)是建設(shè)的主體，是產(chǎn)業(yè)化的龍頭，不單要在蔗糖的生產(chǎn)與銷售上努力，也要在甘蔗機械化生產(chǎn)方面下工夫，因為低成本的原料蔗更能降低制糖成本。同時，制糖企業(yè)參與收獲機械的研發(fā)，更能令企業(yè)產(chǎn)業(yè)向多元化方向發(fā)展。 
　　雖然開發(fā)甘蔗收獲機械難度大，但是市場十分廣闊，一旦突破技術(shù)的瓶頸，將會獲得豐碩回報。因此，研發(fā)的科研機構(gòu)、企業(yè)、個人應(yīng)抓住有利時機，加大開發(fā)的力度，以期能喝上甘蔗收獲機械市場的頭啖湯。  
　　4.2 努力創(chuàng)造機械化作業(yè)的基礎(chǔ)條件
　　以前，我國開發(fā)的甘蔗收獲機械產(chǎn)品無法推廣使用，主要受甘蔗生產(chǎn)的耕作制度和農(nóng)藝的制約。同樣，所引進的國外大型甘蔗聯(lián)合收割機經(jīng)生產(chǎn)試驗表明，也受到了我國甘蔗生產(chǎn)方式的制約。由于農(nóng)藝和機械化是相互配合和促進的，因此，必須改變我區(qū)目前的甘蔗生產(chǎn)方式。  
　　目前，我國甘蔗生產(chǎn)方式還較落后，沒有形成區(qū)域化種植、規(guī)模化和專業(yè)化生產(chǎn)。蔗田起伏不平，丘陵地形多；種植壟距規(guī)格雜；種苗品種不夠優(yōu)良，連片成熟期不一致；耕作機械化程度不高，所用機具品種規(guī)格雜；田間管理不夠科學(xué)，甘蔗長勢參差不齊等。因此，必須改變這種局面，為實現(xiàn)機械化生產(chǎn)創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。  
　　由于甘蔗為一年種多年生長的作物，在有條件的甘蔗產(chǎn)區(qū)，利用糖廠的龍頭作用和各級部門的扶持政策，投入大量的蔗田建設(shè)基金，對蔗區(qū)實行統(tǒng)一規(guī)劃，進行田園化建設(shè)、灌溉設(shè)施建設(shè)，推廣優(yōu)良品種，實行科學(xué)化的耕作管理，建立一套較現(xiàn)代化的甘蔗生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)全程機械化方面，單靠農(nóng)戶，力量尢顯薄弱，應(yīng)探索在制糖企業(yè)、農(nóng)機服務(wù)機構(gòu)、農(nóng)機專業(yè)戶等方面，學(xué)習(xí)外國先進的甘蔗機械化生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，建立一套完善的機械化管理體系，為甘蔗生產(chǎn)全過程提供全面的指導(dǎo)與服務(wù)，力求生產(chǎn)專業(yè)化、、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、科學(xué)化。 
　　4.3 加強甘蔗生產(chǎn)機械化服務(wù)組織建設(shè)
　　甘蔗生產(chǎn)機械化的推進，不僅僅是研發(fā)單位的事，因為機械化是整個蔗糖產(chǎn)業(yè)化中重要組成部分，需要種植戶、制糖企業(yè)、服務(wù)組織的緊密配合。只有實現(xiàn)農(nóng)機服務(wù)規(guī)模化作業(yè)，甘蔗生產(chǎn)機械化才能讓各方獲益。因此，要加強甘蔗生產(chǎn)機械化服務(wù)組織的培養(yǎng)，培育龍頭服務(wù)組織，鼓勵糖廠建立機械化基地，發(fā)揮帶頭作用，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，為甘蔗收獲機械產(chǎn)品進入市場提供良好的運營機制。  
　　4.4 甘蔗收獲機械技術(shù)研發(fā)的思路與對策
　　4.4.1 引進國外先進技術(shù)，加快研發(fā)的進程
　　不管是切段式機械收獲技術(shù)，還是整桿式機械收獲技術(shù)，在國外都是較成熟的。為了加快研究開發(fā)進程，有條件的地方，可以考慮通過引進試驗，消化吸收后，結(jié)合中國特色，進行國產(chǎn)化研制，爭取早日推廣應(yīng)用。現(xiàn)在國內(nèi)已有部門引進了日本產(chǎn)配手拖的整桿式甘蔗收割機，正在進行研發(fā)，這是一條行之有效的好途徑。 
　　4.4.2 加強農(nóng)機與農(nóng)藝的緊密相結(jié)合
　　由于農(nóng)機技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)從屬于不同部門，以前收獲機械研發(fā)機構(gòu)對農(nóng)藝技術(shù)調(diào)研不夠深入，研制有一定的盲目性，特別是沒有和甘蔗生產(chǎn)單位建立研制與生產(chǎn)全過程緊密結(jié)合的互動系統(tǒng)，導(dǎo)致研制出的樣機在田間試驗過程中很受生產(chǎn)條件的制約，加上甘蔗生產(chǎn)季節(jié)性強，性能驗證的時間不充分，導(dǎo)致研制過程漫長，不能及時地進行技術(shù)改進。因此，建議研發(fā)機構(gòu)要與甘蔗生產(chǎn)單位相互聯(lián)合，研究甘蔗生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，建立甘蔗機械化研究試驗示范推廣基地，進行不受季節(jié)限制的田間試驗，力求農(nóng)機與農(nóng)藝的**優(yōu)化結(jié)合，加快機械技術(shù)的進步。同時，研發(fā)機構(gòu)不僅只研究收獲環(huán)節(jié)的機械技術(shù)，也要研究甘蔗生產(chǎn)全過程的機械技術(shù)，以達到作業(yè)機械規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、系統(tǒng)化。如南寧市百樂機電公司，不但建立了自己的試驗基地，而且針對甘蔗生產(chǎn)，研制出了耕作、種植、植保、收獲等一系列的甘蔗生產(chǎn)專用機械，使產(chǎn)品品種達到了專業(yè)化、齊全多樣，取得了較好效果。 
　　4.4.3 收獲機械技術(shù)研究開發(fā)對策的初探
　　目前，國內(nèi)收獲機械技術(shù)研究方向主要還是切段式和整桿式兩種。
　　切段式收獲機械技術(shù)是世界發(fā)達產(chǎn)糖國收獲機械化的主導(dǎo)方向，是被證明為較先進、成熟的一種模式，也將是今后我國甘蔗收獲機械化發(fā)展的主要方式。雖然這個方式現(xiàn)在受到制糖技術(shù)的制約，但是不能因此而否定該方式，因為目前我國制糖技術(shù)仍然落后于世界先進水平。隨著糖業(yè)世界市場競爭，我國制糖企業(yè)將加速技術(shù)進步，通過引進國外先進制糖技術(shù)，結(jié)合我國實際，提高制糖技術(shù)水平。那時將會為切段式收獲機械技術(shù)提供一個巨大的市場空間。因此，切段式收獲機械技術(shù)的研究開發(fā)不能停步，有關(guān)研發(fā)機構(gòu)應(yīng)聯(lián)合制糖企業(yè)，著手分析國情與國際水平的差距，找出影響技術(shù)進步的關(guān)鍵所在，研究采用切段式收獲機械技術(shù)與制糖技術(shù)的**優(yōu)化結(jié)合方式，突破技術(shù)制約的瓶頸，重點提高切段式甘蔗聯(lián)合收割機的適應(yīng)性、可靠性，解決其所存在的問題，趕上國際技術(shù)的先進水平。
　　整桿式甘蔗收割機的研制開發(fā)是目前國內(nèi)研發(fā)的主流。對于整桿式甘蔗聯(lián)合收割機，應(yīng)朝專業(yè)化、智能化、自動化的方向發(fā)展，多采用新技術(shù)、新工藝、新材料，以提高整機技術(shù)性能和制造質(zhì)量的水平，達到實際生產(chǎn)應(yīng)用的適應(yīng)性、可靠性。其關(guān)鍵部件的研究，如割臺，應(yīng)有根據(jù)地形變化的仿型機構(gòu)，提高其可調(diào)程度；影響切割質(zhì)量的各種參數(shù)，應(yīng)在大量的田間試驗、模擬試驗上進行優(yōu)化選用。輸送裝置應(yīng)解決輸送平順、不堵塞、不傷蔗以及與剝?nèi)~機喂入銜接等問題，剝?nèi)~裝置應(yīng)研究剝?nèi)~機構(gòu)的合理性，剝?nèi)~元件的使用壽命和傷蔗程度，提高甘蔗的剝凈率。提高切梢部件的靈活性，以適應(yīng)甘蔗高度的變化。扶倒裝置應(yīng)增強扶倒作用。同時，由于生產(chǎn)專業(yè)化，可以研制自走底盤式收割機，不一定需通過改裝輪式拖拉機；配套功率及生產(chǎn)效率可根據(jù)國情設(shè)計，并不一定都采用大功率發(fā)動機。增加蔗葉切碎還田、原料收集與裝載等機構(gòu)，實現(xiàn)收獲環(huán)節(jié)高度自動化。  
　　對于分段式整桿甘蔗收獲機械，由于完成的工序少，在技術(shù)上較易突破，應(yīng)加緊克服配套底盤與收割機構(gòu)之間的矛盾，解決現(xiàn)有機型所存的技術(shù)問題，提高其適應(yīng)性、可靠性。研究割臺的性能改進方案，減少割茬不齊、破頭率高等現(xiàn)象。對鋪放方式應(yīng)重點研究，鋪放方式和質(zhì)量的好壞，直接影響機器連續(xù)作業(yè)和輔助工人數(shù)量多少。由于分段收獲，生產(chǎn)率比不上聯(lián)合式，因此，應(yīng)研究整機的操作靈活性、維護便利性、制造成本等，以求經(jīng)濟性優(yōu)越。對與之配套的剝?nèi)~機，同樣著重考慮剝?nèi)~元件的性能。全盤考慮收割機、剝?nèi)~機（**好加上蔗葉切碎還田裝置）、打捆機、裝載機等組成的收獲機械系統(tǒng)的相互配合問題，提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
　　由于甘蔗為多年生作物，在研究中，特別要注意機械化作業(yè)對蔗田的破壞性的影響以及生態(tài)環(huán)境的影響。 
　　5. 結(jié)束語
　　蔗糖業(yè)在新世紀(jì)將會產(chǎn)生新的跨越，甘蔗全程機械化將會得到快速發(fā)展，對廣大農(nóng)機工作者既是機遇又是挑戰(zhàn)。總的來說，我國甘蔗收獲機械化前景是廣闊、光明的，只要我們抓住機遇，攻克技術(shù)瓶頸，將會迎來甘蔗生產(chǎn)機械化蓬勃發(fā)展的春天。

發(fā)表于 @ 2008年06月16日 08:28:00 |點擊數(shù)（）

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