甘蔗机械化栽培技术的研究

◎罗　全　赵　明　黄素勤

（百色市农机技术推广站　533099）

甘蔗机械化栽培技术的研究

◎罗全赵明黄素勤

（百色市农机技术推广站533099）

介绍了甘蔗深耕深松机械化技术、甘蔗机械化种植技术、甘蔗灌溉机械化技术、甘蔗中耕培土机械化技术、蔗叶粉碎还田机械化技术、宿根甘蔗破垄平茬机械化技术等甘蔗机械化栽培技术的内涵，提出了各技术环节的作用，为提升甘蔗产量、节省种植成本提供理论和技术指导参考。

甘蔗种植；机械化；栽培技术；内涵；作用

随着甘蔗产业的加快发展，实现机械化已是大势所趋，尤其是甘蔗栽培机械化方面，作用更为突出。研究表明：甘蔗机械化播种，是提升甘蔗产量、节约生产成本、增加农民收入的根本途径。下面分别就甘蔗深耕深松机械化技术、甘蔗机械化种植技术、甘蔗灌溉机械化技术、甘蔗中耕培土机械化技术、蔗叶粉碎还田机械化技术、宿根甘蔗破垄平茬机械化技术等机械化技术进行阐述。

一、甘蔗深耕深松机械化技术

甘蔗深耕深松机械化技术是为加深耕层、疏松土壤、增加土壤中的孔隙度，以增强雨水渗入速度和数量，避免产生地表径流，打破犁底层，熟化土壤，创造一个深厚的耕作层的一项耕作技术，能促进作物根系生长发育，同时清理田间残茬杂草，掩埋肥料，消灭寄生在土壤或残茬上的病虫害。深耕起到了翻转土层、疏松耕层、改善深层土壤物理性状的作用，对提高甘蔗单产具有明显作用。由于甘蔗根系发达，入土最深的可达3～4m，一般1m左右，大部分根系集中在土表15～40cm，所以甘蔗生长需要较深的土壤。但目前我区蔗区仍以人畜力耕作为主，耕作层一般只有12～15cm，这一深度既限制了甘蔗根系的营养吸收，又使根系难以深扎，易受干旱和被风吹倒，影响了甘蔗产量的提高。因此，要求适当深耕，以改善土壤理化性状，利于根系的发育和吸收更多的养分和水分，提高抗旱、抗风、抗倒伏能力。采用大型拖拉机进行深耕、深松作业，可改善土壤结构，使土壤疏松透气，提高土壤蓄水保墒能力。据自治区农机化技术推广总站试验测定，蔗地深耕深松后，土壤蓄水能力是浅耕的2倍，可使不同类型土壤透水率提高5～7倍，在1小时内可接纳250～400mm雨水，不形成地表径流，减轻了水土流失，提高了天然降雨利用率。实践证明，蔗地深耕、深松机械化技术是实现甘蔗“高产、高糖”目标的重要手段，也是农业增效、农民增收的重要措施，对提高我国甘蔗综合生产能力和农业效益、增加农民收入、增强蔗糖产业市场竞争力具有重要的意义。

（一）深松机具选择：①凿形铲式深松机，包括三铲和六铲两种机型。其结构特点是，松土铲为凿形铲，实际上是一矩形断面铲柄的延长，其下部按一定的半径弯曲，铲尖呈凿形。利用铲尖对土壤作用过程中产生的扇形松土区来保证松土的宽度，对土壤耕层的搅动较少，深度可达到40cm以上，不翻动土层，具有松土后地表起伏不明显、土壤疏松适度、耕后沟底形成暗沟等特点。根据作业需要，深松深度可调节；②带翼铲柱式深松机。带翼铲柱式深松机具有一个高强度的铲柄，在铲柄两侧各安装有略向上翘且固定的翼铲，能够实现底土层间隔疏松、表层全面疏松。作业时，土壤表层20cm之内全面疏松，松土质量较好，作业后地表平整。

（二）深耕机具选择：①1LH型系列深耕铧式犁。采用高强度优质炮管主梁，结构紧凑，设计独特，整机刚性好，有安全保护装置，可靠性高，适用于比阻在1.2kg/cm2以下的中重质土壤深耕作业。曲拐转轴式耕幅调整装置能有效地调整犁的耕幅、重耕、漏耕、机组偏牵引等工作状态；该犁的入土、翻土性能好，残茬覆盖率高；犁腿高，通过性好；犁耕后地表平整，没有犁沟或起垄等现象，能满足深耕翻地、精耕细作的农艺要求。②1HLT型系列智能深耕铧式犁。犁头自带过载保护装置，犁壁安装有复合材料板，具有犁耕阻力小、易脱泥的特点。犁耕时碰到石头或树桩等坚硬异物时犁头可自动向后翻转，避免损坏铧犁、犁柱，适合土层结构复杂，特别是石灰岩地区地下石头多、土层浅薄的土壤耕翻使用。③ILD系列深耕犁。该系列深耕犁是广西农机研究院近几年研制的安全深耕犁，主要用于旱坡地的甘蔗地作业。安全保护装置是该系列深耕犁的重要组成部分，其作用是使犁在作业过程中遇到障碍物（如石块），导致阻力急剧增大到一定值时，能够迅速地翘起而避免零部件受损坏。

二、甘蔗机械化种植技术

甘蔗种植机械包括开行犁和甘蔗联合种植机。开行犁配套大中型拖拉机使用，一般开行深度在20～30cm，达到了甘蔗深种浅覆土的高产要求。对比试验结果表明，使用大型拖拉机配套1KL-2型开行犁作业，比人畜力开行提高工效16倍，降低作业成本150元/hm2。甘蔗联合种植机械化作业，一次可完成开沟、施肥、斩种、消毒、摆种、覆土、压土、盖膜等工序。

甘蔗联合种植机可完成开沟、施肥、播种、施药、覆土等作业，有两种类型，一种是用斩种式甘蔗种植机播种，用整秆甘蔗为蔗种，边砍边落种，机具结构简单，作业质量稳定，但蔗种依靠手工喂入，生产效率较低。另一种是预斩式甘蔗种植机，用预先斩断的蔗种定量排种，自动化程度高，可节省人力，提高生产率，但机具存在结构复杂，较易发生故障，对蔗段规格要求较高，排种不够均匀等问题。

目前国内采用甘蔗种植机具较少，以斩种式甘蔗种植机为主。按作业方式不同，甘蔗种植机械分为联合作业机械和分段作业机械（机械开行、人工或其他机械配合作业）两种；按下种方式不同，分为切断式和整秆式；按作业行数不同，分为单行、双行、三行或四行。

机具选择。①开行犁。该机具与36.8～73.5kW轮式拖拉机配套使用，适用于已耕翻、旋耕平整好的蔗地开行（沟）作业，行距80～150cm可调。主要由机架、犁柱、犁头、开行犁壁组成。行距通过犁柱连接机架螺栓调节，犁头磨损后可更换。②甘蔗联合种植机。主要机型有2CZ-1型、2CZ-2型、8120型、2CZY-2型4种甘蔗联合种植机，与大、中型轮式拖拉机配套使用，均为整秆喂入式，播种量可根据要求调节。适用于已耕翻、旋耕平整好的蔗地作业，可同时完成开沟、施肥、斩种、消毒、摆种、覆土、压土、盖膜等作业。

三、甘蔗灌溉机械化技术

灌溉机械化技术是采用喷灌、滴灌等机具进行灌溉作业的技术。机械灌溉具有作业效率高和节水的优点，可有效缓解旱灾对甘蔗生长的影响，按灌水方式不同可分为喷灌技术和微灌技术。喷灌技术是指利用专门的设备，将灌溉水提取加压并输送到田间，通过喷头将灌溉水喷射到空中，并使灌溉水分散成细水滴后，均匀地洒落到田间进行灌溉的一种灌水技术；微灌技术是指利用专门的设备，将有压灌溉水变成细小的水滴，以微小的流量湿润作物叶面或根部附近土壤的一种局部灌水技术。实施节水灌溉机械化技术，可节水、保土，有利于保持土壤肥力，增加甘蔗产量，提高甘蔗质量。

（一）灌溉机械设备：有固定式、半固定式和移动式等。①固定式喷灌系统。喷灌系统包括水源、水泵、动力机、管道系统及喷头等。固定喷灌系统的各组成部分（除喷头外）在整个灌溉季节都是固定的。动力机和水泵构成固定的泵站，干管和支管多是埋在地下，喷头装在固定的竖管上。为了提高喷头的利用率，喷头通常在各竖管上轮流使用。其优点是：使用方便，生产效率高，运行成本低，使用寿命可达15～20年，便于实现自动控制；喷灌质量好，结合施肥和喷施农药方便；工程占地少；对地形的适应性好。其缺点是：该系统需用大量的管材，一次性投资大，一般为15000元/hm2左右；硬管对机耕及其他农业操作有一定的妨碍。②移动式喷灌机类型。移动式喷灌机的品种规格较多，可以归纳为两大类：即卷盘缠绕软管的软管转盘式自动喷灌机和卷盘缠绕钢丝绳带动喷头车自走式钢索牵引卷盘式喷灌机。它们的共同特点是输水管都是软管，都有一个卷盘，卷盘在喷灌机作业时靠自身喷灌的压力水驱动并缠绕软管或钢丝绳，拖带远射程喷头连续移动，进行喷洒作业。

（二）滴灌技术。滴灌是一种先进的、新型的低压节水灌溉技术，它利用专门设计的小口径管道配合精密滴头，将水和养分准确地供给作物。这是以色列耐特菲姆在1965年发明该技术以来，应用日益广泛。它不仅节水、节肥、省劳力，缓解用水矛盾，还能大幅度地提高各类作物的质量和产量。同时由于地埋式滴灌用的输水管道大多埋于地下，不必象漫灌中占用大量耕地修建田间水渠，更不必对地形有特殊的要求，对落差在20～30m的地块也能正常使用，从而提高了土地的利用率及单位面积产量。

1.地埋式滴灌系统。即把滴灌毛细管铺设在耕作层内，将农作物所需要的水、肥、药直接灌到作物根系区，有利于作物生长，减少土壤水分蒸发，延长滴灌管的使用寿命，同时减少大田作物耕种时滴灌毛管的铺设和回收工作，减轻劳动强度和降低运行管理成本。不但能满足不同环境气候、地形、地貌、水质水源（甚至可以用糖厂废水以及有机工业废水）以及防治虫害、精准施肥的要求，而且是一个投入少、见效快、易管理、省成本的项目。地埋式滴灌系统的设计与传统滴灌设计相比，原理基本相同，所不同的是地下滴灌带具有抗堵塞和抗负压功能的滴头，可防止吸泥、防止作物根系生长堵塞，防止小滤网堵塞。每个支管和冲洗管都装有进排气阀，滴灌带尾部安装有冲洗管，可以经常冲洗，防止结垢堵塞。

2.地面移动式滴灌系统。利用地面滴灌，地头水柜等，投资成本低，可小规模应用。地面滴灌、微喷灌不但节水、节肥、省劳力，还能增加田间及作物小环境湿度，降低地表温度和作物小环境温度，可明显地提高作物的品质和外观，大幅度提高产量。移动式滴灌小系统可直接将水和养分精确地输送到作物根区（即营养灌溉）。

四、甘蔗中耕培土机械化技术

甘蔗是中耕作物，在田间管理中要求多次中耕、培土，以促进根系的发达。甘蔗中耕培土可分为小培土、中培土和大培土。小培土在幼苗有6～7片真叶，出现分蘖时结合攻蘖肥进行；中培土在分蘖盛期，结合施壮蘖肥进行；大培土则在甘蔗生长初期进行。中耕培土除有防除杂草，增加土壤通透性，减少肥料流失，促进根系生长的作用外，可抑制后期的无效分蘖，具有增强抗倒伏能力和方便排灌的作用。试验结果表明，甘蔗大培土比不培土增产25%左右。采用甘蔗中耕培土机械化作业，一次完成碎土、除草、施肥、培土等作业工序，大大提高了劳动效率和作业质量，降低生产成本，节本增效效果显著。

机具选择。①3ZFS-1型甘蔗中耕施肥培土机。该机以手扶拖拉机为配套动力，穿行作业，是施肥机与中耕培土机的组合机型，尾轮采用液压升降，升降迅速，利于作业及田间转移，可在甘蔗的各个生长期进行除草、施肥和培土作业，作业质量好，效率高。②3ZFS-2型甘蔗中耕施肥培土机。该机具与44～58.8kW轮式拖拉机配套使用，跨行作业，操作方便、灵活，旋耕碎土深浅可调节，可同时完成碎土、除草、施肥和培土作业，适于甘蔗的苗期作业，作业质量好，生产效率高。③3ZFP-1.2型甘蔗中耕施肥培土机。该机与29kW以上中型拖拉机配套使用，主要由机架、开沟犁、培土犁、施肥机构等组成，适用于甘蔗种植行距80～160cm，犁铲式碎土，乘坐式操作，一次可完成碎土、除草、施肥和培土作业。

五、蔗叶粉碎还田机械化技术

甘蔗叶、梢中含有氮、磷、钾、钙等农作物必需的营养元素，是丰富的肥料资源。蔗叶粉碎还田翻耕能改善土壤的结构及保持水、肥、温、气的能力，增加有机质含量，使土质疏松，通透性提高，犁耕比阻减少，贮存水分、养分能力增强。据测定，鲜蔗叶（以干物计）的氮、磷、钾含量分别为0.7%、0.31%、2.2%，每公顷蔗田约有15000kg鲜蔗叶，把蔗叶全部粉碎还田，相当于施尿素110kg、钙镁磷肥150kg、氯化钾275kg。蔗叶粉碎还田还能减少土壤水分蒸发和作物蒸腾，提高土壤耐旱能力，是保障蔗糖业可持续发展的重要技术措施。蔗叶粉碎还田在不留宿根和留宿根的田块操作上有所不同。对于前者，在碎叶后接着进行头耙，把老蔗蔸打碎耙平，然后进行深耕深松40cm以上，同时把部分碎蔗叶翻埋或搅拌到土层中，进行二次耙，把翻出表土层的大土块打碎和耙平；最后，深开植蔗沟。留宿根的田块，则在碎叶后破垄松蔸，10～14天后结合基肥把蔗叶还田。

机具选择。①1GYF系列蔗叶粉碎还田机。该系列机具以中型轮式拖拉机为动力，采用三点后悬挂方式，由仿形集叶器、传动系统、机架、粉碎机构和限位装置等组成，工作幅宽分别为150cm、200cm，适用于各种田块的蔗叶粉碎还田作业。采用独特的仿形集叶器，能将紧贴地面的蔗叶尽量收集并提升至粉碎区域粉碎，将蔗叶切碎为8～15cm长后就地抛撒于田间，碎叶率、捡拾率高。粉碎部件采用直刀和L型刀组合的甩刀结构，切割效果好。②3SY系列蔗叶粉碎还田机。该系列机具主要由变速箱、机架、传动系统、碎叶捡拾轮和地轮组成，采用甩刀片及负压吸方式捡拾蔗叶，捡拾率高，又不损伤宿根蔸。碎叶轮的甩刀按甘蔗地垄形状布置，捡拾率高，又可保持一定的离地间隙，避免碰伤宿根蔸。甩刀为组合式结构，拆装方便，磨损后只需更换刀片即可。③4F-1.8型甘蔗叶粉碎还田机。该机由万向节、齿轮箱、摆线针轮减速器、链条及皮带传动、机架及罩盖、粉碎刀球、捡拾器、固定刀片、行走轮等部分组成。该机与拖拉机配套悬挂作业，拖拉机动力由动力输出轴经万向节传至齿轮箱后分二路传动：一路经三角皮带传动带动粉碎刀球轴转动；另一路通过摆线针轮减速器后，经链条传动带动捡拾器转动。刀球轴增速后刀片获得很高的线速度，捡拾器减速后，获得合理的捡拾喂入量。机具随着拖拉机向前行进时，其捡拾器将甘蔗叶捡拾起，转动刀片将捡拾器喂入的甘蔗叶高速带入罩盖内。罩盖内装有一排固定刀片，甘蔗叶在罩内被转动刀片和固定刀片剪切（或撕裂） 成碎片，剪切面碎片的甘蔗叶在离心力作用下沿罩盖内切线均匀抛撒到地上。

六、宿根甘蔗破垄平茬机械化技术

破垄平茬机械化技术是采用拖拉机配套破垄平茬机具，对收获后的宿根蔗进行平茬和破垄松蔸作业的技术。宿根蔗的再生壮苗一般位于宿根蔗的基部，处于土表层以下，为促使再生壮苗的生长发育，最好对土表层以上的蔗根进行平茬处理，然后再进行破垄松蔸，其作用是改善土壤水、肥、气、热状况，促进地下芽迅速萌发出土，争取多发下位芽，提高发株率，增加有效茎。宿根甘蔗通过运用破垄平茬机械进行破垄、平茬作业后，宿根甘蔗表现出产量增加，甘蔗的生产周期延长，可以大大提高甘蔗的种植效益。据自治区甘蔗研究所的试验结果，宿根蔗破垄松蔸后发株率增加50%～55%，增产30%～40%，效果十分显著。留宿根的蔗地，在甘蔗收获后，及时破垄松蔸，可改善水、肥、气、热状况，促进地下蔗芽迅速萌发出土，多发下位芽，提高发芽率，增加有效茎。据试验结果表明，及时破垄松蔸可使发芽率增加50%～55%，增产70%～86%。该技术要求是在甘蔗收获后10～14天内完成破垄松蔸，利用甘蔗破垄平茬机在离蔗头8～10cm两边耕翻，然后用窄口锄锄松株间的泥土，使蔗头大部分外露。破垄松蔸后要适时培土覆垄，覆垄时间要视土壤水份、天气情况、发株情况而定。土壤水份不足，覆垄宜早，一般在破垄后10～14天进行，覆垄前要施足有机肥和适量速效化肥作基肥，并把杀虫剂一起拌匀施下，以利于蔗芽萌发生长。

主要作业机具：甘蔗破垄平茬机36.8～44.1kW拖拉机配套甘蔗破垄平茬机，完成破垄和平茬作业，破垄平茬机可分为单独破垄和单独平茬的机型。

①机具结构及使用范围。该机主要由机架、万向节、传动箱、平茬刀盘、犁头和圆犁刀等组成。与铁牛一55、东风一50等多种型号的拖拉机悬挂联结，适用于宿根甘蔗1.2m以上的行距使用。

②机具主要技术性能指标。配套动力为铁牛一55、东方一50，作业行数为1行，破垄幅宽为350～450mm（可调），破垄深度＞150mm，平茬深度0～120mm，伤蔸率＜5Z，生产率为0.67～0.8hm2/h。

［1］邝伟生，林向阳，兰张红.浅析甘蔗种植农艺与机械化收获［C］.广西糖料蔗收获机械化发展论坛论文集，2010.01.05.

［2］李杨瑞.现代甘蔗学［M］.北京：中国农业出版社，2010.12.

［3］陈世凡.广西农机化适用技术推广应用指南［M］.南宁：广西科学技术出版社，2008.