甘蔗碎叶技术及效益分析

梁显璠

摘 要：甘蔗叶的粉碎还田工作，是一项有益于环境保护、土壤改良的作业。通过甘蔗碎叶技术的应用，可以明显提升甘蔗产量，改善甘蔗品质。现阶段，在甘蔗碎叶技术的推广中依然存在诸多的问题，需要进一步研究。本文针对甘蔗碎叶技术，阐述了相应的技术原理以及作业，并且，分析了相应的效益。

关键词：甘蔗;碎叶机;技术;效益

在现阶段来看，我国种植的甘蔗面积十分庞大，每年的总产量居于世界排名的第三位。在收获甘蔗的时候，在蔗田中，会存在大量的蔗叶、蔗梢等，总量约为1800万吨。如果这些蔗叶、蔗梢不能及时从蔗田中移除，必然影响蔗田的后续作业。因此，在很多地区中，往往采用焚烧，又或者是人工搬运的方式。对于就地焚烧来说，这种方式比较简单，不过，这样会浪费大量的有机肥料，还会释放大量烟雾，对自然环境带来了诸多的不良影响。对于人工搬运方式来说，需要投入大量的人力、物力。曾经，在我国的北方地区，由于大量焚烧秸稈，使环境受到了严重污染，迫使各级政府设置专项基金，专门应用在秸秆粉碎技术中，明确禁止秸秆焚烧。经过多年的运作，取得了较为满意的效果。在我国南方的蔗区中，20世纪90年代初，就对蔗叶粉碎还田给予了很高关注，不过，因为蔗叶粉碎还田机械等因素的限制，未能实现这个愿望。

20世纪90年代中期，在我国的广西，应用了北方的秸秆切碎机，以此来完成蔗叶粉碎还田工作。不过，因为甘蔗属于起垄作物，在蔗田状况方面，与北方麦田存在很大的差异性，秸秆切碎机，很难有效粉碎蔗叶。在这种情况下，广西农机部门展开了深入研究，在广西金光农场进行了长期试验，研制出了3SY系列蔗田碎叶机（如图1所示）。这种机械性能比较稳定，获得了蔗农的认可。

一、蔗田碎叶机技术原理

1.蔗田碎叶机的结构特点

3SY系列蔗田碎叶机主要组成包括：变速箱、皮带传动系统、机架、机壳、碎叶捡拾轮、限位轮等，详情见图1，主要特点有以下几点：

（1）应用甩刀、负压吸入方式，经过共同作用，有效捡拾蔗叶，不仅捡拾率较高，还不会损伤甘蔗的宿根。

（2）在碎叶轮上，甩刀的布置采用了甘蔗地垄沟形状，具有较高的捡拾率，并且，还可以保持相应的离地间隙，有效防止甘蔗的宿根损坏。

（3）甩刀主要应用了组合式，不仅装拆比较便利，即使磨损之后，通过更换刀片就可以正常使用。

1.变速箱  2.机架  3.皮带传动系统  4.机壳  5.碎叶捡拾轮  6.限位轮

二、蔗田碎叶机的工作原理

碎叶机由拖拉机悬挂牵引在蔗田中，进而展开相应的作业。在拖拉机的动力输出轴中，其动力方向经过传动轴进入到碎叶机的变速箱中。在碎叶机的变速箱中，输出轴经过皮带传动装置，可以使碎叶轮处于高速运转状态，在高速运转的碎叶机中，碎叶机机壳前端会出现一定的负压，通过甩刀的共同作用，可以将蔗叶、蔗梢等吸入到机壳内，在高速运转的甩刀的作用下，在机壳内，蔗叶、蔗梢就会被打碎，在机壳的后端，将碎物排放在蔗田中。

三、蔗田碎叶机技术指标与检测结果

四、蔗叶粉碎还田的作用

现阶段，我国甘蔗种植面积已经超过了1900万亩，在收获甘蔗之后，会产生大量的甘蔗叶子。在甘蔗叶、梢中，富含大量的营养元素，主要为氮、磷、钾等，这些元素可以保证农作物的正常生长，是重要的肥料资源。通过蔗叶粉碎还田翻耕，在很大程度上，可以有效改善土壤结构，还可以提升土壤的存水、肥等方面的能力，丰富土壤中的有机质，让土质具有一定的疏松度，从而提升通透性。不仅如此，犁耕比阻也会被明显降低。对于贮存水分、养分方面的能力，经过相关的测定可知，在鲜蔗叶中，氮、磷、钾的含量达到了0.7%、0.31%、2.2%，平均每公顷蔗田会产生15000kg鲜蔗叶，如果这些蔗叶能够全部粉碎还田，可以节省110kg尿素、150kg钙镁磷肥、275kg氯化钾。

通过蔗叶粉碎还田，在很大程度上，可以减少土壤水分的蒸发，并且，控制作物的蒸腾作用，进而土壤的耐旱能力会得到明显改善，为蔗糖业的可持续发展提供了可靠的技术保障。

在起垄作物中，垄顶与沟底之间的高度差应该控制在20-30cm，当收获甘蔗之后，应该对宿根进行全面保留，这样可以保证来年的甘蔗再生。所以，在机械作业中，对于蔗叶粉碎还田机械具有较高的要求，不仅要对沟底的蔗叶进行有效拾起与粉碎，还不能伤及宿根。目前，在我国的北方地区，对于秸秆粉碎机来说，是在平面种植作物的基础上进行设计的，不适合应用在起垄的甘蔗地中。而蔗田碎叶机，则是根据甘蔗种植的相关特点进行设计的，可以充分满足蔗叶粉碎还田的相关要求。

五、存在问题和建议

1.存在问题

（1）短期效益不明显影响了用户的积极性。当蔗叶粉碎还田之后，往往需要约为5年的时间才可以知道土壤性状的具体改良效果，在前2-3年的时间里，蔗农无法在直观上获得明显的经济效益，因此，对于蔗叶粉碎还田技术的使用，多数蔗农没有很高的积极性。另外，由于购机农户需要投入大量的资金，回报周期又比较长，进而制约了蔗田碎叶机的广泛推广与全面应用。

（2）种植习惯制约了蔗田碎叶机的使用与推广。对于蔗田碎叶机来说，通常情况下，需要大中型拖拉机进行牵引、驱动，在机械化作业中，对甘蔗的种植行距具有一定要求，应该控制在1.2-1.5m之间，而在我国的广大农村中，对甘蔗进行种植时，习惯将种植行距控制在0.7-0. 9m之间，在这样的种植模式下，会影响蔗田碎叶机的广泛应用。不仅如此，再加上大部分甘蔗地的地块面积相对小，有些甘蔗需要种在山坡，以及梯地上，未能做出整体规划，也没有设置机耕道，这就严重制约了蔗田碎叶机的广泛应用。

2.几点建议

（1）建立示范点，调动蔗农蔗叶粉碎还田的积极性。对于机械化技术来说，应该受到各级政府以及相关技术部门的高度重视，尤其是蔗叶粉碎还田机械化技术，应该加大推广力度，提高这些技术的应用范围。因此，要设置一定的扶持资金，在蔗区中，对蔗叶粉碎还田机械化技术进行不断普及，建设示范网点，通过3-5年的有效示范，在很大程度上，可以让广大的蔗农全面认识蔗叶粉碎还田技术的重要价值。通过推广这一项技术，改良土壤，提升甘蔗的产量，进而在农业生态环境保护方面做出相应的贡献。

（2）加大环保宣传范围，推广蔗叶还田机械化技术。作为政府部门，应该对环境保护工作进行全面宣传，制定有效的政策措施，在最大程度上，禁止大面积焚烧甘蔗叶，这样可以控制环境污染，提升资源的利用率，还可以树立明确的目标管理，使蔗叶粉碎还田面积不断扩大，从而促进制糖业的可持续发展，为土地的高效利用打下良好基礎。

（3）提供资金补贴，促进农户购机。对于蔗叶粉碎还田技术来说，为了取得良好的经济效益，作为政府部门，应该对蔗叶粉碎还田给予高度重视，农户也应该对这项技术进行高度重视。相关的政府部门，需要针对这项技术的推广工作拨出专门的款项，为蔗叶粉碎还田技术的全面推广打下良好基础，保证蔗叶粉碎还田工作的全面实施。同时，政府相关部门还应设立相应的项目资金，如果农户购置了蔗田碎叶机，应该提供相应的资金补贴，从而促进蔗叶粉碎还田的全面推广。

六、蔗田碎叶机的效益分析

1.蔗叶粉碎还田的生态效益

蔗叶，是重要的肥源，在鲜蔗叶中，富含大量的氮、磷、钾等元素，并且，还含有一定的有机质，能够为甘蔗的生长需求提供多种的营养元素。根据相关实践可知，如果蔗田的甘蔗单产量为75t/hm2，可以产生的鲜蔗叶约为12t，要是将这些蔗叶进行粉碎还田，可以节省大量的尿素，以及钙镁磷肥，还可以节省氮化钾。据相关测定，若连续3年都实施了蔗叶粉碎还田，那么，在土壤中，有机质的含量会从之前的1.4%上升到2.8 %，而且，碱解氮也会从64ppm上升到117ppm，速效钾可以从24.7ppm上升到55ppm，而速效磷则可以从3.6ppm上升到9.7ppm。因此，通过蔗田碎叶机的应用，原来被遗弃的蔗叶、蔗梢明显降低施肥量，节省甘蔗种植的成本，还能够改善土质，防止土壤出现板结现象，进而为土地的高效利用打下了良好的基础，为甘蔗种植户的经济收益提供重要保障。

通过蔗叶粉碎还田，在很大程度上，可以减少土壤水分的蒸发，是提升土地耐旱能力的有效途径。当蔗叶粉碎还田之后，覆盖在地表上，能够有效减少土壤水分的蒸发和蒸腾，并且，还可以发挥一定的保温作用，就相当于对地表进行了地膜覆盖，具有保温、保湿的效果。甘蔗收获季节，主要在旱季或者是寒冷的季节，通过蔗叶粉碎还田的地表覆盖，在一定程度上，能够有效保持土壤中的水分，防止甘蔗宿根受到霜冻的影响，进而保障来年蔗苗的生长。在我国广西的金光农场中，早在1990年，对向阳、龙山，以及坛井分场的蔗叶粉碎还田进行了对照试验，结论明显指出，蔗叶粉碎还田能够增产9.58%-27.26%，取得比较满意的增产效果。

1999年，在我国的广西区，金光实业总公司对蔗田碎叶机进行了充分应用，在东风分场中，实施了20hm2蔗叶粉碎还田，在蔗叶粉碎还田的蔗地中，蔗苗的长势比较良好，明显优于其它的蔗苗;而在相对照的甘蔗种植田中，因为长时间施用了无机肥，土壤的板结现象比较严重，耕作性能也明显下降。从1999年以来，在该项研究中，通过蔗田碎叶机进行蔗叶粉碎作业，蔗田的耕作性得到了显著改善，并且，土壤疏松度也得到了显著改善。作为甘蔗种植户，通过蔗田碎叶机的应用，经过蔗叶粉碎还田之后，不仅改良了土壤，也减少了化肥的使用量，在整体上，增加了甘蔗的产量，还能防止环境污染。

2.蔗叶粉碎还田的经济效益

某蔗区的蔗田碎叶作业总费用支出为27800元，人工费花费了5000元，油耗花费了17600元，维修费花费了1950元折旧费花费了3250元。

作业面积106.4hm2，蔗田碎叶的年利润为：106.4x450-27800=20080元。

由此可知，如果甘蔗种植户购买了蔗田碎叶机，通过营利性作业，每年工作5个月，能够盈利约20080元，可见，蔗田碎叶可以取得明显的经济效益，值得推广应用。

七、结语

在甘蔗收获中，通过机械化作业，在很大程度上，能够减少劳动人力，进而提高整体的工作效率，节省各方面的成本开支。通过蔗叶粉碎还田的实施，土壤中的有机质可以得到显著增加，进而改良土壤，对甘蔗植株群体的均衡生长发育具有重要意义，有助于提高单位面积的甘蔗产量。另外，整体效益也会得到明显改善。不过，在广西蔗区中，大部分为个体经营，甘蔗种植规模相对小，在不规范的种植条件下，不适合实施机械化。因此，政府部门加大宣传力度，做好引导工作，近三年来，广西实施了甘蔗“双高基地”建设，让广大蔗农不断创新种植模式，提高蔗田碎叶技术的应用效率，进而增产增收，取得良好的经济效益、生态效益，也为甘蔗生产创造一条有效的增产增收的途径。

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