我国甘蔗收获机械除杂装置现状及问题分析

李浩 王鑫

摘 要：在我国快速发展的过程中，对整秆式甘蔗收获机械除杂装置和切段式甘蔗收获机械的除杂装置工作原理及现状进行了论述，并对其除杂装置除净率低的问题进行了分析。

关键词：甘蔗收获机械;除杂装置;问题分析

引言

我国是世界上仅次于巴西、印度的第三大食糖生产国和消费国。糖料是我国四大重要农产品和三大经济作物之一，是关系国计民生的重要战略物质。我国食糖的主要原料是甘蔗，种植面积占糖料面积的85%以上，蔗糖产量占食糖总产量的90%以上。甘蔗生产涉及4 000多万蔗农和数十万产业工人的利益。长期以来，我国甘蔗生产机械化水平一直很低，特别是甘蔗机械化收获技术发展缓慢，甘蔗收获主要靠人工砍割，劳动强度大，作业成本高，生产效率低，是制约甘蔗生产全程机械化的瓶颈。随着城镇化进程的推进和我国农村劳动力向城市转移，砍蔗雇工难、费用高的问题日益显现，不但增加了甘蔗生产成本，挫伤了蔗农种蔗的积极性，还严重影响制糖企业的正常生产。发展甘蔗收获机械化已成为蔗农最期盼、制糖企业最渴望、政府最重视、社会最关注的焦点。近年来中央和地方政府对甘蔗机械化收获问题高度重视，科研院所和企业也加大了甘蔗收获机械的研发力度，生产出了甘蔗切段式联合收获机、整秆式联合收获机、分段收获机并在部分地区进行试验示范推广。但甘蔗收获机械化技术是一个复杂的系统工程，涉及到机具、品种、农机农艺结合问题，蔗农、农机服务公司、制糖企业之间的关系问题，以及土地整治问题，推广应用缓慢。因此，了解我国甘蔗收获机械化技术推广应用的现状，分析存在的问题并提出发展建议，对促进我国甘蔗收获机械化技术推广应用具有重要意义。

1 我国甘蔗收获机械除杂装置的现狀

1.1 整秆式甘蔗收获机械的除杂装置

整秆式甘蔗收获机械通常由切梢装置与剥叶装置完成除杂工作。切梢装置由升降架、拨梢轮、集梢器和切梢刀片组成，用于切掉含糖量低、对出糖率有影响的蔗梢。剥叶装置是整秆式甘蔗收获机械的核心装置，剥叶装置的设计是否合理直接关系着甘蔗收获的含杂率。剥叶装置的基本组成包括喂入辊、剥叶轮、输出辊和分叶机构四部分。甘蔗经由圆盘切割刀片从底部切割后输送至喂入辊，喂入辊上常设置柔性耙齿改善喂入效率，并增大对甘蔗的摩擦力，在摩擦力的作用下甘蔗向前运动，经过剥叶轮由剥叶元件将蔗叶剥下，剥叶之后的甘蔗进入输出辊，为了保证剥叶元件有效工作，且防止从剥叶装置出来的甘蔗茎秆速度过快不便收集，输出辊的转速要与输入辊的转速保持一致。经过剥叶装置后的蔗茎与蔗叶分离，但仍有少部分蔗叶粘附在茎秆上，雨天收获时这种现象更加严重。所以从输出辊中输送出来的甘蔗要再经过由两个分叶轮构成的分叶机构，使粘附于蔗秆上的蔗叶以及杂草与蔗秆分离，进一步降低含杂率。

1.2 甘蔗装载机

甘蔗装载机主要有3种型式：一是料斗式装载机，安装在拖拉机上可升降的专用料斗，紧随着甘蔗剥叶机一起前行，承接削叶机构切断后的甘蔗段，装满后卸入地边的包装袋中。二是抓吊式装载机，安装有升降机构，可把成堆的甘蔗抓吊入运输卡车。三是提升式装载机，采用双链式提升结构，多数是移动式，配置小型柴油机，可安装在手扶拖拉机上，方便转移，也有由电动机驱动的固定式。

1.3 分段式甘蔗收获机械

甘蔗分段式收获是由甘蔗割铺机与剥叶机配套使用，分别完成甘蔗割倒、剥叶作业。分段式甘蔗收获机械按功能分主要有甘蔗割铺机、甘蔗剥叶机、甘蔗装载机等。作业时割铺机将甘蔗割倒并横向铺放在地面上，人工将甘蔗收集成堆，在剥叶机上切除蔗尾、蔗稍并剥除蔗叶，然后由人工将甘蔗堆集打捆，装载机把成堆的甘蔗装入运输卡车。

2 现有甘蔗收获机械除杂装置的问题

我国甘蔗种植地域地貌以及种植模式对含杂率有一定影响。以广西为例，蔗农在种植时普遍采用90～100cm行距，沟宽20cm，双行种植，这样种出来的甘蔗后期容易倒伏。倒伏后的甘蔗喂入剥叶装置后，剥净率低，残留更多蔗叶。从农艺角度，蔗农应该多种植抗倒伏、易剥叶的甘蔗品种，以适应机械收获减少含杂率。研究人员应对剥叶装置继续进行优化，寻找合适的喂入速度，解决在田间工作时蔗叶堵塞严重的问题。同时应该提升除杂装置工作的可靠性，并在保证除杂效率的前提下降低其能耗，使广大蔗农解放双手，并且以更少的经济成本，通过甘蔗的机械收获得到更低含杂率的蔗秆。

3 发展我国甘蔗收获机械的建议

甘蔗作为我国热带、亚热带地区最大宗作物，尤其是当前经济结构调整，甘蔗种植南移，主要集中在广东省粤西地区、广西西南部、云南省南部和海南省等优势地区。然而，随着城市化进程的加快和经济的发展，农业人口逐年减少，农业劳动力越来越紧缺，致使收获甘蔗的费用逐年上升。因此应积极推进甘蔗收获机械化进程。实现甘蔗收获机械化是一项系统工程，农业、机械、加工这3个子系统必须协调和相互适应。加强农机与农艺的相结合研究，推行宽行种植。我国甘蔗种植行距多数为0.4～1.2米，与收获机械轮距不吻合，致使机具不能下地作业，即使能下地作业，也造成损失率大及不方便操作。因此必须改革目前的种植工艺，推行适当的宽行或宽窄行种植。进行蔗田的综合整治与规划，推行规模化种植。良好的蔗田环境条件是推广应用甘蔗收获机械化的前提和基础。我国目前种植户经营面积小而分散，有的一片甘蔗地由几户种植，种植时间、规格也不一致，很不利于机械收获作业。应该使蔗田尽可能面积大而平整，并搞好蔗田机耕道建设，推行适度规模化、集约化。引进国外关键技术与设备，进行适应性示范试验。国外不少国家甘蔗收获机械技术较为成熟，并向大型、高效方向发展。我国蔗区因自然条件、人员及管理水平的限制，若全部依赖引进国外甘蔗收获机械，显然投资大，不切合实际。有选择地引进关键技术与装备，进行示范试验，做好技术消化吸收，可大大加快我国甘蔗收获机械化的发展。实行阶段性推进，先小后大，先易后难，逐步提高。实行以分段式中、小型和联合收获机并举，逐渐过渡到以切段式甘蔗联合收获机为主体。目前，国外应用多数是切段式甘蔗联合收获机。其优点是无论植株弯曲或倒伏，均能较好地完成收获作业。我国目前农业生产力相对落后，蔗农收入普遍较低，以分段式中、小型作业和甘蔗联合收获机并举的模式仍将会持续一段时间。甘蔗收获机械化未来将会以高效率、适应性强的切段式甘蔗联合收获机为主体，整杆式中、小型分段式收获机为辅。目前，甘蔗收获机械化技术攻关重点是：改进与中型轮式拖拉机配套的整秆收获机结构，开发由专用割铺机、剥叶机、小型提升装载机等组成的小型甘蔗收获机体系，发展大中型切段甘蔗联合收获机，重点是开发研究收获倒伏甘蔗的机械化技术。

4 结语

在甘蔗收获机械化起步阶段，政府要抓好示范基地的建设，通过试验示范加强宣传工作，加大农机购置补贴力度，并对甘蔗收获作业进行补贴，协调蔗农、制糖企业的利益关系，促进甘蔗机械化收获的良性发展，从而提高我国蔗农的植蔗效益，促进我国甘蔗产业的可持续发展和国际竞争力的提高。

参考文献

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