我国甘蔗收获机械研发历程及竞争态势

王有民 毛国超

摘 要：目前，我国的机械行业发展十分迅速，我国甘蔗种植面积约2300万亩，位居世界第3位。但甘蔗种植机械化水平很低，尤其是收获环节是制约甘蔗实现全程机械化生产的短板。目前甘蔗收获基本上靠原始的人工砍伐完成，收获手段落后严重制约着我国甘蔗糖业的发展。调查显示，目前我国大中型甘蔗收获机存量仅800多台，机械化收获迫在眉睫。

关键词：甘蔗;机械化;研究

引言

随着“中国甘蔗机械化博览会”在广西南宁市第三次成功举办，该博览会的发展脉络已经逐渐清晰，这就是，努力发展成为促进单一作物全程机械化规格最高、规模最大的专业博览会。甘蔗机械博览会诞生于我国农业机械化向高质量发展的关键时期，是贯彻落实国家关于推进甘蔗生产全程机械化战略部署的具体行动，因而得到行业上下的积极响应。

1甘蔗机械化的制约因素

我国的甘蔗机械化发展历史较长，已有60多年的历史，但发展的速度缓慢，这是多方面因素影响的结果，如地形气候、蔗农思想观念、生产体制和社会环境等。我国甘蔗种植区存在地势不平、地质条件差等问题，如我国有40%左右的甘蔗种植在坡度大、地势起伏的丘陵地带，且交通不便利，难以应用大型的农用机械。另外，大量甘蔗种植的蔗地存在石块、树根等损耗甘蔗作业机械的杂物，容易造成机械的损耗加速，提高了机械化成本。蔗地在潮湿的情况下容易使大型机械陷入其中，造成机械的生产效率降低，影响机械的工作质量。蔗农思想观念对于甘蔗机械化的影响也十分明显，很多蔗农的思想保守，认为机械化收获的成本高，并且不知道政府的补贴政策等。由于甘蔗机械化生产需要控制甘蔗行距，而蔗农认为加宽行距后会降低甘蔗产量，因此不愿加宽甘蔗行距、不采取机械收获工具，降低了甘蔗生产的机械化水平。目前我国的甘蔗种植模式主要是家庭联产承包和独户种植的模式，种植规模小且分散，不利于大型机械化生产，并且由于种植时间和规模不统一，限制了机械化生产工具的效率发挥，从而提高了机械化生产的成本。另外，蔗地的规划不合理，如行长不足或者行不规范，导致收割机转弯时间长或者收割机与运输机的协同性不理想。由于我国的甘蔗产地受台风的影响很大，不抗倒伏的甘蔗对于机械化收获效率影响很大，并且甘蔗的脱叶性不够好，收获后的含杂率为7%左右，而糖厂要求的含杂率为1%以下，因此影响了糖厂对于机械收获的甘蔗接受程度。另外，因为糖厂管理水平的限制，机械收割后的甘蔗无法及时处理，容易导致甘蔗变质和糖分损失。此外，甘蔗机械化设备的成本较高，政府的宣传和扶持不到位，也是制约甘蔗机械化生产的重要因素。

2我国甘蔗收获机械研发历程及竞争态势

2.1技术格局的演变

目前国外的甘蔗联合收割机主要有两种形式：一种是切段式，一种是整秆式。切段式居多且是主流技术;整秆式在少部分国家和地区应用，在一些国家有被切段式机型代替的趋势。（1）切段式甘蔗联合收割机。世界上發达的产糖国家，由于土地资源十分丰富，甘蔗连片种植面积大，田园平整，便于机械化作业，同时，糖厂制糖工艺接受切段式原料蔗，加之高度重视发展机械化生产，因此，这些国家甘蔗收获机械化水平高，大型切段式甘蔗联合收割机得到了广泛应用。如澳大利亚、美国、巴西、古巴等国，大型切段式甘蔗联合收割机已成为甘蔗收获机械技术发展的主要方向。随着国外农机企业的不断并购与重组，目前大型切段甘蔗联合收割机生产厂商及主要机型有凯斯公司的A8000、7000型，约翰迪尔公司的CH570、3510型，以及德国克拉斯公司的CC3000型等;小型甘蔗联合收割机代表机型有日本久保田公司的UT—70K型，松元机工株式会社的MCH—15型等。（2）整秆式甘蔗收割机。该类收割机仅实现甘蔗的割倒、铺放等工序，然后利用配套的剥叶机进行切梢、剥叶，经人工集堆后，机械装载，再利用运输车运到糖厂。该类机型也称为分段式甘蔗收获机械，适于丘陵地区小块蔗田作业，目前在日本、菲律宾、印度尼西亚等国应用。代表机型有日本文明农机株式会社生产的NB—11型、久保田的NB—11K型等，剥叶机有久保田的BMC—250型剥叶机等。该类机型经过30多年的改进与发展，技术上较为成熟和完善，但总的来说，其在世界主产糖国应用范围还不广泛。

2.2关于发展模式问题

甘蔗机械化是个复杂的系统工程，经营模式与技术模式相辅相成，必须由单纯的技术模式结合向经营模式培育转变。以糖厂为主体，农户、合作社、农机作业服务公司采取多种方式联合的生产组织需要加快建立。目前全国拥有各类甘蔗联合收获机的服务组织有30多家，相继涌现出具有代表性的“南糖模式”“思源模式”“东亚模式”“凯利模式”“博东模式”等。今后应根据各蔗区的实际情况，探索适合本地区的发展模式，使甘蔗收获机的规模化、组织化程度进一步提高，充分发挥机器效能，提高生产率，助力甘蔗全程机械化发展。

2.3对我国的启示

甘蔗机械化水平较高国家的发展实践，可以得到几点启示：一是国外甘蔗收获机械化的发展不是一蹴而就。比如在研发推广切段式机型的过程中，也曾遭到制糖工业部门的抵制，后来在糖厂、种植户、收割机生产企业之间找到平衡点，才得以快速推广应用。因此，国外发展甘蔗机械化收获，也是在不断摸索与实践中，逐步找到适合本国、本地区的发展模式和适用机型的。二是种植集约化和生产机械化。甘蔗收获机械化水平较高的国家，都达到了高度集约化，而且其他环节如土壤耕作、种植栽培、田间管理等都实现了机械化，农艺比较规范，为机械化收获打下了良好的基础。因此，我国也应引导农户适度规模经营。三是加强政策支持。一些产糖大国的甘蔗机械化发展过程中，政府都给予了大力支持，鼓励规模经营和农民购置机械。四是引进与开发相结合。国外经验表明在引进先进技术的同时，应结合本国、本地区实际情况，技术开发适合当地农艺的机型。

3甘蔗收获机械的发展趋势

（1）技术指标先进化，如2017年广西科技重大专项提出的主要技术指标如下。切段式甘蔗联合收获机，机械效率：大型机械效率≥15t/h，10t/h<中型机械效率≤15t/h，5t/h≤小型机械效率<10t/h;作业性能要求：宿根破头率≤8%，含杂率≤10%;适应性能要求：最大作业坡度大型机械6°、中型机械8°、小型机械13°，中小型机械具备雨后作业能力;可靠性能要求：连续工作200h无机械故障，平均故障间隔时间≥50h。整秆式智能甘蔗联合收获机，机械效率：大型机械效率≥12t/h，8t/h<中型机械效率≤10t/h，5t/h≤小型机械效率<8t/h;作业性能要求：宿根破头率≤8%，含杂率≤3%;适应性能要求：最大作业坡度为大型机械、中型机械8°，小型机械13°，中小型机械具备雨后作业能力;可靠性能要求：连续工作200h无机械故障，平均故障间隔时间≥50h。（2）智能化，卫星定位，自动导航，自动调整断梢高度和切割盘切割高度。（3）小型化，适合丘陵地带的甘蔗种植地。（4）舒适性、安全性好。

结语

总之自20世纪60年代末开始，我国引进了国外的甘蔗收获机械，经过多年的研究和开发，在借鉴国外甘蔗收获机械技术及样机的基础上，进行了自主开发，取得了不少成果，开发出不少机型，这是我国改革开放、科技发展、经济总量提升和国力增强的结果。

参考文献：

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