我国甘蔗机收发展缓慢原因分析

蒋姣丽，杨 瑶，吴传云，刘庆庭，区颖刚，莫清贵，夏 明，武 涛，梁 生

(1广东省农业技术推广中心，广东广州 510515；2农业农村部农业机械化总站，北京 100021；3华南农业大学工程学院，广东广州 510642；4广西壮族自治区农业机械化服务中心，广西南宁 530023；5中国农业机械化协会，北京 100021)

0 前言

糖料甘蔗是我国南方重要的经济作物之一，甘蔗产业的可持续发展关系到我国食糖的战略安全。党中央、国务院、有关国家部委、甘蔗主产区政府多次印发文件对推进甘蔗收获机械化提出了要求[1-9]，如国发2018[42]号文明确提出2025年甘蔗机收率应达到30%。“十三五”期间，我国甘蔗机收率从2015/16年榨季的0.75%提高到2019/20年榨季的3.28%，5个榨季共提高了2.53个百分点[10]。在我国“十四五”开局之年，我国甘蔗2020/21年榨季机收率为5.29%，比上个榨季仅提高2.01个百分点，距离2025年的目标还差24.71个百分点，甘蔗机收发展仍呈缓慢态势。本文在对我国甘蔗主产区机收情况调研的基础上，分析了机收进展缓慢的原因并提出了相应的对策。

1 我国甘蔗主产区机收进展情况

根据调查，广西、云南、广东和海南等甘蔗主产区2020/21年榨季甘蔗机收情况如表1所示。由于目前各主产区缺乏分段收获的统计数据，也没有统一的分段收获机收率计算方法，本文仅统计了联合收割机的作业面积和相应的机收率，以下用机收面积和机收率表示。

表1 2020/21年榨季我国甘蔗主产区收获机械化情况

(1)广西。甘蔗种植面积约为75.630万hm2，机收面积4.586万hm2，机收率为6.10%。比上个榨季提高了3.28个百分点，进步缓慢。

(2)广东。甘蔗种植面积约9.742万hm2，机收面积0.273万hm2，机收率2.80%。比上榨季减少2.20个百分点，退步明显。

(3)云南。甘蔗种植面积约25.916万hm2，机收面积1.110万hm2，机收率4.28%。比上榨季增加2.90个百分点。其中，云南德宏州陇川县取得突破，其甘蔗种植面积1.733万hm2，机收面积0.705 万hm2，机收率达40.70%，呈现突进态势。

(4)海南。甘蔗种植面积约1.943万hm2，机收面积0.021万hm2，机收率1.10%，比上榨季增加0.31个百分点，处于机收起步阶段。

2020年底，广西、云南和广东的甘蔗收割机保有量分别为1158、254和140台。机收作业面积远未达到收割机的作业能力，普遍存在机具使用率不高的问题。

分析机收进展缓慢的原因，有利于下一步开展机收推进工作。蔗田宜机化程度不够是影响机收推进难的主要因素之一。但是，2020/21年榨季机收面积在已有的适宜机械化作业蔗田总面积中所占比例也很低。例如，广东约9.742万hm2的蔗田和广西33.470万hm2的双高基地蔗田基本上都适宜机收作业，2020/21年榨季广东和广西机收面积仅有0.273万hm2和4.586万hm2。所以，本文从另外几个方面分析我国甘蔗机收进展缓慢的原因。

2 我国甘蔗机收进展缓慢原因分析

2.1 劳动力短缺是推进甘蔗机收的源动力

2019/20年榨季以来，因新冠疫情而返乡的农民工为人工砍蔗提供了充足的劳动力。但是，局部疫情严峻程度不同，对劳动力在当地流动的限制不同，导致了人工砍蔗的劳动力供给不同。

2020/21年榨季期间，广西、广东和海南3省的疫情已得到充分控制，国内砍蔗工人在上述省份的流动未受到影响。广东砍蔗工人主要来自贵州省，广西和海南的砍蔗工人主要来自其本省(区)。充足的砍蔗工人，降低了人工砍蔗费用(例如，广西柳州2020/21年榨季人工砍蔗费用为145元/t，略低于2019/20年榨季的152元/t)，也增加了糖厂限制甚至拒绝机收蔗的底气。

在云南德宏、西双版纳和临沧3州(市)，由于边境抗疫压力大，形势严峻，境外砍蔗工人不能入境，境内砍蔗工人的流动也受到严重限制，造成2020/21年榨季这些地区砍蔗人工严重短缺，倒逼糖厂和蔗农不得不选择机器砍蔗。对于糖厂来讲，机收蔗的含杂率高已不是难以接受；对于蔗农来说，机收蔗田间损失率高也不得不接受。2020/21年榨季，德宏州陇川县甘蔗种植面积1.733万hm2，机收面积0.705 万hm2，机收率达40.7%。

云南3州(市)和广西、广东、海南等3省的差异，充分诠释了劳动力短缺是推进机收的源动力。

2.2 甘蔗机收作业费用低是蔗农选择机收的驱动力

机收的特点是高效、低成本。与人工作业相比，作业费用低是蔗农选择机收的驱动力。从直接作业费用来看，甘蔗机收费用比人工砍收费用低30～50元/t[10]。但是，在生产实践中，糖厂因不愿意收购机收蔗，往往扣除的机收蔗含杂率高于实际含杂率[11]。另一方面，甘蔗机收的田间损失大约7%～15%，机收田间损失带来实际产量的损失。以广东亩产5 t甘蔗、甘蔗收购价450元/t计算，机收费用比人工砍收费用节约了2250～3750元/hm2的作业费用，但是机收7%～15%的田间损失造成收入减少2355～5070元/hm2相比。机收田间损失超过了机收作业减少的作业费用，导致蔗农选择机收的驱动力不足、意愿不强。

2.3 糖企是推进甘蔗机收的核心环节

我国糖厂大多是“一步法”制糖，制糖工艺主要是以人工砍收的整秆蔗为原料(含杂率≤1%)。与人工砍收的甘蔗相比，机收原料蔗中混入的杂质和泥土较多(含杂率7%～15%)。糖厂普遍反映机收蔗较高的含杂率会降低出糖率和增加制糖成本。机收原料蔗中混入的泥沙较多时，容易造成撕解刀等设施设备磨损。在人工砍收蔗供应充足的前提下，我国糖厂从眼前利益出发，普遍对机收蔗有所排斥。例如，2020/21年榨季，广西75家糖厂中，16家糖厂不接收机收甘蔗；在接收的59家糖厂中，机收蔗入榨量占总入榨量比例超过5%的只有9家。广东某糖企因领导层全面限制机收蔗入厂，机收蔗入榨率仅0.56%。

糖料蔗是糖厂制糖的原料，甘蔗生产和糖厂制糖是相互依存关系。甘蔗收购价低、人工砍蔗价格高会影响农民种植甘蔗的积极性，进而影响糖厂原料供给。缺乏充足的原料蔗，会影响糖厂产量和效益。甘蔗产业的根本出路是机械化生产，这是业内共识。推进甘蔗机收符合蔗糖产业发展的长远利益。

如何兼顾糖厂的眼前利益和蔗糖产业发展的长远利益，推进甘蔗机收的发展，是我国甘蔗产业面临的难题。如果糖厂能够在其蔗区内采取合适的措施积极推动甘蔗机收，对控制机收原料蔗质量和稳定蔗源都具有积极意义。例如，2021/22年榨季，湛江某糖业有限公司采取了糖厂租赁甘蔗收割机组建机收队、给蔗农补贴机收作业费用和严格控制机收作业质量等一系列措施，对稳定蔗源和推进甘蔗机收起到了积极作用。面对疫情造成的砍蔗工人严重短缺问题，云南陇川某糖厂在其蔗区内积极推进机收，保障了原料蔗供应，2020/21年榨季该糖厂机收率达到37.8%。

在蔗糖产业链条上，只有糖厂具备这样的条件和能力，糖厂是推广机收技术的核心环节。从产业发展的前景出发，糖厂发挥其核心作用，协调“糖企—机企—蔗农”之间的利益关系(糖企是指糖厂、糖业公司的统称，机企是指从事甘蔗机械化作业的农机服务组织、农机合作社的统称)，制定促进甘蔗生产机械化的措施，糖厂才能得到符合其要求的机收蔗，机收服务企业拥有合理的作业量和利润，蔗农享受合理的价格。

建立“糖机农”融合综合试验示范区，是现阶段推进甘蔗机收应采取的措施。

2.4 农机农艺融合是高质高效甘蔗机收的前提保障

2.4.1 行距

甘蔗是对行收割，国内收割机均为单行收割。在生长过程中，分蘖会使甘蔗向蔗垄两侧生长，倒伏会使甘蔗与相邻行的甘蔗纠缠在一起。我国传统的甘蔗种植行距为0.9 m，在行距小于收割轮距的蔗田作业时，收割机容易碾压邻行的甘蔗和蔗垄。如果收割机为了避免碾压邻行甘蔗而偏向外侧行驶，会造成收割机根切器中心面偏离蔗行，造成切割损失增加。

甘蔗行距≥收割机轮距，有利于减少机收时收割机对蔗垄和甘蔗的碾压。我国中型甘蔗收割机的轮距1.3 m左右，大型收割机的轮距1.4～1.6 m。采用中小型收割机作业的蔗田，行距应≥1.2 m；采用大型收割机作业的蔗田，行距应≥1.4 m。我国各甘蔗主产区目前多采用1.4 m + 0.4 m的宽窄行种植模式，以适应大型收割机作业。

2.4.2 蔗垄形状与尺寸对机收作业质量影响很大

收获时应尽量贴着地表或入土3～5 cm砍收甘蔗，以提高甘蔗产量。留在田间高出地面的根茬是收获田间损失的一部分。

传统的甘蔗种植农艺是“深挖浅埋”，蔗沟深度25～30 cm，在蔗沟内摆放蔗种后，蔗种上覆盖土层厚度5～8 cm。不进行培土的甘蔗，或者培土不到位的甘蔗，收获期蔗垄呈“火山口”形状。收割时刀片难以切到“火山口”之下，造成根茬损失和根茬破头率高。不培土或培土不到位的甘蔗抗倒伏能力差，倒伏是造成机收田间损失率高的原因之一。所以，在甘蔗分蘖期末(即11～12片叶时)，需要进行大培土，将垄间的土填入蔗沟内，使蔗垄呈龟背形。现有培土机具对1.4 m + 0.4 m的宽窄行种植模式的培土效果普遍较差，收获时蔗垄的窄行仍呈“火山口”。收获期蔗垄高度应为8～10 cm。蔗垄过高，会影响收割机根切器相对地面倾角的调整。

2.4.3 适合机收的品种，有利于减少田间损失和含杂率

收割倒伏甘蔗时，田间损失率高、含杂率高；切段收割机作业时，推倒辊筒将甘蔗推压到一定角度后再由根切器切断。如果甘蔗抗折断力小，会使甘蔗在没有被根切器切断前折断，折断后留在田间的根茬形成田间损失；机收比较脆的甘蔗时，蔗茎容易破碎形成田间损失。所以，甘蔗茎秆具有足够大的抗弯强度有利于减少收获田间损失。脱叶性好的甘蔗在成熟期叶鞘与蔗茎分离，有利于减少含杂率。宿根性差的甘蔗，对机具碾压土壤敏感，容易影响宿根产量。所以，适合机收的品种应具备抗倒伏、抗折断、脱叶性好和宿根性好等特性。

2.4.4 蔗行直、行距均匀有利于高效机收

甘蔗是高秆作物，收割作业时驾驶员很难分辨蔗垄位置(特别是在甘蔗倒伏较严重的蔗田)。蔗行不直、行距不均匀会增加驾驶员的负担并影响作业速度。在蔗行直、宽行距、行距均匀的蔗田，收割机作业效率高，驾驶员劳动强度小。

农机农艺融合，全程机械化模式下的适度精细化管理，可有效降低机收田间损失率和进厂原料蔗含杂率[12]。

2.5 适用性强和可靠性高的机具是推进全面机收的必要条件

2.5.1 收割机对丘陵山地蔗区的适应性

我国甘蔗立地条件比较复杂，平地和缓坡地蔗田占总种植面积的15%左右，大部分是丘陵山地蔗区。经营模式有农垦、农业公司和家庭经营等多种形式，大部分是家庭经营。

在用的甘蔗收割机有进口大、中型切段式收割机，也有国产机型。进口收割机设计时未考虑我国的蔗田立地条件，国产收割机大多是以进口机型为原型机进行设计研发的。这就造成现有收割机在我国丘陵山地蔗区适应性较差。缺乏丘陵山区适用的收割机，这也是我国甘蔗机收推进缓慢的原因之一。

丘陵山地蔗田地坡度较大、田块小、田间道路窄，丘陵山地收割机应具备机型小、重量轻、坡度作业能力强等特点。加大对丘陵山地甘蔗收割机的研发投入，是全面推进甘蔗机收的必然要求。

2.5.2 收割机对气候的适应性

广西气候的特点是榨季期间多雨。雨天甘蔗收割机难以下田作业，雨后的潮湿天气又会增加甘蔗机收的含杂率。目前的收获技术对这种气候情况的适应性较差，是影响榨季机收作业量的因素之一。

整秆收获的甘蔗可在入榨前存放7天左右，可根据天气预报，在雨天之前增加整秆机收甘蔗储存量，以缓解雨天机器无法下田造成的进厂原料蔗减少的问题。研发适合广西甘蔗生产的整秆收割机是适应多雨天气的有效手段之一。

2.5.3 收割机的可靠性是高效机收的保障

进口收割机在使用中出现故障后，因零配件原因导致维修时间一般比较长。国产收割机售后服务响应较快但是故障率较高。这些因素对收割机在一个榨季内的有效作业时间影响都比较大。提高收割机的可靠性是高效机收的保障。

3 结论

(1)劳动力短缺是推进机收的源动力。现阶段，大的环境是劳动力相对充足，足以支撑蔗糖产业以人工砍收为主。因疫情防控出现局部劳动力短缺，推动甘蔗机收局部突破。随着在全国范围内解除疫情，又重新回归到劳动力相对充足状况。

(2)从长远来看，机收是甘蔗产业的必然选择，也是提升蔗糖产业竞争力的必然要求。如何在现阶段劳动力相对充足的环境下，推进甘蔗机收快速发展，是蔗糖产业面临的巨大挑战。转变越早，越有利于蔗糖产业可持续发展。

(3)直的蔗垄、均匀的宽行距、标准的蔗垄形状与尺寸、适合机收的品种等农机农艺融合措施是实现降杂减损高效机收的有效途径。

(4)建立以糖厂为核心的“糖机农”融合机制，建立“糖机农”融合综合试验示范区进行试验示范，是现阶段推进甘蔗机收应采取的措施。

(5)研发具备机型小、重量轻、坡度作业能力强等特点，适应我国丘陵山地立地条件的收割机和适应广西多雨天气的整秆收割机是全面推进甘蔗机收的必然要求。