我國甘蔗收獲機械除雜裝置現狀及問題分析

李浩 王鑫

摘 要：在我國快速發(fā)展的過程中，對整稈式甘蔗收獲機械除雜裝置和切段式甘蔗收獲機械的除雜裝置工作原理及現狀進行了論述，并對其除雜裝置除凈率低的問題進行了分析。

關鍵詞：甘蔗收獲機械;除雜裝置;問題分析

引言

我國是世界上僅次于巴西、印度的第三大食糖生產國和消費國。糖料是我國四大重要農產品和三大經濟作物之一，是關系國計民生的重要戰(zhàn)略物質。我國食糖的主要原料是甘蔗，種植面積占糖料面積的85%以上，蔗糖產量占食糖總產量的90%以上。甘蔗生產涉及4 000多萬蔗農和數十萬產業(yè)工人的利益。長期以來，我國甘蔗生產機械化水平一直很低，特別是甘蔗機械化收獲技術發(fā)展緩慢，甘蔗收獲主要靠人工砍割，勞動強度大，作業(yè)成本高，生產效率低，是制約甘蔗生產全程機械化的瓶頸。隨著城鎮(zhèn)化進程的推進和我國農村勞動力向城市轉移，砍蔗雇工難、費用高的問題日益顯現，不但增加了甘蔗生產成本，挫傷了蔗農種蔗的積極性，還嚴重影響制糖企業(yè)的正常生產。發(fā)展甘蔗收獲機械化已成為蔗農最期盼、制糖企業(yè)最渴望、政府最重視、社會最關注的焦點。近年來中央和地方政府對甘蔗機械化收獲問題高度重視，科研院所和企業(yè)也加大了甘蔗收獲機械的研發(fā)力度，生產出了甘蔗切段式聯(lián)合收獲機、整稈式聯(lián)合收獲機、分段收獲機并在部分地區(qū)進行試驗示范推廣。但甘蔗收獲機械化技術是一個復雜的系統(tǒng)工程，涉及到機具、品種、農機農藝結合問題，蔗農、農機服務公司、制糖企業(yè)之間的關系問題，以及土地整治問題，推廣應用緩慢。因此，了解我國甘蔗收獲機械化技術推廣應用的現狀，分析存在的問題并提出發(fā)展建議，對促進我國甘蔗收獲機械化技術推廣應用具有重要意義。

1 我國甘蔗收獲機械除雜裝置的現狀

1.1 整稈式甘蔗收獲機械的除雜裝置

整稈式甘蔗收獲機械通常由切梢裝置與剝葉裝置完成除雜工作。切梢裝置由升降架、撥梢輪、集梢器和切梢刀片組成，用于切掉含糖量低、對出糖率有影響的蔗梢。剝葉裝置是整稈式甘蔗收獲機械的核心裝置，剝葉裝置的設計是否合理直接關系著甘蔗收獲的含雜率。剝葉裝置的基本組成包括喂入輥、剝葉輪、輸出輥和分葉機構四部分。甘蔗經由圓盤切割刀片從底部切割后輸送至喂入輥，喂入輥上常設置柔性耙齒改善喂入效率，并增大對甘蔗的摩擦力，在摩擦力的作用下甘蔗向前運動，經過剝葉輪由剝葉元件將蔗葉剝下，剝葉之后的甘蔗進入輸出輥，為了保證剝葉元件有效工作，且防止從剝葉裝置出來的甘蔗莖稈速度過快不便收集，輸出輥的轉速要與輸入輥的轉速保持一致。經過剝葉裝置后的蔗莖與蔗葉分離，但仍有少部分蔗葉粘附在莖稈上，雨天收獲時這種現象更加嚴重。所以從輸出輥中輸送出來的甘蔗要再經過由兩個分葉輪構成的分葉機構，使粘附于蔗稈上的蔗葉以及雜草與蔗稈分離，進一步降低含雜率。

1.2 甘蔗裝載機

甘蔗裝載機主要有3種型式：一是料斗式裝載機，安裝在拖拉機上可升降的專用料斗，緊隨著甘蔗剝葉機一起前行，承接削葉機構切斷后的甘蔗段，裝滿后卸入地邊的包裝袋中。二是抓吊式裝載機，安裝有升降機構，可把成堆的甘蔗抓吊入運輸卡車。三是提升式裝載機，采用雙鏈式提升結構，多數是移動式，配置小型柴油機，可安裝在手扶拖拉機上，方便轉移，也有由電動機驅動的固定式。

1.3 分段式甘蔗收獲機械

甘蔗分段式收獲是由甘蔗割鋪機與剝葉機配套使用，分別完成甘蔗割倒、剝葉作業(yè)。分段式甘蔗收獲機械按功能分主要有甘蔗割鋪機、甘蔗剝葉機、甘蔗裝載機等。作業(yè)時割鋪機將甘蔗割倒并橫向鋪放在地面上，人工將甘蔗收集成堆，在剝葉機上切除蔗尾、蔗稍并剝除蔗葉，然后由人工將甘蔗堆集打捆，裝載機把成堆的甘蔗裝入運輸卡車。

2 現有甘蔗收獲機械除雜裝置的問題

我國甘蔗種植地域地貌以及種植模式對含雜率有一定影響。以廣西為例，蔗農在種植時普遍采用90～100cm行距，溝寬20cm，雙行種植，這樣種出來的甘蔗后期容易倒伏。倒伏后的甘蔗喂入剝葉裝置后，剝凈率低，殘留更多蔗葉。從農藝角度，蔗農應該多種植抗倒伏、易剝葉的甘蔗品種，以適應機械收獲減少含雜率。研究人員應對剝葉裝置繼續(xù)進行優(yōu)化，尋找合適的喂入速度，解決在田間工作時蔗葉堵塞嚴重的問題。同時應該提升除雜裝置工作的可靠性，并在保證除雜效率的前提下降低其能耗，使廣大蔗農解放雙手，并且以更少的經濟成本，通過甘蔗的機械收獲得到更低含雜率的蔗稈。

3 發(fā)展我國甘蔗收獲機械的建議

甘蔗作為我國熱帶、亞熱帶地區(qū)最大宗作物，尤其是當前經濟結構調整，甘蔗種植南移，主要集中在廣東省粵西地區(qū)、廣西西南部、云南省南部和海南省等優(yōu)勢地區(qū)。然而，隨著城市化進程的加快和經濟的發(fā)展，農業(yè)人口逐年減少，農業(yè)勞動力越來越緊缺，致使收獲甘蔗的費用逐年上升。因此應積極推進甘蔗收獲機械化進程。實現甘蔗收獲機械化是一項系統(tǒng)工程，農業(yè)、機械、加工這3個子系統(tǒng)必須協(xié)調和相互適應。加強農機與農藝的相結合研究，推行寬行種植。我國甘蔗種植行距多數為0.4～1.2米，與收獲機械輪距不吻合，致使機具不能下地作業(yè)，即使能下地作業(yè)，也造成損失率大及不方便操作。因此必須改革目前的種植工藝，推行適當的寬行或寬窄行種植。進行蔗田的綜合整治與規(guī)劃，推行規(guī)模化種植。良好的蔗田環(huán)境條件是推廣應用甘蔗收獲機械化的前提和基礎。我國目前種植戶經營面積小而分散，有的一片甘蔗地由幾戶種植，種植時間、規(guī)格也不一致，很不利于機械收獲作業(yè)。應該使蔗田盡可能面積大而平整，并搞好蔗田機耕道建設，推行適度規(guī)?；⒓s化。引進國外關鍵技術與設備，進行適應性示范試驗。國外不少國家甘蔗收獲機械技術較為成熟，并向大型、高效方向發(fā)展。我國蔗區(qū)因自然條件、人員及管理水平的限制，若全部依賴引進國外甘蔗收獲機械，顯然投資大，不切合實際。有選擇地引進關鍵技術與裝備，進行示范試驗，做好技術消化吸收，可大大加快我國甘蔗收獲機械化的發(fā)展。實行階段性推進，先小后大，先易后難，逐步提高。實行以分段式中、小型和聯(lián)合收獲機并舉，逐漸過渡到以切段式甘蔗聯(lián)合收獲機為主體。目前，國外應用多數是切段式甘蔗聯(lián)合收獲機。其優(yōu)點是無論植株彎曲或倒伏，均能較好地完成收獲作業(yè)。我國目前農業(yè)生產力相對落后，蔗農收入普遍較低，以分段式中、小型作業(yè)和甘蔗聯(lián)合收獲機并舉的模式仍將會持續(xù)一段時間。甘蔗收獲機械化未來將會以高效率、適應性強的切段式甘蔗聯(lián)合收獲機為主體，整桿式中、小型分段式收獲機為輔。目前，甘蔗收獲機械化技術攻關重點是：改進與中型輪式拖拉機配套的整稈收獲機結構，開發(fā)由專用割鋪機、剝葉機、小型提升裝載機等組成的小型甘蔗收獲機體系，發(fā)展大中型切段甘蔗聯(lián)合收獲機，重點是開發(fā)研究收獲倒伏甘蔗的機械化技術。

4 結語

在甘蔗收獲機械化起步階段，政府要抓好示范基地的建設，通過試驗示范加強宣傳工作，加大農機購置補貼力度，并對甘蔗收獲作業(yè)進行補貼，協(xié)調蔗農、制糖企業(yè)的利益關系，促進甘蔗機械化收獲的良性發(fā)展，從而提高我國蔗農的植蔗效益，促進我國甘蔗產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國際競爭力的提高。

參考文獻

[1]梁闐.廣西甘蔗機械化生產現狀及對策探討[J].中國糖料，2011（1）.

[2]解福祥，區(qū)穎剛，劉慶庭，等.甘蔗收獲機排雜風機設計與實驗[J].農業(yè)工程學報，2012（S1）：8.