我國甘蔗收獲機械研發(fā)歷程及競爭態(tài)勢

王有民 毛國超

摘 要：目前，我國的機械行業(yè)發(fā)展十分迅速，我國甘蔗種植面積約2300萬畝，位居世界第3位。但甘蔗種植機械化水平很低，尤其是收獲環(huán)節(jié)是制約甘蔗實現(xiàn)全程機械化生產(chǎn)的短板。目前甘蔗收獲基本上靠原始的人工砍伐完成，收獲手段落后嚴重制約著我國甘蔗糖業(yè)的發(fā)展。調查顯示，目前我國大中型甘蔗收獲機存量僅800多臺，機械化收獲迫在眉睫。

關鍵詞：甘蔗;機械化;研究

引言

隨著“中國甘蔗機械化博覽會”在廣西南寧市第三次成功舉辦，該博覽會的發(fā)展脈絡已經(jīng)逐漸清晰，這就是，努力發(fā)展成為促進單一作物全程機械化規(guī)格最高、規(guī)模最大的專業(yè)博覽會。甘蔗機械博覽會誕生于我國農(nóng)業(yè)機械化向高質量發(fā)展的關鍵時期，是貫徹落實國家關于推進甘蔗生產(chǎn)全程機械化戰(zhàn)略部署的具體行動，因而得到行業(yè)上下的積極響應。

1甘蔗機械化的制約因素

我國的甘蔗機械化發(fā)展歷史較長，已有60多年的歷史，但發(fā)展的速度緩慢，這是多方面因素影響的結果，如地形氣候、蔗農(nóng)思想觀念、生產(chǎn)體制和社會環(huán)境等。我國甘蔗種植區(qū)存在地勢不平、地質條件差等問題，如我國有40%左右的甘蔗種植在坡度大、地勢起伏的丘陵地帶，且交通不便利，難以應用大型的農(nóng)用機械。另外，大量甘蔗種植的蔗地存在石塊、樹根等損耗甘蔗作業(yè)機械的雜物，容易造成機械的損耗加速，提高了機械化成本。蔗地在潮濕的情況下容易使大型機械陷入其中，造成機械的生產(chǎn)效率降低，影響機械的工作質量。蔗農(nóng)思想觀念對于甘蔗機械化的影響也十分明顯，很多蔗農(nóng)的思想保守，認為機械化收獲的成本高，并且不知道政府的補貼政策等。由于甘蔗機械化生產(chǎn)需要控制甘蔗行距，而蔗農(nóng)認為加寬行距后會降低甘蔗產(chǎn)量，因此不愿加寬甘蔗行距、不采取機械收獲工具，降低了甘蔗生產(chǎn)的機械化水平。目前我國的甘蔗種植模式主要是家庭聯(lián)產(chǎn)承包和獨戶種植的模式，種植規(guī)模小且分散，不利于大型機械化生產(chǎn)，并且由于種植時間和規(guī)模不統(tǒng)一，限制了機械化生產(chǎn)工具的效率發(fā)揮，從而提高了機械化生產(chǎn)的成本。另外，蔗地的規(guī)劃不合理，如行長不足或者行不規(guī)范，導致收割機轉彎時間長或者收割機與運輸機的協(xié)同性不理想。由于我國的甘蔗產(chǎn)地受臺風的影響很大，不抗倒伏的甘蔗對于機械化收獲效率影響很大，并且甘蔗的脫葉性不夠好，收獲后的含雜率為7%左右，而糖廠要求的含雜率為1%以下，因此影響了糖廠對于機械收獲的甘蔗接受程度。另外，因為糖廠管理水平的限制，機械收割后的甘蔗無法及時處理，容易導致甘蔗變質和糖分損失。此外，甘蔗機械化設備的成本較高，政府的宣傳和扶持不到位，也是制約甘蔗機械化生產(chǎn)的重要因素。

2我國甘蔗收獲機械研發(fā)歷程及競爭態(tài)勢

2.1技術格局的演變

目前國外的甘蔗聯(lián)合收割機主要有兩種形式：一種是切段式，一種是整稈式。切段式居多且是主流技術;整稈式在少部分國家和地區(qū)應用，在一些國家有被切段式機型代替的趨勢。（1）切段式甘蔗聯(lián)合收割機。世界上發(fā)達的產(chǎn)糖國家，由于土地資源十分豐富，甘蔗連片種植面積大，田園平整，便于機械化作業(yè)，同時，糖廠制糖工藝接受切段式原料蔗，加之高度重視發(fā)展機械化生產(chǎn)，因此，這些國家甘蔗收獲機械化水平高，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機得到了廣泛應用。如澳大利亞、美國、巴西、古巴等國，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機已成為甘蔗收獲機械技術發(fā)展的主要方向。隨著國外農(nóng)機企業(yè)的不斷并購與重組，目前大型切段甘蔗聯(lián)合收割機生產(chǎn)廠商及主要機型有凱斯公司的A8000、7000型，約翰迪爾公司的CH570、3510型，以及德國克拉斯公司的CC3000型等;小型甘蔗聯(lián)合收割機代表機型有日本久保田公司的UT—70K型，松元機工株式會社的MCH—15型等。（2）整稈式甘蔗收割機。該類收割機僅實現(xiàn)甘蔗的割倒、鋪放等工序，然后利用配套的剝葉機進行切梢、剝葉，經(jīng)人工集堆后，機械裝載，再利用運輸車運到糖廠。該類機型也稱為分段式甘蔗收獲機械，適于丘陵地區(qū)小塊蔗田作業(yè)，目前在日本、菲律賓、印度尼西亞等國應用。代表機型有日本文明農(nóng)機株式會社生產(chǎn)的NB—11型、久保田的NB—11K型等，剝葉機有久保田的BMC—250型剝葉機等。該類機型經(jīng)過30多年的改進與發(fā)展，技術上較為成熟和完善，但總的來說，其在世界主產(chǎn)糖國應用范圍還不廣泛。

2.2關于發(fā)展模式問題

甘蔗機械化是個復雜的系統(tǒng)工程，經(jīng)營模式與技術模式相輔相成，必須由單純的技術模式結合向經(jīng)營模式培育轉變。以糖廠為主體，農(nóng)戶、合作社、農(nóng)機作業(yè)服務公司采取多種方式聯(lián)合的生產(chǎn)組織需要加快建立。目前全國擁有各類甘蔗聯(lián)合收獲機的服務組織有30多家，相繼涌現(xiàn)出具有代表性的“南糖模式”“思源模式”“東亞模式”“凱利模式”“博東模式”等。今后應根據(jù)各蔗區(qū)的實際情況，探索適合本地區(qū)的發(fā)展模式，使甘蔗收獲機的規(guī)模化、組織化程度進一步提高，充分發(fā)揮機器效能，提高生產(chǎn)率，助力甘蔗全程機械化發(fā)展。

2.3對我國的啟示

甘蔗機械化水平較高國家的發(fā)展實踐，可以得到幾點啟示：一是國外甘蔗收獲機械化的發(fā)展不是一蹴而就。比如在研發(fā)推廣切段式機型的過程中，也曾遭到制糖工業(yè)部門的抵制，后來在糖廠、種植戶、收割機生產(chǎn)企業(yè)之間找到平衡點，才得以快速推廣應用。因此，國外發(fā)展甘蔗機械化收獲，也是在不斷摸索與實踐中，逐步找到適合本國、本地區(qū)的發(fā)展模式和適用機型的。二是種植集約化和生產(chǎn)機械化。甘蔗收獲機械化水平較高的國家，都達到了高度集約化，而且其他環(huán)節(jié)如土壤耕作、種植栽培、田間管理等都實現(xiàn)了機械化，農(nóng)藝比較規(guī)范，為機械化收獲打下了良好的基礎。因此，我國也應引導農(nóng)戶適度規(guī)模經(jīng)營。三是加強政策支持。一些產(chǎn)糖大國的甘蔗機械化發(fā)展過程中，政府都給予了大力支持，鼓勵規(guī)模經(jīng)營和農(nóng)民購置機械。四是引進與開發(fā)相結合。國外經(jīng)驗表明在引進先進技術的同時，應結合本國、本地區(qū)實際情況，技術開發(fā)適合當?shù)剞r(nóng)藝的機型。

3甘蔗收獲機械的發(fā)展趨勢

（1）技術指標先進化，如2017年廣西科技重大專項提出的主要技術指標如下。切段式甘蔗聯(lián)合收獲機，機械效率：大型機械效率≥15t/h，10t/h<中型機械效率≤15t/h，5t/h≤小型機械效率<10t/h;作業(yè)性能要求：宿根破頭率≤8%，含雜率≤10%;適應性能要求：最大作業(yè)坡度大型機械6°、中型機械8°、小型機械13°，中小型機械具備雨后作業(yè)能力;可靠性能要求：連續(xù)工作200h無機械故障，平均故障間隔時間≥50h。整稈式智能甘蔗聯(lián)合收獲機，機械效率：大型機械效率≥12t/h，8t/h<中型機械效率≤10t/h，5t/h≤小型機械效率<8t/h;作業(yè)性能要求：宿根破頭率≤8%，含雜率≤3%;適應性能要求：最大作業(yè)坡度為大型機械、中型機械8°，小型機械13°，中小型機械具備雨后作業(yè)能力;可靠性能要求：連續(xù)工作200h無機械故障，平均故障間隔時間≥50h。（2）智能化，衛(wèi)星定位，自動導航，自動調整斷梢高度和切割盤切割高度。（3）小型化，適合丘陵地帶的甘蔗種植地。（4）舒適性、安全性好。

結語

總之自20世紀60年代末開始，我國引進了國外的甘蔗收獲機械，經(jīng)過多年的研究和開發(fā)，在借鑒國外甘蔗收獲機械技術及樣機的基礎上，進行了自主開發(fā)，取得了不少成果，開發(fā)出不少機型，這是我國改革開放、科技發(fā)展、經(jīng)濟總量提升和國力增強的結果。

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