○農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化總站 楊 瑤
甘蔗是關系國計民生的重要戰(zhàn)略物資,2021 年我國甘蔗種植面積1878.79萬畝,產(chǎn)量10349.99萬噸。然而甘蔗生產(chǎn)的綜合機械化率不高,2022 年為54%,其中機收率只有3.37%。廣西是我國甘蔗種植大省,2021 年廣西甘蔗種植面積1286.72 萬畝,占全國總種植面積的68.49%,產(chǎn)量7365.11 萬噸,占全國總產(chǎn)量的71.16%。本文通過對廣西來賓市興賓區(qū)、柳州市柳江區(qū)、南寧市武鳴區(qū)開展甘蔗機械化收獲調研分析了廣西甘蔗切段式聯(lián)合收獲、分步收獲式收獲發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題,提出了對策與建議。
甘蔗收獲包括將甘蔗砍倒、去除葉稍、剝除蔗葉和泥沙等雜質等步驟。目前甘蔗機械化收獲有甘蔗聯(lián)合收獲機作業(yè)和分步式收獲作業(yè)。
甘蔗聯(lián)合收獲機分為整桿式聯(lián)合收獲機和切段式聯(lián)合收獲機,同等功率段,整桿式甘蔗收獲機作業(yè)效率只有切段式甘蔗收獲機的15%,目前世界主流產(chǎn)品為切段式聯(lián)合收獲機。廣西的甘蔗聯(lián)合收獲機基本為切段式聯(lián)合收獲機,保有量2897 臺,主要有柳工、沃得、辰漢、中聯(lián)重科、凱斯等品牌,但聯(lián)合機收作業(yè)面積只有35.1 萬畝,機收率約3%。其中,來賓市甘蔗聯(lián)合收獲機238 臺,聯(lián)合機收面積6.85 萬畝,機收蔗24.57萬噸,占當?shù)靥菑S糖料蔗總量的5.74%。柳州市甘蔗聯(lián)合收獲機290 臺,聯(lián)合機收面積約2.78 萬畝,機收蔗約11 萬噸,機收率不足2.4%,單臺收獲機日均作業(yè)面積不足10畝,大量的切段式聯(lián)合收獲機處于閑置、半閑置狀態(tài)。目前廣西甘蔗機收量遠達不到機具理論作業(yè)量,甘蔗收獲主要依靠人工砍收。廣西甘蔗收獲季節(jié)多臺風多雨,導致甘蔗倒伏情況較多,相對割堆機、割鋪機等立式甘蔗收割機,切段式聯(lián)合收獲機的結構更能適應倒伏甘蔗的機械化收獲,而且作業(yè)效率高,切段式甘蔗聯(lián)合收獲機有發(fā)展前景。
為提高機收率,廣西積極探索多元化機收模式,近兩年探索出分步式收獲模式。甘蔗分步收獲是將甘蔗聯(lián)合收獲拆解為砍蔗和剝葉除雜兩個步驟,具體工藝流程為砍蔗—田間集運—剝葉除雜—副產(chǎn)物加工利用。砍蔗有人工砍蔗和機械砍蔗。人工砍蔗是指人工貼著土面“砍一刀”將甘蔗割下。機械砍蔗有割鋪機砍蔗、割堆機砍蔗??痴岷?,抓蔗機將甘蔗收集后裝入甘蔗裝載機或卡車,運輸至剝葉除雜加工中心。剝葉除雜設備完成蔗尾去稍、剝除甘蔗莖稈上的蔗葉,去除甘蔗上帶有泥沙,有單機小型設備和大型成套設備。大型成套剝葉除雜設備又根據(jù)剝葉除雜后甘蔗狀態(tài)分為整桿式剝葉除雜設備和切段式剝葉除雜設備。目前廣西有柳工、柳州廣鵬、廣西鐵手、湖北利匯、山東通達等區(qū)內外25 家農(nóng)機企業(yè)研制收割、轉運和除雜等30 多款分步式收獲機具,現(xiàn)有甘蔗分步式收獲試點25 個以上,在武鳴區(qū)、興賓區(qū)等5 個分步式收獲試點開展作業(yè)質量跟蹤,在2022 年新建的7 個甘蔗高效機收項目基地開展分步式收獲對比試驗,探索分步式收獲新模式。東糖集團有限公司來賓片區(qū)共設立6 個分步式收獲試點,其中遷江公司3 個、鳳凰公司3 個。截至2 月12 日,共加工處理甘蔗2471.017 噸(遷江1924.96 噸、鳳凰546.057 噸)。分步式收獲因其減少機具進地碾壓宿根,直接賣毛蔗,毛蔗易存放,扣雜相對少,秸稈得到有效利用,省事且收益較穩(wěn)定,蔗農(nóng)和加工點有積極性。
1.廣西甘蔗聯(lián)合收獲的問題。
(1)聯(lián)合機收甘蔗雜質含量高,影響壓榨,糖廠不接受。聯(lián)合機收甘蔗含雜高的原因有尾稍去除不到位、蔗葉去除不干凈、拔兜導致攜帶泥沙等。據(jù)柳州市反映目前甘蔗聯(lián)合收獲存在尾稍未去除不干凈和攜帶泥沙問題,機收蔗含雜率較人工收獲蔗要高得多,通常在8%—15%之間,雨后收獲含雜率甚至達到20%以上,蔗葉和泥沙等雜質影響榨糖質量和榨機壽命,榨機維護成本增加,使制糖企業(yè)生產(chǎn)成本上升,利益受損。在南寧武鳴區(qū)約翰迪爾CH570 型切段式甘蔗聯(lián)合收獲機作業(yè)現(xiàn)場看到,機手需要隨時調整割刀位置去除尾稍,如果甘蔗長勢不勻或地面高低不平,機手未能及時調整割刀位置會出現(xiàn)尾稍去除不凈。在培土高度不一致或地塊平整度差的蔗地,收獲機行走速度快也會出現(xiàn)拔蔸攜帶泥沙情況。傳統(tǒng)品種甘蔗脫葉性不好收獲中蔗葉未脫除干凈也會造成含雜率高的現(xiàn)象。
(2)聯(lián)合機收甘蔗難存儲易變質損耗,影響出糖量和品質,糖廠不接受。切段式收獲的原料蔗需要在24 小時內進廠,否則就會失去水分、糖分造成減產(chǎn),而糖廠適宜運輸切段式甘蔗的轉運車數(shù)量和運輸頻率跟不上機收速度,機收甘蔗進廠普遍存在運輸瓶頸。
(3)坡地小田塊,影響機收作業(yè)效率,蔗農(nóng)和機手不接受。廣西500萬畝蔗地經(jīng)過“雙高”基地建設小塊并大塊后,連片種植情況有所改善,但不少地方在“雙高”基地建設完成后,又將地塊交由一家一戶分散種植,同片地內甘蔗種植行距不統(tǒng)一,行向不統(tǒng)一,不利于中大型聯(lián)合收獲機作業(yè)。廣西1106 萬畝甘蔗中,規(guī)模超過50 畝的種植大戶、種植企業(yè)等主體種植面積總計只有185.24 萬畝,基本為制糖企業(yè)自營基地或扶持建設的規(guī)?;a(chǎn)基地,適合高效機械作業(yè)的面積不足17%。盡管柳州市已基本建成了46.4萬畝“雙高”基地,但基地內土地整治并沒有完全達到機械化生產(chǎn)的最低要求。地塊小、散、坡度大,田間道路和水利設施設計不合理,三面光的排水溝、石頭多等問題都成為制約機收的因素。
(4)機收損失高,宿根碾壓嚴重,影響產(chǎn)量,蔗農(nóng)不接受。調研中,幸德安合作社機收損失率為0.4噸/畝,如果遇到臺風雨天甘蔗倒伏,損失率可達到0.5 噸/畝,占到產(chǎn)量的8%—10%。機收損失高的原因有:田塊培土不到位,壟行出現(xiàn)下凹的“火山口”,或田塊高低不平,機手觀察不到,不能及時調整圓盤割刀入土位置,出現(xiàn)未貼地收割導致留茬損失;聯(lián)合收獲機設計不合理,壓入裝置、喂入裝置與砍刀的距離,砍刀數(shù)量、轉速與收割速度匹配度不好導致喂入損失;除雜風機風速不合理,將甘蔗段吹落造成的除雜損失;田間轉運掉落造成損失等原因。目前廣西80%以上蔗農(nóng)仍采用0.7—1.1m 單行距種植模式,但切段式聯(lián)合收獲機最小適宜行距為1.2m,收獲時會造成對鄰行宿根碾壓,影響來年生長,造成減產(chǎn)。
(5)秸稈離田難,給蔗農(nóng)造成負擔。甘蔗收獲后散落在田間的蔗葉等秸稈會影響甘蔗第二年的種植、生長和管理。傳統(tǒng)做法是焚燒,一方面可以將蔗葉中的蟲卵等病蟲害消滅掉,另一方面焚燒后的草木灰可以為甘蔗來年生長提供肥料。但焚燒會帶來環(huán)境污染和安全隱患,現(xiàn)階段已全面禁止焚燒秸稈,但在調研中時常能看到焚燒秸稈的現(xiàn)象。由于廣西養(yǎng)殖業(yè)不發(fā)達,且甘蔗秸稈蛋白含量低,只能做飼料輔料,給甘蔗秸稈尋找出路是亟待解決的問題,來賓市興賓農(nóng)投公司開展了甘蔗秸稈生物質燃料加工試點,但處理量有限。不少地方出現(xiàn)蔗葉打捆堆在田間不能及時運走,蔗農(nóng)怕影響生產(chǎn)將草捆焚燒。
(6)機收蔗糖廠扣雜高,蔗農(nóng)綜合效益低。在土地、氣候等自然條件良好情況下,機收蔗比人工砍收節(jié)約成本約60 元/噸。但是由于糖企多在雨季派發(fā)機收蔗票,導致?lián)p失率、含雜率、破頭率高,對宿根發(fā)株率影響大,糖廠扣雜也高,聯(lián)合機收節(jié)約的成本難以彌補蔗農(nóng)上述損失。據(jù)廣西農(nóng)機中心計算,對于蔗農(nóng),聯(lián)合機收作業(yè)成本90 元/噸,田間損失加上糖廠扣雜損失約20%,每噸收購價500 元計算,損失約100 元/噸,兩項合計機收總成本190 元/噸,原料蔗收購價500 元/噸,收益310 元/噸;而人工砍收剝葉去稍作業(yè)成本150 元/噸,無田間損失和糖廠扣雜,收益350 元/噸。對于蔗農(nóng)來說,機收蔗效益低。
目前,切段式甘蔗聯(lián)合收獲因機具難作業(yè)、損失高、扣雜高、影響來年生產(chǎn)等原因導致蔗農(nóng)不接受;因不利于一步式壓榨、影響糖品等導致糖廠不接受。蔗農(nóng)和糖廠兩方面不接受,導致甘蔗聯(lián)合收獲難以推廣。
2.廣西甘蔗分步式收獲的問題。分步式收獲方式是在不改變現(xiàn)有生產(chǎn)條件和種植模式的情況下,以盡量減少機具進地碾壓,人為將本可聯(lián)合收獲一次作業(yè)完成的工作拆解為多個環(huán)節(jié)分步完成的工作。在調研中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。
(1)工序多、人工投入多,綜合效益差。分步式收獲包括人工砍蔗、抓蔗機抓蔗、裝載機轉運至地頭、卡車運輸至加工點、抓蔗機抓蔗上料、加工除雜設備切段剝葉除雜、卡車裝運等多個工序,全過程用工7人左右,在政府補貼的情況下加工點成本約90 元/噸,蔗農(nóng)一刀砍成本約100 元/噸,分步式收獲總成本是遠高于聯(lián)合機收約90 元/噸作業(yè)成本。廣西農(nóng)機研究院分步式機收加工點目前加上蔗葉銷售收入,加工點運行才能回本。不考慮補貼,加工點能否盈利,分步式收獲能否持續(xù)運行需要關注。
(2)廣西甘蔗倒伏嚴重,割鋪(堆)機難作業(yè),基本依靠人工砍收。廣西甘蔗收獲季節(jié)多臺風多雨,甘蔗倒伏嚴重,割鋪機、割堆機無法收割倒伏甘蔗,倒伏甘蔗砍伐基本靠人工。砍蔗環(huán)節(jié)勞動強度大,面臨雇工難、雇工貴的壓力。目前砍蔗工50 歲左右,分步式收獲的人工砍蔗模式難以持續(xù),也不應視作甘蔗機械收獲的一部分,需要探索機械收獲倒伏甘蔗問題。
(3)地頭除雜加工點模式多樣,尾稍難去除,含雜率仍較高,經(jīng)營效益不明朗。此次調研發(fā)現(xiàn),地頭除雜加工點模式多樣,有廣西農(nóng)機院的整桿式剝葉除雜,有柳工、惠來寶、鐵手等切段式剝葉除雜。從現(xiàn)場除雜效果來看,目前在運行的地頭除雜加工點甘蔗尾稍去除是一個難題,整桿式剝葉除雜需要人工輔助擺放整齊才能切稍,切段式剝葉除雜不切稍,導致含雜率仍較高,糖廠扣雜率也在6%左右,加工點老板多有抱怨。
因此,總體來看,廣西甘蔗分步式收獲方式工序多、人工投入多,綜合效益差,目前主要靠作業(yè)補貼維持;同時廣西甘蔗倒伏嚴重,割鋪(堆)機難作業(yè),基本依靠人工砍收,面臨雇工難、雇工貴的壓力;地頭除雜加工點模式多樣,尾稍難去除,含雜率仍較高,經(jīng)營效益不明朗。分步式收獲目前仍處于探索試點階段。
甘蔗收獲全程機械化是甘蔗生產(chǎn)發(fā)展的行業(yè)共識,聯(lián)合機收是主流方式,應該創(chuàng)造條件支持推廣甘蔗聯(lián)合機收,穩(wěn)妥探索分步式收獲方式。
1.農(nóng)機農(nóng)藝融合,為聯(lián)合機收創(chuàng)造條件。選育適宜機收的品種,如宿根強、抗倒伏、收獲期避開雨季、尾稍蔗葉易脫落品種。引導宜機化種植模式,包括平整土地、適宜行距和種植深度、改進培土方式,統(tǒng)一規(guī)范田間管理。引導土地規(guī)?;?jīng)營,鼓勵種植大戶流轉土地或托管,提高大中型聯(lián)合收獲機作業(yè)效率。加大試驗示范力度,對于傳統(tǒng)行距,寬窄行和寬行種植的產(chǎn)量、成本和收益進行對比分析,探索效益最大化的全程機械化生產(chǎn)模式。
2.優(yōu)化改進機具,提高作業(yè)質量。加大適合廣西農(nóng)田條件的甘蔗聯(lián)合收獲機研發(fā)力度,特別是適合丘陵坡地作業(yè)的小型機具,采用地面實時仿形調整技術,優(yōu)化割臺喂入和風機清選部件,提高收割速度與作物情況適配度,增加蔗稍位置識別裝置,減少機收損失、減輕田地碾壓、提高除雜效果、提升操作便捷度。同時,加強機手培訓,提高機手服務能力和作業(yè)質量。
3.推動糖廠工藝、管理改革,提高機收蔗接受度。支持糖企技術改造,增加榨前除雜設備,改進榨糖工藝,試點“二步法”制糖,引導糖廠提早布局,為接受機收甘蔗做好儲備。鼓勵糖廠自建管理生產(chǎn)基地,實現(xiàn)甘蔗、蔗糖生產(chǎn)全程機械化。
4.解決秸稈離田和資源化綜合利用問題。大力發(fā)展甘蔗秸稈機械打捆離田、秸稈收儲、秸稈生物質燃料、秸稈青貯等,為甘蔗聯(lián)合機收在田秸稈尋找出路,減輕農(nóng)民生產(chǎn)負擔,緩解秸稈焚燒的危害。
5.著力解決機械收割和去稍斷尾問題。研發(fā)改進適宜倒伏甘蔗的收割機械,著力解決機械收割問題。優(yōu)化剝葉除雜設備設計,探索均勻上料方式,解決機械斷尾稍問題,進一步降低含雜率。
6.穩(wěn)妥探索分步式收獲方式。廣西甘蔗分步式收獲方式目前處于試驗示范階段,地頭集中除雜加工點面臨砍蔗工難找、人工成本上升、糖廠扣雜不確定、地頭場地費用高、工業(yè)用電成本高等問題,能否可持續(xù)發(fā)展,需要穩(wěn)妥探索和試點先行。