1.前言
　　甘蔗是我國制糖工業(yè)的主要原料，其種植區域主要分布在廣西、廣東、海南、福建、云南等省區。我國是世界甘蔗生產(chǎn)大國，2000年種植面積為146萬(wàn)公頃。廣西作為發(fā)展蔗糖業(yè)自然條件**優(yōu)越的地區，蔗糖業(yè)發(fā)展很快，已形成了廣西經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，糖產(chǎn)量已占全國產(chǎn)量的一半以上。蔗糖業(yè)是廣西農民**重要的經(jīng)濟收入來(lái)源，也是許多地方財政收入的重要來(lái)源。蔗糖業(yè)的發(fā)展直接影響到廣西1600多萬(wàn)蔗農的生計和社會(huì )的穩定。 
　　我國已加入WTO,正面對原糖進(jìn)口配額和關(guān)稅變化對蔗糖業(yè)的沖擊，市場(chǎng)競爭十分激烈。就廣西總體來(lái)說(shuō)，目前蔗糖生產(chǎn)成本過(guò)高、糖價(jià)在國際市場(chǎng)沒(méi)有任何優(yōu)勢。針對這個(gè)嚴峻局面，為了把廣西蔗糖業(yè)做大做強，按照“糖廠(chǎng)是建設的主體，農民是種植的主體，政府是服務(wù)的主體”的分工，各級政府部門(mén)制定了許多扶持發(fā)展蔗糖業(yè)的有利政策，引導企業(yè)以資產(chǎn)重組成紐帶，以大型骨干企業(yè)為龍頭，發(fā)展工貿一體化的大型聯(lián)合糖業(yè)集團，對蔗糖產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化結構和合理布局，重點(diǎn)支持宜蔗地區的發(fā)展壯大。制糖企業(yè)深化管理手段，提高制糖技術(shù)水平，開(kāi)展甘蔗產(chǎn)品的綜合利用。蔗農廣泛采用良種良法，實(shí)施科學(xué)耕作管理技術(shù)等。通過(guò)上述措施，廣西的蔗糖業(yè)取得一定成績(jì)，但是占蔗糖生產(chǎn)成本的70%以上的原料蔗生產(chǎn)技術(shù)仍然落后。因此，提高甘蔗生產(chǎn)技術(shù)水平，是亟待解決的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是推廣良種和采用先進(jìn)的耕作管理技術(shù)。實(shí)現先進(jìn)的耕作管理技術(shù)的一個(gè)重要方面——就是實(shí)現甘蔗生產(chǎn)全程機械化，而成熟的甘蔗收獲機械技術(shù)一直未得到解決，成為制約甘蔗生產(chǎn)全程機械化的瓶頸。 
　　2.甘蔗收獲機械技術(shù)的現狀
　　2.1 國外甘蔗收獲機械技術(shù)的現狀
　　國外甘蔗收獲機械主要有兩種型式：一種為切段式甘蔗聯(lián)合收割機，一種為整桿式甘蔗收割機（配套剝葉機）。
　　2.1.1 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(shí)，糖廠(chǎng)制糖工藝接受切段式原料蔗，加上他們高度重視發(fā)展機械化生產(chǎn)，因此，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，如巴西已有80%的甘蔗生產(chǎn)實(shí)現了機械化收割，古巴也達到了72%。目前，在巴西、澳大利亞、古巴等產(chǎn)糖發(fā)達國家，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機是甘蔗收獲機械技術(shù)發(fā)展的主要方向。 
　　這些大型甘蔗聯(lián)合收割機具有功率大、作業(yè)效率高、功能齊全、自動(dòng)化程度高、含雜率低等特點(diǎn)，是全程機械化生產(chǎn)中成熟、穩定的收獲機具。其能夠作業(yè)時(shí)一次性完成：扶倒、切梢、收割、切段、清選、裝載、蔗葉切碎還田等工序。加上與收割機作業(yè)配套使用的運輸車(chē)、加油車(chē)、維修車(chē)等，就實(shí)現了甘蔗收獲環(huán)節的全程機械化。  
　　大型甘蔗聯(lián)合收割機的代表廠(chǎng)商和機型有：英國SERRANA公司、巴西SAHTAL公司、澳大利亞TOFT系列等。這些機型的24小時(shí)生產(chǎn)率達到了400～900噸。 
　　小型甘蔗聯(lián)合收割機代表機型有日本久保田公司生產(chǎn)的UT—70K型、松元機工株式會(huì )社生產(chǎn)的MCH—15型等。這些　機型功率較小，每小時(shí)生產(chǎn)率為3噸。
　　2.1.2 整桿式甘蔗收割機
　　該類(lèi)收割機只實(shí)現甘蔗的割倒、鋪放等工序，再利用配套的剝葉機進(jìn)行切梢、剝葉，人工集堆后，機械裝載，再用運輸車(chē)運到糖廠(chǎng)。因此，也稱(chēng)為分段式甘蔗收獲機械。這種機型適于丘陵地區小田塊蔗田作業(yè)，目前在日本、菲律賓、印度尼西亞等國應用。
　　該類(lèi)機型較小，采收方式為整桿青采式。其結構特點(diǎn)是：以手扶拖拉機底盤(pán)為動(dòng)力和行走裝置，安裝有地面仿形裝置，割臺可調程度高等。代表機型有日本文明農機株式會(huì )社生產(chǎn)的NB—11型、久保田公司生產(chǎn)的NB—11K型等，剝葉機有久保田公司生產(chǎn)的BMC—250型剝葉機等。該類(lèi)機型在日本經(jīng)過(guò)近三十年的改進(jìn)與發(fā)展，技術(shù)上較成熟和完善?？偟膩?lái)說(shuō)，該類(lèi)機型在世界主產(chǎn)糖國應用范圍不是很廣泛。
　　2.2 國內甘蔗收獲機械技術(shù)的現狀
　　我國從上世紀70年代就開(kāi)始研制甘蔗收獲機械，所研制的機型也主要分為兩種型式：切段式甘蔗聯(lián)合收割機和整桿式甘蔗收割機。  
　　2.2.1 切段式甘蔗聯(lián)合收割機
　　該類(lèi)機型是仿照國外大型甘蔗聯(lián)合收割機改進(jìn)而成。通過(guò)改造中馬力輪式拖拉機的輪系，抬高拖拉機的離地間隙，以適應甘蔗壟作和原料蔗輸送。割臺懸掛于拖拉機尾部，以拖拉機后退方向為收割前進(jìn)方向，可一次性完成：切梢、扶倒、切割、喂入、切段、輸送、清選、裝載等工序。 
　　該類(lèi)機型代表是廣西農機研究所研制的4GZ—140型自走切段式甘蔗收割機。由于切段原料蔗不受糖廠(chǎng)歡迎，該類(lèi)機型沒(méi)有得到推廣應用。  
　　2.2.2 整桿式甘蔗收割機
　　整桿式甘蔗收割機的收獲方式為整桿全青采式，有兩種主要型式：一種為收割與剝葉聯(lián)合式，另一種為收割與剝葉分段式。 
　　聯(lián)合式整桿甘蔗收割機可一次性完成：切梢、扶倒、切割、輸送、清選、剝葉等工序。這類(lèi)代表機型有廣西農機研究所研制的以中馬力輪式拖拉機作底盤(pán)的KALTOR—80型甘蔗聯(lián)合收割機。
　　分段式整桿收割機可一次性完成扶倒、切割輸送、鋪放（或打捆）等工序。配上剝葉機和運輸車(chē)，就可實(shí)現甘蔗收獲分段式機械化作業(yè)。這類(lèi)機型有自走底盤(pán)式、側掛大中馬力輪式拖拉機式和利用手扶拖拉機底盤(pán)式等型式，代表機型有廣東農機所研制的4GZ—35型側掛式甘蔗收割機、華南農大研制的側掛式甘蔗收割機和自走底盤(pán)式甘蔗收割機、仙游縣農機廠(chǎng)研制的配套手拖的4GZ—12型甘蔗收割機（與日本產(chǎn)NB—11K型相似）、南寧市百樂(lè )機電公司研制的配套耕整機的甘蔗收割機等。 
　　與分段式收割機配套的剝葉機，均為人工喂入、集堆，可一次性完成切梢、剝葉等工序。主要代表機型有廣西大學(xué)的4ZB—6A型、廣西農機所的4ZB—12型、南寧市百樂(lè )機電公司的BL02A型等。 
　　以上機型，有的已停產(chǎn)；有的經(jīng)試驗表明，技術(shù)路線(xiàn)是正確的，適應性、可靠性有待提高，正在開(kāi)發(fā)試驗改進(jìn)中。由于技術(shù)上的因素，目前均沒(méi)有大量推廣使用。  
　　3. 國內甘蔗收獲機械技術(shù)存在的問(wèn)題
　　雖然國內開(kāi)發(fā)了不少機型，目前研發(fā)的熱度也正在高漲，但是適合生產(chǎn)實(shí)際應用的成熟、穩定機型基本上還沒(méi)有?，F有機型主要存在以下問(wèn)題。 
　　3.1 切段式聯(lián)合收割機存在的問(wèn)題
　　3.1.1 采收的切段蔗不符合糖廠(chǎng)要求。 由于甘蔗切段后，必須在16小時(shí)內開(kāi)榨，否則甘蔗會(huì )產(chǎn)生變化，造成糖分下降，影響出糖率，而目前糖廠(chǎng)的生產(chǎn)模式不能保證在此時(shí)間內開(kāi)榨。
　　3.1.2 整機結構對收獲適應性差。 首先，由于采用輪式拖拉機作底盤(pán)，需要對拖拉機的改動(dòng)量過(guò)大。其次，機型大，轉彎半徑也大，目前蔗區預留空地不能滿(mǎn)足作業(yè)要求。還有，蔗田起伏不平，割臺可調性差，造成割茬不齊、破頭率高；切梢裝置調整不便，對生長(cháng)高度不齊的甘蔗難以控制到合理的切梢長(cháng)度；整機各部件的可靠性還有待提高等。
　　3.2 整桿式甘蔗收割機存在的問(wèn)題
　　3.2.1 聯(lián)合式整桿收割機
　　整機性能較差 聯(lián)合式收割機采收的原料蔗雖然符合糖廠(chǎng)的要求，但是據多次田間試驗表明：割臺可調性差，造成割茬不齊，破頭率高，影響了宿根蔗的發(fā)芽生長(cháng)；剝凈率低，含雜率高，損失率仍過(guò)大；輸送裝置還不完善等。這些問(wèn)題仍有待改進(jìn)解決。
　　就今后的發(fā)展方向，整桿青采聯(lián)合式收割機仍是**適合目前制糖工藝的較理想的收獲機械。  
　　3.2.2 分段式整桿甘蔗收割機
　　3.2.2.1 整機結構性能仍不理想 采用輪式拖拉機作底盤(pán)和自走式底盤(pán)的收割機，整機外形尺寸大，轉彎半徑過(guò)大。割臺的可調度差，沒(méi)有仿型機構，不能隨地形任意調整調臺，影響了切割質(zhì)量，主要反映在割茬不齊，破頭率高。采用大馬力拖拉機的機型，收割幅寬為單行（壟），生產(chǎn)率與功率配套性差，經(jīng)濟性不明顯。采用中拖側掛的機型，整機質(zhì)量分布不均衡，需加掛配重，影響收獲速度和對蔗地會(huì )產(chǎn)生一定的破壞性。 
　　3.2.2.2 生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強度仍大 由于該類(lèi)機型作業(yè)一次性完成工序少，雖有剝葉機配套作業(yè)，但仍需較多的輔助工人。喂入、收集、打捆、堆放等無(wú)法機械作業(yè)，使得勞動(dòng)強度仍偏高。 
　　3.2.2.3 整機可靠性偏低 所采用的結構性能和制造質(zhì)量仍不穩定，使用可靠性偏低，還需進(jìn)一步的試驗、改進(jìn)、完善。
　　3.2.2.4 剝葉機性能仍未成熟 剝葉元件的使用壽命偏低，增加了使用成本和維護工作量；整機結構對剝凈率的提高仍有待改進(jìn)；剝葉元件仍存在使甘蔗破損的現象，影響甘蔗質(zhì)量。 
　　4.發(fā)展甘蔗收獲機械化的對策
　　4.1 加大政策扶持力度，增加甘蔗收獲機械研發(fā)的投入  綜觀(guān)世界發(fā)達的產(chǎn)糖國，甘蔗生產(chǎn)機械化發(fā)展得這樣快，水平這么高，主要關(guān)鍵是得到了政策上的極大支持。我國雖然有不少科研機構、企業(yè)、個(gè)人開(kāi)展了收獲機械的研發(fā)，但是投入仍然不足。首先甘蔗收獲機械的研發(fā)，是整個(gè)蔗糖產(chǎn)業(yè)化中重要組成的一環(huán)。其次，研發(fā)的難度很大，需要大量的人力、物力投入。因此，各級政府部門(mén)應對甘蔗收獲機械研發(fā)予以足夠的重視，出臺更多的優(yōu)惠政策，加大財政投入，鼓勵甘蔗收獲機械的研發(fā)和推廣使用。
　　制糖企業(yè)是建設的主體，是產(chǎn)業(yè)化的龍頭，不單要在蔗糖的生產(chǎn)與銷(xiāo)售上努力，也要在甘蔗機械化生產(chǎn)方面下工夫，因為低成本的原料蔗更能降低制糖成本。同時(shí)，制糖企業(yè)參與收獲機械的研發(fā)，更能令企業(yè)產(chǎn)業(yè)向多元化方向發(fā)展。 
　　雖然開(kāi)發(fā)甘蔗收獲機械難度大，但是市場(chǎng)十分廣闊，一旦突破技術(shù)的瓶頸，將會(huì )獲得豐碩回報。因此，研發(fā)的科研機構、企業(yè)、個(gè)人應抓住有利時(shí)機，加大開(kāi)發(fā)的力度，以期能喝上甘蔗收獲機械市場(chǎng)的頭啖湯。  
　　4.2 努力創(chuàng )造機械化作業(yè)的基礎條件
　　以前，我國開(kāi)發(fā)的甘蔗收獲機械產(chǎn)品無(wú)法推廣使用，主要受甘蔗生產(chǎn)的耕作制度和農藝的制約。同樣，所引進(jìn)的國外大型甘蔗聯(lián)合收割機經(jīng)生產(chǎn)試驗表明，也受到了我國甘蔗生產(chǎn)方式的制約。由于農藝和機械化是相互配合和促進(jìn)的，因此，必須改變我區目前的甘蔗生產(chǎn)方式。  
　　目前，我國甘蔗生產(chǎn)方式還較落后，沒(méi)有形成區域化種植、規?；蛯?zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。蔗田起伏不平，丘陵地形多；種植壟距規格雜；種苗品種不夠優(yōu)良，連片成熟期不一致；耕作機械化程度不高，所用機具品種規格雜；田間管理不夠科學(xué)，甘蔗長(cháng)勢參差不齊等。因此，必須改變這種局面，為實(shí)現機械化生產(chǎn)創(chuàng )造良好的基礎條件。  
　　由于甘蔗為一年種多年生長(cháng)的作物，在有條件的甘蔗產(chǎn)區，利用糖廠(chǎng)的龍頭作用和各級部門(mén)的扶持政策，投入大量的蔗田建設基金，對蔗區實(shí)行統一規劃，進(jìn)行田園化建設、灌溉設施建設，推廣優(yōu)良品種，實(shí)行科學(xué)化的耕作管理，建立一套較現代化的甘蔗生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)全程機械化方面，單靠農戶(hù)，力量尢顯薄弱，應探索在制糖企業(yè)、農機服務(wù)機構、農機專(zhuān)業(yè)戶(hù)等方面，學(xué)習外國先進(jìn)的甘蔗機械化生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗，建立一套完善的機械化管理體系，為甘蔗生產(chǎn)全過(guò)程提供全面的指導與服務(wù)，力求生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、、標準化、規?；?、科學(xué)化。 
　　4.3 加強甘蔗生產(chǎn)機械化服務(wù)組織建設
　　甘蔗生產(chǎn)機械化的推進(jìn)，不僅僅是研發(fā)單位的事，因為機械化是整個(gè)蔗糖產(chǎn)業(yè)化中重要組成部分，需要種植戶(hù)、制糖企業(yè)、服務(wù)組織的緊密配合。只有實(shí)現農機服務(wù)規?；鳂I(yè)，甘蔗生產(chǎn)機械化才能讓各方獲益。因此，要加強甘蔗生產(chǎn)機械化服務(wù)組織的培養，培育龍頭服務(wù)組織，鼓勵糖廠(chǎng)建立機械化基地，發(fā)揮帶頭作用，實(shí)現產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，為甘蔗收獲機械產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)提供良好的運營(yíng)機制。  
　　4.4 甘蔗收獲機械技術(shù)研發(fā)的思路與對策
　　4.4.1 引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，加快研發(fā)的進(jìn)程
　　不管是切段式機械收獲技術(shù)，還是整桿式機械收獲技術(shù)，在國外都是較成熟的。為了加快研究開(kāi)發(fā)進(jìn)程，有條件的地方，可以考慮通過(guò)引進(jìn)試驗，消化吸收后，結合中國特色，進(jìn)行國產(chǎn)化研制，爭取早日推廣應用?，F在國內已有部門(mén)引進(jìn)了日本產(chǎn)配手拖的整桿式甘蔗收割機，正在進(jìn)行研發(fā)，這是一條行之有效的好途徑。 
　　4.4.2 加強農機與農藝的緊密相結合
　　由于農機技術(shù)與農藝技術(shù)從屬于不同部門(mén)，以前收獲機械研發(fā)機構對農藝技術(shù)調研不夠深入，研制有一定的盲目性，特別是沒(méi)有和甘蔗生產(chǎn)單位建立研制與生產(chǎn)全過(guò)程緊密結合的互動(dòng)系統，導致研制出的樣機在田間試驗過(guò)程中很受生產(chǎn)條件的制約，加上甘蔗生產(chǎn)季節性強，性能驗證的時(shí)間不充分，導致研制過(guò)程漫長(cháng)，不能及時(shí)地進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。因此，建議研發(fā)機構要與甘蔗生產(chǎn)單位相互聯(lián)合，研究甘蔗生產(chǎn)的標準化，建立甘蔗機械化研究試驗示范推廣基地，進(jìn)行不受季節限制的田間試驗，力求農機與農藝的**優(yōu)化結合，加快機械技術(shù)的進(jìn)步。同時(shí)，研發(fā)機構不僅只研究收獲環(huán)節的機械技術(shù)，也要研究甘蔗生產(chǎn)全過(guò)程的機械技術(shù)，以達到作業(yè)機械規?；?、標準化、專(zhuān)業(yè)化、系統化。如南寧市百樂(lè )機電公司，不但建立了自己的試驗基地，而且針對甘蔗生產(chǎn)，研制出了耕作、種植、植保、收獲等一系列的甘蔗生產(chǎn)專(zhuān)用機械，使產(chǎn)品品種達到了專(zhuān)業(yè)化、齊全多樣，取得了較好效果。 
　　4.4.3 收獲機械技術(shù)研究開(kāi)發(fā)對策的初探
　　目前，國內收獲機械技術(shù)研究方向主要還是切段式和整桿式兩種。
　　切段式收獲機械技術(shù)是世界發(fā)達產(chǎn)糖國收獲機械化的主導方向，是被證明為較先進(jìn)、成熟的一種模式，也將是今后我國甘蔗收獲機械化發(fā)展的主要方式。雖然這個(gè)方式現在受到制糖技術(shù)的制約，但是不能因此而否定該方式，因為目前我國制糖技術(shù)仍然落后于世界先進(jìn)水平。隨著(zhù)糖業(yè)世界市場(chǎng)競爭，我國制糖企業(yè)將加速技術(shù)進(jìn)步，通過(guò)引進(jìn)國外先進(jìn)制糖技術(shù)，結合我國實(shí)際，提高制糖技術(shù)水平。那時(shí)將會(huì )為切段式收獲機械技術(shù)提供一個(gè)巨大的市場(chǎng)空間。因此，切段式收獲機械技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)不能停步，有關(guān)研發(fā)機構應聯(lián)合制糖企業(yè)，著(zhù)手分析國情與國際水平的差距，找出影響技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵所在，研究采用切段式收獲機械技術(shù)與制糖技術(shù)的**優(yōu)化結合方式，突破技術(shù)制約的瓶頸，重點(diǎn)提高切段式甘蔗聯(lián)合收割機的適應性、可靠性，解決其所存在的問(wèn)題，趕上國際技術(shù)的先進(jìn)水平。
　　整桿式甘蔗收割機的研制開(kāi)發(fā)是目前國內研發(fā)的主流。對于整桿式甘蔗聯(lián)合收割機，應朝專(zhuān)業(yè)化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，多采用新技術(shù)、新工藝、新材料，以提高整機技術(shù)性能和制造質(zhì)量的水平，達到實(shí)際生產(chǎn)應用的適應性、可靠性。其關(guān)鍵部件的研究，如割臺，應有根據地形變化的仿型機構，提高其可調程度；影響切割質(zhì)量的各種參數，應在大量的田間試驗、模擬試驗上進(jìn)行優(yōu)化選用。輸送裝置應解決輸送平順、不堵塞、不傷蔗以及與剝葉機喂入銜接等問(wèn)題，剝葉裝置應研究剝葉機構的合理性，剝葉元件的使用壽命和傷蔗程度，提高甘蔗的剝凈率。提高切梢部件的靈活性，以適應甘蔗高度的變化。扶倒裝置應增強扶倒作用。同時(shí)，由于生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化，可以研制自走底盤(pán)式收割機，不一定需通過(guò)改裝輪式拖拉機；配套功率及生產(chǎn)效率可根據國情設計，并不一定都采用大功率發(fā)動(dòng)機。增加蔗葉切碎還田、原料收集與裝載等機構，實(shí)現收獲環(huán)節高度自動(dòng)化。  
　　對于分段式整桿甘蔗收獲機械，由于完成的工序少，在技術(shù)上較易突破，應加緊克服配套底盤(pán)與收割機構之間的矛盾，解決現有機型所存的技術(shù)問(wèn)題，提高其適應性、可靠性。研究割臺的性能改進(jìn)方案，減少割茬不齊、破頭率高等現象。對鋪放方式應重點(diǎn)研究，鋪放方式和質(zhì)量的好壞，直接影響機器連續作業(yè)和輔助工人數量多少。由于分段收獲，生產(chǎn)率比不上聯(lián)合式，因此，應研究整機的操作靈活性、維護便利性、制造成本等，以求經(jīng)濟性?xún)?yōu)越。對與之配套的剝葉機，同樣著(zhù)重考慮剝葉元件的性能。全盤(pán)考慮收割機、剝葉機（**好加上蔗葉切碎還田裝置）、打捆機、裝載機等組成的收獲機械系統的相互配合問(wèn)題，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強度。
　　由于甘蔗為多年生作物，在研究中，特別要注意機械化作業(yè)對蔗田的破壞性的影響以及生態(tài)環(huán)境的影響。 
　　5. 結束語(yǔ)
　　蔗糖業(yè)在新世紀將會(huì )產(chǎn)生新的跨越，甘蔗全程機械化將會(huì )得到快速發(fā)展，對廣大農機工作者既是機遇又是挑戰?？偟膩?lái)說(shuō)，我國甘蔗收獲機械化前景是廣闊、光明的，只要我們抓住機遇，攻克技術(shù)瓶頸，將會(huì )迎來(lái)甘蔗生產(chǎn)機械化蓬勃發(fā)展的春天。

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