2017年中國甘蔗機械化博覽會剛剛結(jié)束一周左右，而業(yè)內(nèi)人士對于中國的甘蔗收獲究竟需要何種機械的討論還在繼續(xù)。

　　在博覽會上，有近20家企業(yè)展出了30臺(套)左右的甘蔗收獲機，幾乎涵蓋了我國蔗區(qū)使用的所有類型。

　　從生產(chǎn)企業(yè)看，有國外大型高端產(chǎn)品，如迪爾、凱斯的甘蔗收獲機;也有國內(nèi)大型產(chǎn)品，如中聯(lián)、柳工等企業(yè)的甘蔗收獲機;還有國內(nèi)各種小型的甘蔗收獲機。

　　從機器結(jié)構(gòu)、工作原理看，有砍稈鋪放式的，有整稈式的，也有切段式的;有結(jié)構(gòu)簡單、機身短小的履帶機，也有配置豪華、駕乘舒適的輪式機;有自裝自卸的單體機，也有邊收邊卸的組合機等。

　　我國在甘蔗收獲機械的研制方面已走過了近50年的歷程，有很深的歷史積淀。因此中高檔甘蔗收獲機在結(jié)構(gòu)布置方面已差別不大，而小型產(chǎn)品卻各具特色。

　　雖然我們在甘蔗收獲機械的研發(fā)方面付出了巨大的努力，但據(jù)權(quán)威資料統(tǒng)計，目前我國大中型甘蔗收割機保有量僅有500臺，機收率只有0.3%。

　　有人說，引進現(xiàn)成的國外大型甘蔗收獲機，可以快速提升收獲機械化水平。但筆者認為，雖然機械化收獲是甘蔗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然趨勢，但根據(jù)目前我國甘蔗生產(chǎn)的實際情況，僅靠進口機械解決不了根本問題，因為各種影響因素復雜多變。

　　機械化收獲的迫切性

　　甘蔗是我國食糖原料的主要來源，保障食糖安全是國家戰(zhàn)略。近幾年甘蔗生產(chǎn)成本逐漸提高，人工收獲成本已占總成本的一半。甘蔗機械種植和收獲成為我國甘蔗生產(chǎn)發(fā)展的瓶頸，甘蔗收獲更是勞動強度最大、環(huán)境最惡劣的環(huán)節(jié)。人工一天只能收獲1t左右的甘蔗。

　　目前我國農(nóng)村勞動力缺乏，青壯年外出打工，基本都是老人、婦女務(wù)農(nóng)。人工收獲甘蔗進度慢，使得甘蔗收獲時間跨度延長;加之氣候變化、傳統(tǒng)節(jié)日以及其他作物春播等，會對甘蔗收獲造成影響。

　　另外，人工收獲的甘蔗，砍收質(zhì)量良莠不齊，導致糖廠吊榨、斷槽、停機現(xiàn)象時有發(fā)生，不能滿負荷運轉(zhuǎn)，榨季無限延長，后期產(chǎn)糖率明顯下降，浪費嚴重。

　　機械化收獲已成為提高甘蔗生產(chǎn)能力的迫切要求，也是甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

　　在廣西柳州的桂中思源“雙高”基地，1000hm2(1.5萬畝)蔗田，往年榨季要請600個勞力收甘蔗，現(xiàn)在一臺機器一天就能收割100t。平均收獲成本可控制在30～40元/t，比人工收獲節(jié)省成本50～60元/t。

　　機械化收獲甘蔗的好處還在于，在切割刀片剛?cè)胪習r切斷甘蔗，可減少病蟲害的發(fā)生，增加宿根蔗的產(chǎn)生，苗根壯不易倒伏。收獲后切碎的蔗葉平鋪地表，可增加土壤有機成分，提高來年甘蔗產(chǎn)量。

　　各種機型優(yōu)劣

　　甘蔗機械化收獲工藝一般是切梢(均勻撒到已收割甘蔗地塊一側(cè))→剝?nèi)~(在喂入、輸送和切斷過程中完成)→切斷(壓倒?jié)L筒將甘蔗壓倒在合適位置，然后切斷)→除雜(將皮、葉、梢頭等廢棄物排出到已收割甘蔗地塊一側(cè))和裝載(通過升運器等方式將甘蔗段送入料車中)等多項工序。

　　目前國內(nèi)甘蔗種植區(qū)使用較多的主流機型是切段式收獲機，其他各類機型也有少量應(yīng)用，或者處于試驗示范階段。

　　1.切段式收獲機

　　我國甘蔗收獲技術(shù)多從國外引進，且國外多是切段式收獲機，因此我國市場上也以切段式甘蔗收獲機為主。

　　雖然切段后的甘蔗含雜率高，潮濕天氣收割難以保存，且必須在24h之內(nèi)進行壓榨，否則會出現(xiàn)霉變或降低產(chǎn)品質(zhì)量等缺陷，但由于切段式收獲機作業(yè)過程輔助人工少，所以仍是大田蔗農(nóng)的選擇。

　　另外，切段式甘蔗收割機對嚴重倒伏的甘蔗收割效果比較好，在氣候溫暖，不需要蔗葉進行保溫、保水、保肥，地塊較大，甘蔗倒伏嚴重的地區(qū)非常適用。

　　2.整稈式收獲機

　　整稈式收獲機作業(yè)效率較高，比較適合于我國甘蔗主產(chǎn)區(qū)多為丘陵坡地的地理環(huán)境，在雨季切段式收獲機不能作業(yè)的情況下，這種機型可以正常作業(yè)。收獲后的甘蔗具有方便運輸、含雜質(zhì)少、損耗低、出糖量高、儲存時間長等優(yōu)勢。

　　由于諸多優(yōu)點，事實上，國內(nèi)一些企業(yè)在20年前就開始研發(fā)整稈式收獲機，但遺憾的是很多產(chǎn)品的技術(shù)和作業(yè)性能仍有待完善和提高。

　　而且，整稈式收獲機存在不能收割嚴重倒伏甘蔗和需要人工進行輔助剝?nèi)~去梢的缺陷，很多蔗農(nóng)不喜歡使用。

　　3.其他類型收獲機

　　博覽會上各類機型最明顯的特征是液壓傳動技術(shù)的普遍使用，液壓馬達已成為普遍采用的驅(qū)動元件。所有整稈或切段機型都是單壟收獲，但配套動力和自身質(zhì)量相差極大，有55.1kW(75hp)的，更有275.6kW(375hp)的，但大多都在147kW(200hp)左右。

　　在博覽會同期舉辦的甘蔗機械化作業(yè)演示會上發(fā)現(xiàn)，各種機型的表現(xiàn)不一。

　　甘蔗長勢不規(guī)范，多臺機器的切梢作用不大;各類機器結(jié)構(gòu)不同，尤其是風機結(jié)構(gòu)不同，導致含雜率指標明顯不一致，含雜主要是梢頭段和碎葉較多。

　　個別機型產(chǎn)生的收獲損失，包括未進入機器的倒伏甘蔗和進入機器切斷后又落地的甘蔗段，最多時地表一米一節(jié)。農(nóng)戶對于破頭率沒有過高的要求，只要不松動蔗跟即可。

　　現(xiàn)場作業(yè)中，鋪放式單一砍稈的收割機作業(yè)速度最快，但還需要剝?nèi)~砍梢;整稈收獲的彎稈和梢頭處理欠佳;機身短小結(jié)構(gòu)簡單的機器作業(yè)速度慢;自裝自卸式機械需要的輔助機具多，邊收邊卸式機械入地難、坡地險。

　　普遍存在的問題是，切梢裝置調(diào)整不便，對生長高度不齊的甘蔗難以控制到合理的切梢長度;割臺可調(diào)性差，造成割茬不齊、破頭率高。

　　近20年來，國內(nèi)外企業(yè)積極參與甘蔗收獲機械的研制，大力研發(fā)適合中國特色的收割機。比如凱斯紐荷蘭在廣東佛山成立了甘蔗收獲機械生產(chǎn)廠，中聯(lián)重科在博覽會上一次將8臺甘蔗收獲機交付客戶。

　　尤其是近幾年，國產(chǎn)甘蔗收割機的研發(fā)制造大有進展?？傮w趨勢是國產(chǎn)甘蔗收獲機械不斷成熟，機收替代人工收獲已有可選機型，但高效能收割機供給仍然不足。

　　農(nóng)機、農(nóng)藝、糖廠各有掣肘

　　我國甘蔗種植區(qū)域以丘陵旱坡地區(qū)為主，地形復雜，蔗田地塊分散小、坡度大、石頭多、機耕道不通暢。一家一戶分散經(jīng)營，方式多樣，品種不一。

　　大多蔗區(qū)是地不平、稈不直，沒有機耕道，導致收割機根本進不去。只有當甘蔗種植品種、種植行距與機械化收割相適應(yīng)，行距正確時，甘蔗才會處于機器中線保證收獲質(zhì)量。

　　同時，蔗區(qū)應(yīng)培育、引進適合我國主產(chǎn)蔗區(qū)機械化收獲的甘蔗品種;規(guī)范適宜機械化收獲的種植標準;整合土地資源，修建適合機械化收獲的田間道路，擴大機械化收獲規(guī)模。

　　目前廣西各地在“雙高基地”規(guī)范的要求下，蔗農(nóng)按照標準種植，寬窄行距固定，80、135～140、150cm行距均可進行機收。此外，通過不同熟性品種、不同植期的科學安排，可保證產(chǎn)糖效率和機收水平，以提高效益。

　　蔗農(nóng)對機械化收獲的要求則比較簡單，只要機收不丟蔗稈、不動蔗根、料箱含雜少即可。

　　因此，只有農(nóng)機農(nóng)藝相融合，多培育適宜機械化和抗倒伏的品種，甘蔗全程機械化才能加快實現(xiàn)。

　　而甘蔗產(chǎn)業(yè)鏈上的加工環(huán)節(jié)——糖廠，對甘蔗機械化收獲也有著特殊的要求。

　　我國的糖廠大多都是在人工收割整稈入廠的方式下建立的，使用整稈制糖生產(chǎn)流程基本固化。目前糖廠的生產(chǎn)模式不能保證切段甘蔗隨到隨榨，切段蔗并不符合糖廠的生產(chǎn)工藝。

　　但目前甘蔗機械收獲的主流技術(shù)是切段式收獲，為減少含糖量損失，切段式收獲甘蔗需在24h內(nèi)進廠壓榨。為此，新的收獲、運輸、壓榨各環(huán)節(jié)間的銜接機制如何建立需要研究，使收獲與加工能夠快速有機配合。

　　固然機械收獲含雜率比人工高，但只要在糖廠合理扣除含雜，對推進甘蔗機收生產(chǎn)不會造成太大影響。

　　據(jù)悉，國內(nèi)糖廠將進行全面改制，政策空前利好。市場將全面放開，糖廠可以實現(xiàn)跨區(qū)收蔗。如此，以往壟斷局面將被打破，糖廠不能強制選擇只收人工作業(yè)整稈的甘蔗，這在很大程度上有利于促進甘蔗盡快實現(xiàn)機械收獲。

　　技術(shù)發(fā)展趨勢

　　甘蔗收獲機的常見故障包括蔗稈損失、含雜率高和發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降等，需要解決的問題是提高可靠性、增強適應(yīng)性。

　　比如提高切梢裝置的靈敏度，盡量做到多切梢少切稈;對生長彎曲、倒伏嚴重的甘蔗，收獲時的適應(yīng)性要強;蔗區(qū)采用機械種植，防止割茬不齊，破頭率高;蔗地起壟平直，保證收割機行進的穩(wěn)定性和收割效果，同時利于來年宿根蔗的生長，砍斷處減少被撕裂分叉現(xiàn)象;剝?nèi)~通道內(nèi)剝?nèi)~徹底，減少料箱含雜。

　　未來的產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)向智能化(故障診斷、田間石塊識別、料箱含雜報警等)、自動化(自動對行、自動調(diào)整扶蔗分蔗輥高度、自動調(diào)整風機轉(zhuǎn)速等)、專業(yè)化方面發(fā)展，減少機手勞動強度，保證收獲性能和作業(yè)質(zhì)量的提升。研制在雨天作業(yè)時的機器，以提高收獲機的有效利用率。

　　對于切梢器，目前由于甘蔗植株生長高低不一，所以作業(yè)中切梢只能按蔗梢位置的平均高度隨時調(diào)整，但在相當多的地塊中，甘蔗植株長勢高低懸殊過大，向兩側(cè)傾斜過多，使用切梢作用實際不大。未來設(shè)計的切梢器，其頂端高度和切梢旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)田塊作物品種和長勢應(yīng)該可以選擇。正確設(shè)置和使用切梢器可以減少進入接料車中的雜質(zhì)。

　　分蔗輥和扶蔗輥的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相反，這樣可以有效分離相鄰行間相互纏繞的甘蔗。若配置側(cè)刀可以切斷相互纏繞的蔗葉，防止倒伏甘蔗在推送過程中連根拔起。蔗輥距地高度也應(yīng)獨立調(diào)整，以保證收獲效果和防止泥土帶入底刀。

　　正確的位置是滑靴頂尖正好進入地表土可以扶起倒伏甘蔗進入切割，而滑靴頂尖正好離開地表土則可以少帶泥土進入機器。扶起倒蔗切斷時車速不易過快，否則易產(chǎn)生拔根現(xiàn)象。

　　壓倒?jié)L筒的高度也應(yīng)當可以根據(jù)倒伏甘蔗的高度調(diào)整，直稈升高，倒稈降低。過高影響切口和喂入，過低則使蔗稈折斷或連根拔起。

　　底刀高度設(shè)置不正確時，會產(chǎn)生切口不齊致使底根松動甚至連根拔起。作業(yè)時底刀正好進入地表土，保證切斷時由于蔗根周圍泥土擁擠不易產(chǎn)生破頭現(xiàn)象。但位置過低，刀頭易磨損且切割阻力大，過高易破頭且影響產(chǎn)量。底刀高度若設(shè)置壓力和高度傳感器則能保證實現(xiàn)自動控制。

　　喂入滾筒組將切斷甘蔗向后輸送的過程中完成去土除雜，切斷滾筒要保證切斷不粘連則必須刀片鋒利，這對除雜和減少糖分損失有極大好處。

　　除雜風機應(yīng)最大限度去除蔗段上的雜葉和泥土，包括除去不含甜汁的梢段。這就要求風機風速要大于梢段而小于甜稈段的漂浮速度。風量風速應(yīng)能調(diào)整，以適應(yīng)不同比重的甘蔗節(jié)。

　　升運器和提藍器可進一步清除雜物和泥土，使進入儲運車的物料是較為干凈的甜蔗段。田間運輸對收割效率影響極大，所以要求運輸車質(zhì)量小且靈活，輪距適合甘蔗行距，輪胎形狀不易壓破蔗根。

　　發(fā)展模式

　　國外的大型高端甘蔗收獲機，在小塊坡地上作業(yè)時機動性差，蔗農(nóng)感到不適用;加之價格昂貴，農(nóng)民的經(jīng)濟水平很難承受。

　　就目前來看，按工序分類的專用小型收獲機械最實用，也最受小規(guī)模經(jīng)營的蔗農(nóng)歡迎。

　　因此，國內(nèi)外企業(yè)在研制大型甘蔗收獲機的同時，也應(yīng)關(guān)注小型甘蔗收獲系列機組。這種機組可以由一些簡單的收割機、小型自走式甘蔗剝?nèi)~機以及配套的裝運裝置組成，蔗農(nóng)可以根據(jù)需要自行選擇各種不同的組合。

　　總之，鑒于目前我國甘蔗生產(chǎn)的實際情況，僅依靠進口收獲機無法解決甘蔗收獲機械化問題。在一定的階段內(nèi)，甘蔗收獲應(yīng)當是小型機、切段式和整稈式機型并存的發(fā)展模式。