廣西甘蔗收獲機械化技術路線比較分析

廣西甘蔗生產服務有限公司

□ 魯 華

近年來，廣西甘蔗機械化成為全國關注的焦點。2017/2018榨季，廣西蔗區甘蔗聯合收獲機保有量為319臺；2018/2019榨季，保有量為623臺；進入2019/2020榨季，筆者初步統計的結果是近千臺。以上數據基本上都是切段式甘蔗聯合收獲機。然而，甘蔗收獲環節機械化水平發展緩慢，據官方統計數據，2018/2019榨季，廣西甘蔗生產耕種收綜合機械化水平達到60.41%，機收水平只有13.2%，成為全國農業機械化“短板”中的薄弱環節。

一、技術和應用分析

經過連續四個榨季的密集推廣，特別是2017年農業部等提出“推進甘蔗全程機械化五大行動”以來，廣西甘蔗聯合收獲機械出現了較大增量。筆者認為，廣西甘蔗收獲機械化在技術路線上還有進一步探討的空間。

1.甘蔗種植生產經營模式

當前，廣西糖料蔗種植生產經營模式仍以單家獨戶為主，單個地塊、面積較小的人工種植占主流。隨著城鎮化進程的推進，農村勞動力越來越少，由于個體種植經營面積相對較小，近年來在耕整地環節機械化作業已基本普及，但其余環節所需的絕大部分勞力需求，仍能被自有勞動力或本地勞動力供給的方式滿足。另外，隨著土地租賃成本的抬高和種植糖料蔗利潤率降低，具有相應農藝種植技術和種植經營管理經驗的專業人才較為缺乏，在這種環境下，個體或組織規模化種植經營所面臨的經營風險仍較大。因此，對于大部分種植經營者來說，理性分析行業環境，結合自身條件，構建或選擇經濟效益最大化的生產經營模式和經營規模，降低種植經營風險，是當前面臨的一大難題。

2.蔗園規劃及種植農藝技術因素

在廣西蔗區傳統種植經營方式占主流的情況下，受產業鏈各方利益掣肘機械化面臨推廣上的尷尬。一方面，種植技術都是以人工勞動為基礎發展出來的，種植者都缺乏與機械化耕作方式相匹配的蔗園規劃以及相應機械化生產農藝技術，自然對農業機械及其使用缺乏足夠的認知和預期。另一方面，大部分蔗園（蔗田）規劃、土地整理，都沒有按照經濟效益最大化且滿足農業機械作業的條件來進行。而且，種植方、糖企等相關利益方傾向于在原有蔗田基礎條件下，用傳統種植農藝技術各環節的作業標準去衡量機械化作業的質量，并對現階段機械化作業技術及能力賦予過高的經濟效益期望。

3.蔗區收獲季節天氣因素

由于收獲機械自重較大，目前甘蔗種植農機農藝還不完全匹配，如果收獲期遇降雨天氣，會導致含雜率激增、拔蔗蔸、碾實蔗田、收獲設備輪胎打滑陷坑等情況，基本上降雨后需等2—5天才能機收作業。根據廣西氣象科學研究所《廣西糖料蔗壓榨期機收作業氣候適宜性評估》研究，當年11月至翌年1月，廣西蔗區平均機收作業適宜（無雨）天數53天，接近三分之二時間適宜機收作業；2—3月份只有三分之一時間適宜作業。廣西蔗區全壓榨期，機收作業適宜（無雨）天數呈上升趨勢，增長速率為每10年2.8天，其中1月、2月為上升趨勢，11月則呈減少趨勢。

從天氣因素分析，2015/2016榨季，降雨天數偏多，各地降雨量和土地情況也不同，降雨后需要等2—5天才能機收作業，整個榨季適宜機收作業天數不超過20天；在2016/2017、2017/2018榨季，天氣情況好轉，降雨量天數少，整個榨季適宜機收作業天數達到55天以上；進入2018/2019榨季，又面臨降雨時間長的困境，整個榨季適宜機收作業天數不超過20天。從以上統計數據看，天氣原因也是構成甘蔗機收的重大因素，進而影響到種植方、糖廠方對機收的接受程度。

二、甘蔗產業鏈各方利益平衡分析

當前，廣西甘蔗機械化收獲以切段式聯合收獲機為主，甘蔗收獲環節涉及的相關利益方主體有種植方、糖廠、收獲作業方、運輸方，由于各相關利益主體都受到正負兩方面的影響，甘蔗收獲環節原有生產經營管理方式正在發生著歷史性變化，整個行業尚處于調整階段。因此，各相關利益主體之間也在磨合相互之間的新型合作關系。

1.對種植方的影響

不利因素：

一是壓實土壤。由于甘蔗收割機自重較大，一般都在6噸以上，對土壤壓強較大，造成土壤壓實嚴重，這將影響下一季甘蔗出芽和產量。

二是碾壓甘蔗宿根。由于缺乏足夠的機耕道路，加之蔗行寬度與甘蔗收割機或轉運車輪距不匹配，以及機手不沿壟進沿壟出等原因，勢必造成甘蔗宿根被碾壓破損，導致下一季甘蔗不發芽。

三是田間損失。由于甘蔗收割機設計制造的缺陷、機手不規范操作、蔗行不匹配等原因，在作業中會造成甘蔗漏拾、擠壓損傷、蔗段掉落、風機損失等，結果將減少種植方產量。

有利因素：

一是收獲效率高。切段式甘蔗收割機在正常條件下，日收獲量可達40—120噸/臺班以上，人工砍收只有0.8—1.2噸/人.天。種植方可以及早安排新植或宿根管理工作，有利于提高下一季甘蔗產量。

二是入土切割。與人工收獲相比較，甘蔗收割機入土切割可以使下一季甘蔗從低位芽萌發，與高位芽萌發苗相比，低位芽更為粗壯，不易倒伏，更有利于獲得較高產量。

三是收獲價格低。當前人工收獲（含裝車）單價約為160元/噸，切段式收獲單價約為90元/噸，種植方可節約大約70元/噸的收獲費用。

四是盡早進入管護環節。由于收獲效率高，種植方在同等條件下可以盡早完成收獲，不誤農時進入宿根管護或者耕地新植環節，加上收獲時入土切割，有利于促進低位芽萌發，提升下一季甘蔗產量。

2.對于糖廠的影響

不利因素：

一是含雜率高。人工砍收時，入廠糖料蔗含雜較少，一般比例為0.2%—3%，所含雜質主要是蔗葉、部分尾梢。切段式機械收獲時，入廠糖料蔗含雜量較多，一般比例為6%—10%，所含雜質主要是蔗葉、尾梢、泥土等。遇上下雨天氣，因為空氣濕度大、田間雜草多、甘蔗倒伏、培土不到位、行距不匹配等因素，含雜率更會激增。含雜率高意味著在蔗價相同前提下，糖廠支付的運費和制糖成本攀升，也對糖廠現有制糖工藝和設備提出了新要求。

二是雨天制約。遇上雨天，現有機械化收獲技術、種植農藝技術就不能下地作業，糖廠入榨糖料蔗數量不穩定，入榨量減少甚至可能導致糖廠斷槽，給糖廠造成經濟損失。

有利因素：

一是緩解砍工短缺。砍收季節人工短缺逐年加劇，加上同季其他經濟作物人工作業需求的疊加，導致人工砍收費用逐年攀升，只有甘蔗機械化收獲才是緩解對人工需求的有效途徑。

二是有利于糖廠整體生存和發展。甘蔗機械化收獲降低了收獲費用，減少了人工需求，增加了種植方的獲利能力，有助于糖廠動員更多的蔗農種植甘蔗，維護自身原料供給。

三是提升甘蔗入榨新鮮度。機收甘蔗由于切口較多，需要及時入榨，現階段各糖廠對機收蔗都采取優先安排過磅入榨政策，有利于提升甘蔗入榨新鮮度，提高糖廠制糖效益。

3.對于運輸方的影響

不利因素是單次運量減少。從目前調查獲知，與人工砍收整稈甘蔗比較，切段式機收蔗裝車密度相對小，加上傳統人工砍收整稈蔗裝車可以堆高，在同樣車廂體積下，切段式機收蔗單次運量減少約20%—30%，影響運輸方單次運輸收益。

有利影響是總體運量增加：切段式機收作業效率高，在正常機收作業情況下，如果糖廠對機收蔗優先過磅政策和翻板臺卸蔗設備不打折扣實施，運輸車裝車周轉次數可以提高30%—50%，總體運量隨之提高。

4.對收獲作業方的影響

不利因素：

一是硬件設備購置價格高。甘蔗收獲機售價從90萬元左右到3百多萬元不等，與之相應的農機購置補貼比例從20%—55%不等，購機一次性投入很大。

二是對操作人員素質要求高。甘蔗收獲機駕駛員需要具備較高的操作技術水平、一定的設備維修保養能力以及工作責任心，才能保證作業質量，在作業過程中也能及時處理一些小故障，提高作業效率。

三是組織管理人員和操作人員缺乏。近三年來，廣西甘蔗機械化收獲出現較大幅度增長，傳統人工砍收的組織管理形式已不再適合機械化作業需求，專業設備操作人員和地頭田間的組織管理人員較為缺乏。

有利因素：

一是更可靠的生產組織結構和產能保證。由于廣西蔗區榨季跨農歷新年，在榨季初期和春節后，傳統人工砍收出現人工短缺是常態，以機械化替代人工是一種有效解決辦法。

二是更大的收獲作業量。收獲作業方采用機械化收獲作業后，提高了作業服務能力，將獲取更大的經濟效益。

三、收獲技術發展方向

實踐證明，廣西甘蔗機械化不能照搬國外技術，尤其是收獲環節，受各方認知和現存生產條件的制約，應從以下兩方面突破。

1.以經濟效益最大化為目的的機械化生產技術體系

當前收獲環節對人工需求最大，機械化收獲是應對困境的有效手段。在蔗糖整體生產過程中，收獲環節銜接了農業生產和工業生產，因此應該從蔗糖整體產業鏈出發，研究發展甘蔗機械化收獲技術，需要各利益相關方對自身原有生產技術及經營管理做出相應調整。

2.多種機械化收獲技術互補的可能

一是切段式聯合收獲。切段式聯合收獲是當前被各方最為廣泛接受的一種機收方式，盡管都有一些不利影響，高效的作業效率可以彌補帶來的損失，是其被認可的主要原因。例如：有利于種植方提高甘蔗產量；有利于提升糖料蔗入榨新鮮度等。

二是整稈式聯合收獲。這是最早出現的甘蔗機械化收獲技術，也是糖料蔗收獲效果最接近人工砍收的機械化收獲技術。長久以來，糖廠一直期待整稈式聯合收獲技術成熟，以替代人工砍收。當前，在同樣作業條件下，同馬力段的整稈式與切段式設備相比，最大問題是作業效率較低，在剝葉、斷尾、歸集工序上有待突破，所需輔助人工較多。因此，在當前現有整稈式聯合收獲技術條件下，整稈式應以小規模種植戶為目標客戶，產品向輕量化努力，研發目標應不在于實現高效作業，與切段式相比要獲得更高的作業質量，并替代部分人工砍收，以較低的成本解決小規模種植戶的人工砍收問題。

三是分段式收獲+集中除雜處理。廣西榨季的降雨天氣，對切段式和整稈式聯合收獲的影響都極大，基本上一下雨就必須停工，這對種植方和糖廠的生產安排造成極大障礙。因此，在當前生產條件下，可以考慮在田間管理時輔以田間植株剝葉，先使用輕量化分段式收獲機作業，然后再進行集中剝葉處理的技術方案。這樣還有個好處，在甘蔗生長中后期進行田間植株剝葉管理，可以有效提升蔗田整體通風性，避免甘蔗倒伏，提升產量，更方便分段式收獲機作業。在分段式收獲機的研發中由于其收獲功能相對單一，可以進一步輕量化，應對降雨時作業造成的不良影響。另外，在相對固定地點進行集中除雜處理，也可避免降雨影響。