淺談甘蔗機械化收獲與發展前景

龐承妮，黎向新，農宏亮，莫建霖，邱永兵，陳高峰，楊子增

（廣西農業機械研究院有限公司，廣西南寧 530007）

0 引言

廣西是我國甘蔗生產的主要主產區，但現代化水平不高，產業競爭力比較弱，造成的原因很多，其一是農機化基礎薄弱，土地自然稟賦差，甘蔗主產區70%以上的蔗田屬旱坡地，面積小，連片少，地塊細碎化問題突出；其二是甘蔗生產機械化程度不高，尤其是收獲環節，廣西近三年榨季聯合機收率不足5%。甘蔗生產要實現節本增效除品種改良、提高栽培水平、改進加工工藝外，最有成效的辦法是提高機械化程度，特別是提高機械收獲程度和質量。

1 甘蔗聯合收獲機機械化發展的制約因素

1.1 蔗區

一是土地自然稟賦差。蔗區蔗地大都為緩坡旱地，有相當一部分坡度大于13°，部分蔗地依山而建，形狀不規整、不連片、高差大，有的蔗區是風化土，石頭地多，適宜聯合機收面積不足20%。二是宜機蔗地面積減少。近年來隨著旱改水項目、農村土地開發利用和土地改換經營其他作物，蔗地有流失現象，且流失的大都是宜機地塊，進一步造成了可聯合機收面積的減少的局面。三是規模化土地經營變少，土地租金占成本的比重大，高額的土地租金制約了土地規模化經營的發展，蔗區種植面積超33.33 hm2的大戶較少。蔗地經營面積的細碎化、零散化，嚴重影響了高效機收的發展。四是蔗地規劃、整地不宜機收。蔗區大部分蔗地為散戶經營，小散戶種植甘蔗往往不為聯合機收作準備。

1.2 糖企

聯合收獲機機收含雜率高，造成糖分損失和設備損耗，增加了糖廠負擔。切斷式聯合機收的甘蔗含雜普遍在6%～12%的幅度。國外資料顯示，泥沙每增加1%，糖分就會降低0.2%；國內糖企提供的抽樣數據也顯示切斷式聯合機收蔗的產糖率要比人工蔗低。另外，泥沙多容易造成設備磨損需要經常停產維修，嚴重影響了糖企效益。在利益前面，糖企在能保證滿足其日榨量供應的前提下，糖廠傾向于人工收蔗，而不是機收蔗。從制糖企業對接受聯合機收蔗的程度看，主動推進聯合機收發展、查找制約機收痛點和解決機收過程中遇到的困難和問題的糖廠極少，絕大部分糖企只注重當下效益，不考慮遠景，主觀意識上對推進機收、發展機收不積極，嚴重制約了機收市場發展。

1.3 蔗農

農戶沒有通過聯合機收而增加收益，獲得實惠。蔗地宜機化程度低，農機農藝融合程度不高，聯合收割機在地塊作業時存在對蔗蔸碾壓的情況，一定程度上影響了宿根蔗的出苗率。所以農戶機對聯合機收損耗大、損傷蔗根影響下年產量等顧慮多，接受聯合機收的也是三年以上宿根準備翻種了的，這也是機收水平低的一個因素。散戶地塊小，導致機械化收割效率低，機械收獲成本偏高，機收隊在收割散戶的地塊時收取的機收費相比大戶偏高，機收費高加上機收損耗高，在有人力的條件下，蔗農選擇人工收獲的意愿大于機收。

1.4 收獲裝備

目前，市場上現有的切斷式聯合收割機一般為大中型的甘蔗聯合收割機，這類產品的體形龐大，整機過重，結構復雜，在我國坡地、分散小地塊的種植條件下作業條件受限、作業效率低、機器地頭轉彎極不方便，聯合收割機、甘蔗運輸車輪距與甘蔗種植行距不匹配造成壓壞甘蔗宿根的現象突出，不適合于我國大部分山區、丘陵地區的甘蔗種植地及宿根蔗收割后的保留需要，需要改變國內目前現有的種植模式與之相匹配。

市場上現有的整稈式甘蔗聯合收獲機還不夠成熟。現有的整稈式甘蔗聯合收獲機作業效率偏低，對倒伏甘蔗適應性差，單日平均作業量少不足以獲得盈利。其次，現有的整稈式甘蔗聯合收獲機收獲后的蔗莖破損比較嚴重，蔗莖質量遠比不上人工。再次，整稈甘蔗收割后收集方式不理想，甘蔗收集方式由于經常掉蔗，需要摻雜大量的人工撿拾，二次人工耗費太高。

1.5 農藝

農機農藝不配套。沒有統一的適合宜機化的種植農藝標準，蔗農種植模式多種多樣，缺乏統一而有效的適合機收的種植農藝標準；甘蔗生產設備較雜亂，耕、種、管、收等主要環節沒有形成系統性、連貫性、標準化的作業模式；缺乏規范、標準化生產經營管理。

2 分步式機收

2.1 甘蔗分步式機收的概念

甘蔗分步式機收是通過多個步驟完成甘蔗切割、集條（堆）、蔗葉分離、甘蔗收集搬運等作業工序的甘蔗收獲機具的總稱。機具類別按作業工序分為甘蔗割鋪機、甘蔗割堆機、甘蔗集條（堆）機、甘蔗田間收集搬運機、甘蔗剝葉除雜設備等。根據剝葉除雜后甘蔗的形態，甘蔗除雜設備分為整稈式剝葉除雜設備和切段式剝葉除雜設備。

2.2 甘蔗分步式機收的主要作業模式

近兩年，廣西積極推廣甘蔗分步式機收試點，較為成熟的主要技術路線有以下兩種。

技術方案一：田間割鋪（堆）、田間剝葉除雜、田間轉運、甘蔗裝車入糖廠。該技術方案使用割鋪（堆）機進行收割作業，完成甘蔗割倒、鋪放、集堆等工序，再利用小型移動剝葉除雜設備在田間地頭對甘蔗進行剝葉去稍除雜，然后收集剝葉除雜后的整稈式的甘蔗運至地頭，再裝車運至糖廠。

技術方案二：田間割鋪（堆）、田間轉運、集中剝葉除雜、甘蔗裝車入糖廠、蔗葉處理。該技術方案使用割鋪（堆）機進行收割作業，完成甘蔗割倒、鋪放、集堆等工序，將收割后的甘蔗連同蔗葉及蔗稍一起收集裝車，運送至集中除雜點，在集中除雜點使用剝葉除雜設備將甘蔗進行剝葉去稍除雜作業。集中除雜點處理方式有整稈式剝葉除雜和切斷式剝葉除雜。剝葉除雜后的甘蔗運送糖廠，同時，將通過剝葉除雜設備分離出來的蔗葉進行去泥沙、粉碎、切斷、除塵、揉絲、打包等加工制作成飼料，供應牛羊豬養殖場，實現蔗葉飼料化；或用抓機裝車運至發電廠發電或肥料廠制造肥料。蔗葉資源化利用，延伸產業鏈，實現產業效益最大化。

2.3 甘蔗分步式機收機具存在問題

分步式機收加工點經營模式較為靈活，取得了較好的效果。但設備在安裝、運行中仍有較多不足之處，需要不斷優化，持續改進。當前，分步式機收機具存在有以下問題：一是目前作業機具還不完善，各環節工作連貫性不夠。二是作業工序多、配套機具較多。三是割鋪機結構簡單，對于倒伏甘蔗適應性差，田間剝葉除雜設備不夠成熟，效率低。四是輔助人工較多，導致功效不高，人工成本高。五是集中除雜處理點所需場地大、固定不夠靈活。受土地使用限制影響，加工場地硬化、廠房搭建等問題難以解決，對后續工作開展造成較大影響，尤其在雨天時，場地泥濘、甘蔗濕水、漏電隱患等造成停機作業。六是目前現有的整稈式剝葉除雜設備的上料系統不能有效地將成堆蔗莖理順鋪平，導致輸送至除雜裝置的甘蔗糾纏交錯在一起，造成除雜通道堵塞或損傷蔗莖，且喂入裝置的輸送效率與除雜通道效率不匹配，輸送效率低于除雜效率，使除雜通道有相當一部分時間是在空運轉，導致機器實際的生產率不高。七是整稈式剝葉除雜設備的除雜裝置對彎曲甘蔗的適應性有待提高，彎曲甘蔗經過除雜通道時極易被折斷損傷，造成損失。八是切斷式分步式機收蔗的平均含雜率6.73%，高的達到7.9%，與傳統的機收蔗含雜相當，除雜效果有待提高。

3 分步式機收對比聯合機收的優勢

對于蔗區，各種類型結構簡單、功能單一且造價低廉的割鋪機、割堆機可以適應各種地塊收割要求，面對宜機化不高的小地塊、坡度地塊，即便使用動力小、油耗低的割（鋪）堆機，效率也比人工高很多，且使用成本較低，破解大中型甘蔗聯合收割機面對不宜機的地塊下不了地、下地不賺錢的難題。可解決廣西大部分蔗區無機可用的困局。

對于糖企，分步式機收可以為糖企提供與人工收獲品質相當的整稈蔗莖，不含泥沙，總含雜率不超過3%，與大部分糖企現有制糖工藝相匹配，不需要糖企進行技改設備升級，料蔗含雜率低，尤其是泥沙夾帶量幾乎為零。減輕糖企負擔，糖企接受度高。

對于蔗農，割鋪機、割堆機收割損失小，不碾壓蔗蔸不影響次年宿根生長，地上干凈無蔗葉影響破壟施肥等宿根管理，除雜（剝葉）后扣雜低，與其他模式相比，在甘蔗收獲環節綜合效益最佳。同時提高砍蔗效率。分步式機收，毛蔗砍（割鋪、堆機）、裝、運、加工均可實現機械作業，蔗農砍倒甘蔗不用剝蔗葉、捆甘蔗、搬運等，工作強度減輕，效率可極大提高。

對于作業者，分布式機收收費大致分為四個部分：割鋪（堆）作業、機械收集并運輸、除雜作業、除雜后裝車。農戶可以自由選擇這四個部分的某一個或幾個部分交由機收服務隊作業，方式較為靈活。

解決蔗葉禁燒、蔗葉離地難的問題。分步式機收在集中除雜點使用剝葉除雜設備將甘蔗實現甘蔗莖與蔗葉分離。在集中除雜點加工后的蔗葉可銷往火電廠、飼料加工廠、肥料加工廠，實現變廢為寶，售價130～290元/t不等。蔗葉、尾稍資源化利用，延伸產業鏈，實現產業效益最大化。

4 甘蔗分步式機收可達到的預期效果

減少宿根被拔蔸、碾壓破壞現象，降低含雜率。割鋪（堆）機獨立作業，輪或履帶碾壓在蔗行間的壟溝內，不會對蔗蔸宿根進行碾壓；割鋪（堆）機作業時，甘蔗在切斷前不受向前推倒的作用力，從而減少拔蔸現象，同時也降低收獲后蔗莖泥沙含雜率。

減少蔗莖在田地間的損失。割鋪（堆）機收割作業時，將蔗莖連同蔗葉一起收割集堆，再由田間轉運設備拉至收購點集中剝葉，能最大限度地降低蔗莖在田地中的損失。

減少榨季雨水天氣對機收的影響。聯合收割機在下雨時往往不能作業。而割鋪（堆）機能在小雨條件下作業，有效避免雨季天氣不能機收導致糖企原料蔗供應不足的影響。在同等條件下，割鋪（堆）機也比聯合收獲機能在雨后更早地投入機收作業中。

有利于實現蔗葉資源化利用。廣西甘蔗種植面積穩定在73.33萬hm2左右，年產蔗葉約700萬t。分步式機收將甘蔗莖、葉收割集中在除雜點實現莖葉分離，分離的蔗葉集中、品質高，節省了蔗葉在地里收集、打捆裝車和運輸的環節，大大降低了蔗葉處理成本。高密度打好捆后的蔗葉非常便于用在肥料、飼料、燃料等資源化綜合利用項目上，實現變廢為寶。

5 結語

甘蔗分步式機收為蔗農在聯合機收和人工傳統收獲之外提供一種選擇，分步式機收是解決當前丘陵山區和小地塊蔗地甘蔗機械化收獲問題的一個有效途徑。甘蔗分步式機收適應范圍廣，既可以適應大面積地塊作業，也適應小面積地塊作業；既可以在平緩坡蔗地作業，與可以適應丘陵坡地作業。同時，分步式機收有利于蔗葉和尾稍資源化利用，延伸產業鏈，實現產業效益最大化。

根據廣西農業機械化高質量發展“十四五”規劃，到2025年，廣西甘蔗收獲機械化率要達到30%。為提高甘蔗機械化收獲水平，甘蔗機械化收獲模式應由單純推廣聯合機收作業向多種作業模式并重轉變，考慮研發半機械化、半自動化的甘蔗收獲機具，研發生產一批簡便易操作、適宜丘陵山區作業的農機具。

堅持走甘蔗生產全程機械化發展路子，促進甘蔗機械化收獲模式的多元化發展對提高全國甘蔗收獲裝備技術水平、促進我國甘蔗收獲的機械化發展、實現產業提質增效、促進蔗糖業可持續發展、提高糖業國際競爭力、解決“三農”問題、助力鄉村振興具有重大意義。