甘蔗收获机械技术的现状及发展对策

发布日期:2019-03-16 16:53

1.前言

甘蔗是我国制糖工业的主要原料,主要分布在广西、广东、海南、福建、云南等省区。我国是世界甘蔗生产大国,2000年种植面积为146万公顷。广西作为自然条件优越的地区,蔗糖业发展迅速,已成为当地经济的支柱产业,糖产量占全国一半以上。蔗糖业是广西农民的重要经济来源,也影响地方财政收入。

我国加入WTO后,面临原糖进口配额和关税变化对蔗糖业的冲击,市场竞争激烈。广西蔗糖生产成本过高,在国际市场缺乏价格优势。针对这一局面,广西政府采取了一系列扶持政策,引导企业资产重组,发展工贸一体化的大型糖业集团,优化产业结构,重点支持宜蔗地区的发展。制糖企业通过深化管理、提高技术水平和综合利用甘蔗产品,取得了一定成绩。然而,甘蔗生产技术仍然落后,占生产成本70%以上。因此,提高甘蔗生产技术水平是实现甘蔗生产全程机械化的关键,而成熟的甘蔗收获机械技术尚未解决,成为制约瓶颈。

2.甘蔗收获机械技术的现状

2.1国外甘蔗收获机械技术的现状

国外主要使用切段式甘蔗联合收割机和整杆式甘蔗收割机(配套剥叶机)。

2.1.1切段式甘蔗联合收割机

发达国家因土地资源丰富,甘蔗种植连片,便于机械化作业。糖厂制糖工艺接受切段式原料蔗,因此大型切段式甘蔗联合收割机得到广泛应用。巴西80%的甘蔗生产实现机械化收割,古巴达到72%。主要代表厂商和机型有英国SERRANA公司、巴西SAHTAL公司、澳大利亚TOFT系列等,24小时生产率达400~900吨。小型机型如日本久保田UT—70K型和松元机工MCH—15型,每小时生产率为3吨。

2.1.2整杆式甘蔗收割机

该类机型完成割倒、铺放等工序,配套剥叶机进行切梢、剥叶,人工集堆后机械化装载。适用于丘陵小田块蔗田作业,主要在日本、菲律宾、印度尼西亚等国应用。代表机型有日本文明农机NB—11型和久保田NB—11K型,剥叶机有久保田BMC—250型。

2.2国内甘蔗收获机械技术的现状

我国从上世纪70年代开始研制甘蔗收获机械,主要分为切段式和整杆式。

2.2.1切段式甘蔗联合收割机

该类机型仿照国外大型甘蔗联合收割机改进而成,通过改造中马力轮式拖拉机,割台悬挂于拖拉机尾部,一次性完成切梢、扶倒、切割、喂入、切段、输送、清选、装载等工序。代表机型有广西农机研究所研制的4GZ—140型,但因切段蔗不受糖厂欢迎,未得到推广。

2.2.2整杆式甘蔗收割机

整杆式甘蔗收割机有两种主要型式:联合式和分段式。

联合式整杆甘蔗收割机一次性完成切梢、扶倒、切割、输送、清选、剥叶等工序,代表机型有广西农机研究所的KALTOR—80型。分段式整杆收割机完成扶倒、切割输送、铺放(或打捆)等工序,配套剥叶机和运输车,实现分段式机械化作业。代表机型有广东农机所的4GZ—35型、华南农大的侧挂式和自走底盘式甘蔗收割机、仙游县农机厂的4GZ—12型、南宁市百乐机电公司的BL02A型等。配套剥叶机有广西大学的4ZB—6A型、广西农机所的4ZB—12型、百乐机电公司的BL02A型等。这些机型技术路线正确,但适应性、可靠性有待提高,尚未大量推广。

3.国内甘蔗收获机械技术存在的问题

3.1切段式联合收割机存在的问题

3.1.1采收的切段蔗不符合糖厂要求。甘蔗切段后必须在16小时内开榨,否则糖分下降,影响出糖率,而糖厂的生产模式无法保证。

3.1.2整机结构对收获适应性差。采用轮式拖拉机作底盘,改动量大;机型大,转弯半径大,蔗区预留空地不足;割台可调性差,割茬不齐、破头率高;切梢装置调整不便;整机部件可靠性有待提高。

3.2整杆式甘蔗收割机存在的问题

3.2.1联合式整杆收割机整机性能较差。割台可调性差,割茬不齐,破头率高;剥净率低,含杂率高,损失率大;输送装置不完善。

3.2.2分段式整杆甘蔗收割机整机结构性能仍不理想。整机外形尺寸大,转弯半径大;割台可调度差,无仿型机构;配套功率与生产率的匹配性差;整机质量分布不均衡;生产率低,劳动强度大;整机可靠性偏低。

3.2.3剥叶机性能仍未成熟。剥叶元件使用寿命低,增加使用成本和维护工作量;剥净率有待提高;剥叶元件易造成甘蔗破损。

4.发展甘蔗收获机械化的对策

4.1加大政策扶持力度,增加甘蔗收获机械研发的投入

发达国家甘蔗生产机械化水平高的关键在于政策支持。我国甘蔗收获机械研发投入不足,各级政府部门应重视,出台更多优惠政策,加大财政投入,鼓励研发和推广使用。制糖企业应参与收获机械研发,降低制糖成本,实现产业多元化。

4.2努力创造机械化作业的基础条件

我国甘蔗生产方式落后,缺乏区域化种植、规模化和专业化生产。蔗田起伏不平,种植垄距规格杂,种苗品种不够优良,耕作机械化程度低,田间管理不科学。因此,必须改变这种局面,进行田园化建设、灌溉设施建设,推广优良品种,实行科学化的耕作管理,建立现代化的甘蔗生产模式。

4.3加强甘蔗生产机械化服务组织建设

甘蔗生产机械化需要种植户、制糖企业、服务组织的紧密配合。加强甘蔗生产机械化服务组织的培养,鼓励糖厂建立机械化基地,发挥带头作用,实现产业化经营,为甘蔗收获机械产品进入市场提供良好的运营机制。

4.4甘蔗收获机械技术研发的思路与对策

4.4.1引进国外先进技术,加快研发的进程

国外切段式和整杆式收获机械技术较为成熟,国内可通过引进试验,消化吸收后进行国产化研制,争取早日推广应用。

4.4.2加强农机与农艺的紧密相结合

研发机构应与甘蔗生产单位联合,研究甘蔗生产的标准化,建立甘蔗机械化研究试验示范推广基地,进行不受季节限制的田间试验,力求农机与农艺的最优化结合,加快机械技术进步。

4.4.3收获机械技术研究开发对策的初探

切段式收获机械技术是世界发达国家的主导方向,也是我国甘蔗收获机械化发展的主要方式。虽然目前受到制糖技术的制约,但随着制糖技术的进步,切段式收获机械技术将有很大的市场空间。研发机构应与制糖企业联合,突破技术制约的瓶颈,提高切段式甘蔗联合收割机的适应性、可靠性。

整杆式甘蔗收割机是目前国内研发的主流。联合式整杆收割机应朝专业化、智能化、自动化方向发展,提高整机技术性能和制造质量水平。分段式整杆收割机应加紧克服配套底盘与收割机构之间的矛盾,解决现有机型的技术问题,提高其适应性、可靠性。

5.结束语

蔗糖业在新世纪将迎来新的跨越,甘蔗全程机械化将快速发展。虽然我国甘蔗收获机械化面临挑战,但前景广阔。只要我们抓住机遇,攻克技术瓶颈,甘蔗生产机械化将迎来蓬勃发展的春天。