广西甘蔗收获机械化技术路线比较分析

广西甘蔗生产服务有限公司

□ 鲁 华

近年来，广西甘蔗机械化成为全国关注的焦点。2017/2018榨季，广西蔗区甘蔗联合收获机保有量为319台；2018/2019榨季，保有量为623台；进入2019/2020榨季，笔者初步统计的结果是近千台。以上数据基本上都是切段式甘蔗联合收获机。然而，甘蔗收获环节机械化水平发展缓慢，据官方统计数据，2018/2019榨季，广西甘蔗生产耕种收综合机械化水平达到60.41%，机收水平只有13.2%，成为全国农业机械化“短板”中的薄弱环节。

一、技术和应用分析

经过连续四个榨季的密集推广，特别是2017年农业部等提出“推进甘蔗全程机械化五大行动”以来，广西甘蔗联合收获机械出现了较大增量。笔者认为，广西甘蔗收获机械化在技术路线上还有进一步探讨的空间。

1.甘蔗种植生产经营模式

当前，广西糖料蔗种植生产经营模式仍以单家独户为主，单个地块、面积较小的人工种植占主流。随着城镇化进程的推进，农村劳动力越来越少，由于个体种植经营面积相对较小，近年来在耕整地环节机械化作业已基本普及，但其余环节所需的绝大部分劳力需求，仍能被自有劳动力或本地劳动力供给的方式满足。另外，随着土地租赁成本的抬高和种植糖料蔗利润率降低，具有相应农艺种植技术和种植经营管理经验的专业人才较为缺乏，在这种环境下，个体或组织规模化种植经营所面临的经营风险仍较大。因此，对于大部分种植经营者来说，理性分析行业环境，结合自身条件，构建或选择经济效益最大化的生产经营模式和经营规模，降低种植经营风险，是当前面临的一大难题。

2.蔗园规划及种植农艺技术因素

在广西蔗区传统种植经营方式占主流的情况下，受产业链各方利益掣肘机械化面临推广上的尴尬。一方面，种植技术都是以人工劳动为基础发展出来的，种植者都缺乏与机械化耕作方式相匹配的蔗园规划以及相应机械化生产农艺技术，自然对农业机械及其使用缺乏足够的认知和预期。另一方面，大部分蔗园（蔗田）规划、土地整理，都没有按照经济效益最大化且满足农业机械作业的条件来进行。而且，种植方、糖企等相关利益方倾向于在原有蔗田基础条件下，用传统种植农艺技术各环节的作业标准去衡量机械化作业的质量，并对现阶段机械化作业技术及能力赋予过高的经济效益期望。

3.蔗区收获季节天气因素

由于收获机械自重较大，目前甘蔗种植农机农艺还不完全匹配，如果收获期遇降雨天气，会导致含杂率激增、拔蔗蔸、碾实蔗田、收获设备轮胎打滑陷坑等情况，基本上降雨后需等2—5天才能机收作业。根据广西气象科学研究所《广西糖料蔗压榨期机收作业气候适宜性评估》研究，当年11月至翌年1月，广西蔗区平均机收作业适宜（无雨）天数53天，接近三分之二时间适宜机收作业；2—3月份只有三分之一时间适宜作业。广西蔗区全压榨期，机收作业适宜（无雨）天数呈上升趋势，增长速率为每10年2.8天，其中1月、2月为上升趋势，11月则呈减少趋势。

从天气因素分析，2015/2016榨季，降雨天数偏多，各地降雨量和土地情况也不同，降雨后需要等2—5天才能机收作业，整个榨季适宜机收作业天数不超过20天；在2016/2017、2017/2018榨季，天气情况好转，降雨量天数少，整个榨季适宜机收作业天数达到55天以上；进入2018/2019榨季，又面临降雨时间长的困境，整个榨季适宜机收作业天数不超过20天。从以上统计数据看，天气原因也是构成甘蔗机收的重大因素，进而影响到种植方、糖厂方对机收的接受程度。

二、甘蔗产业链各方利益平衡分析

当前，广西甘蔗机械化收获以切段式联合收获机为主，甘蔗收获环节涉及的相关利益方主体有种植方、糖厂、收获作业方、运输方，由于各相关利益主体都受到正负两方面的影响，甘蔗收获环节原有生产经营管理方式正在发生着历史性变化，整个行业尚处于调整阶段。因此，各相关利益主体之间也在磨合相互之间的新型合作关系。

1.对种植方的影响

不利因素：

一是压实土壤。由于甘蔗收割机自重较大，一般都在6吨以上，对土壤压强较大，造成土壤压实严重，这将影响下一季甘蔗出芽和产量。

二是碾压甘蔗宿根。由于缺乏足够的机耕道路，加之蔗行宽度与甘蔗收割机或转运车轮距不匹配，以及机手不沿垄进沿垄出等原因，势必造成甘蔗宿根被碾压破损，导致下一季甘蔗不发芽。

三是田间损失。由于甘蔗收割机设计制造的缺陷、机手不规范操作、蔗行不匹配等原因，在作业中会造成甘蔗漏拾、挤压损伤、蔗段掉落、风机损失等，结果将减少种植方产量。

有利因素：

一是收获效率高。切段式甘蔗收割机在正常条件下，日收获量可达40—120吨/台班以上，人工砍收只有0.8—1.2吨/人.天。种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产量。

二是入土切割。与人工收获相比较，甘蔗收割机入土切割可以使下一季甘蔗从低位芽萌发，与高位芽萌发苗相比，低位芽更为粗壮，不易倒伏，更有利于获得较高产量。

三是收获价格低。当前人工收获（含装车）单价约为160元/吨，切段式收获单价约为90元/吨，种植方可节约大约70元/吨的收获费用。

四是尽早进入管护环节。由于收获效率高，种植方在同等条件下可以尽早完成收获，不误农时进入宿根管护或者耕地新植环节，加上收获时入土切割，有利于促进低位芽萌发，提升下一季甘蔗产量。

2.对于糖厂的影响

不利因素：

一是含杂率高。人工砍收时，入厂糖料蔗含杂较少，一般比例为0.2%—3%，所含杂质主要是蔗叶、部分尾梢。切段式机械收获时，入厂糖料蔗含杂量较多，一般比例为6%—10%，所含杂质主要是蔗叶、尾梢、泥土等。遇上下雨天气，因为空气湿度大、田间杂草多、甘蔗倒伏、培土不到位、行距不匹配等因素，含杂率更会激增。含杂率高意味着在蔗价相同前提下，糖厂支付的运费和制糖成本攀升，也对糖厂现有制糖工艺和设备提出了新要求。

二是雨天制约。遇上雨天，现有机械化收获技术、种植农艺技术就不能下地作业，糖厂入榨糖料蔗数量不稳定，入榨量减少甚至可能导致糖厂断槽，给糖厂造成经济损失。

有利因素：

一是缓解砍工短缺。砍收季节人工短缺逐年加剧，加上同季其他经济作物人工作业需求的叠加，导致人工砍收费用逐年攀升，只有甘蔗机械化收获才是缓解对人工需求的有效途径。

二是有利于糖厂整体生存和发展。甘蔗机械化收获降低了收获费用，减少了人工需求，增加了种植方的获利能力，有助于糖厂动员更多的蔗农种植甘蔗，维护自身原料供给。

三是提升甘蔗入榨新鲜度。机收甘蔗由于切口较多，需要及时入榨，现阶段各糖厂对机收蔗都采取优先安排过磅入榨政策，有利于提升甘蔗入榨新鲜度，提高糖厂制糖效益。

3.对于运输方的影响

不利因素是单次运量减少。从目前调查获知，与人工砍收整秆甘蔗比较，切段式机收蔗装车密度相对小，加上传统人工砍收整秆蔗装车可以堆高，在同样车厢体积下，切段式机收蔗单次运量减少约20%—30%，影响运输方单次运输收益。

有利影响是总体运量增加：切段式机收作业效率高，在正常机收作业情况下，如果糖厂对机收蔗优先过磅政策和翻板台卸蔗设备不打折扣实施，运输车装车周转次数可以提高30%—50%，总体运量随之提高。

4.对收获作业方的影响

不利因素：

一是硬件设备购置价格高。甘蔗收获机售价从90万元左右到3百多万元不等，与之相应的农机购置补贴比例从20%—55%不等，购机一次性投入很大。

二是对操作人员素质要求高。甘蔗收获机驾驶员需要具备较高的操作技术水平、一定的设备维修保养能力以及工作责任心，才能保证作业质量，在作业过程中也能及时处理一些小故障，提高作业效率。

三是组织管理人员和操作人员缺乏。近三年来，广西甘蔗机械化收获出现较大幅度增长，传统人工砍收的组织管理形式已不再适合机械化作业需求，专业设备操作人员和地头田间的组织管理人员较为缺乏。

有利因素：

一是更可靠的生产组织结构和产能保证。由于广西蔗区榨季跨农历新年，在榨季初期和春节后，传统人工砍收出现人工短缺是常态，以机械化替代人工是一种有效解决办法。

二是更大的收获作业量。收获作业方采用机械化收获作业后，提高了作业服务能力，将获取更大的经济效益。

三、收获技术发展方向

实践证明，广西甘蔗机械化不能照搬国外技术，尤其是收获环节，受各方认知和现存生产条件的制约，应从以下两方面突破。

1.以经济效益最大化为目的的机械化生产技术体系

当前收获环节对人工需求最大，机械化收获是应对困境的有效手段。在蔗糖整体生产过程中，收获环节衔接了农业生产和工业生产，因此应该从蔗糖整体产业链出发，研究发展甘蔗机械化收获技术，需要各利益相关方对自身原有生产技术及经营管理做出相应调整。

2.多种机械化收获技术互补的可能

一是切段式联合收获。切段式联合收获是当前被各方最为广泛接受的一种机收方式，尽管都有一些不利影响，高效的作业效率可以弥补带来的损失，是其被认可的主要原因。例如：有利于种植方提高甘蔗产量；有利于提升糖料蔗入榨新鲜度等。

二是整秆式联合收获。这是最早出现的甘蔗机械化收获技术，也是糖料蔗收获效果最接近人工砍收的机械化收获技术。长久以来，糖厂一直期待整秆式联合收获技术成熟，以替代人工砍收。当前，在同样作业条件下，同马力段的整秆式与切段式设备相比，最大问题是作业效率较低，在剥叶、断尾、归集工序上有待突破，所需辅助人工较多。因此，在当前现有整秆式联合收获技术条件下，整秆式应以小规模种植户为目标客户，产品向轻量化努力，研发目标应不在于实现高效作业，与切段式相比要获得更高的作业质量，并替代部分人工砍收，以较低的成本解决小规模种植户的人工砍收问题。

三是分段式收获+集中除杂处理。广西榨季的降雨天气，对切段式和整秆式联合收获的影响都极大，基本上一下雨就必须停工，这对种植方和糖厂的生产安排造成极大障碍。因此，在当前生产条件下，可以考虑在田间管理时辅以田间植株剥叶，先使用轻量化分段式收获机作业，然后再进行集中剥叶处理的技术方案。这样还有个好处，在甘蔗生长中后期进行田间植株剥叶管理，可以有效提升蔗田整体通风性，避免甘蔗倒伏，提升产量，更方便分段式收获机作业。在分段式收获机的研发中由于其收获功能相对单一，可以进一步轻量化，应对降雨时作业造成的不良影响。另外，在相对固定地点进行集中除杂处理，也可避免降雨影响。