甘蔗分步式机收除杂模式的可行性与经济效益探究

收稿日期：2023-11-10

作者简介：杨明东（1976—），男，广西南宁人，工程师，研究方向为农业、农艺农机、机械工程。

摘 要：甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的系统性和先进性强，讨论其可行性和经济效益对更加有效的应用具有重要作用。通过分析可知，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式具有显著的应用可行性，具有适用范围广、经营模式灵活多样、延长宿根年限、提高甘蔗叶资源化利用质量的优势。在分析此种收割方式的经济效益时，分别从设备与人员配置、运行模式与成本收益入手进行系统性分析，为充分发挥此种收割模式的作用最大化，获取经济效益提供保障。

关键词：甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式；适用范围；设备配置；成本收益

中图分类号：S225.53 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）03–00-03

甘蔗的收割方式不仅会影响收割效率，还会影响最终的经济效益。因此，研究不同收割方式的可行性和实际应用效果十分重要。甘蔗整杆分步式机收除杂处理是甘蔗收割常用的方法，对提高甘蔗收割工作质量、保证甘蔗收割工作按流程顺利推进具有重要作用。针对甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的要点、可行性等方面进行分析，是最大化发挥这种收割模式积极作用、体现甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式应用价值的重要条件。相关技术人员也应基于分析结果，在甘蔗收割的季节合理选用收割方式，从而获得更多的经济效益提供支持。

1 甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的原理与要点

1.1 甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的原理

甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式在甘蔗收割的过程中发挥着十分重要的作用，甘蔗分步式机收技术是指利用割铺（堆）机、田间收集搬运机、甘蔗除杂设备等机械，分步完成割铺（堆）、收集搬运、剥叶除杂等甘蔗收获各道工序的技术，通过高效机收，推动糖料蔗生产降本增效。为了进一步研究此种模式应用的可行性，并且了解此种模式的应用效果，应全面了解此种模式的应用原理。具体而言，此种收割模式引入了先进的机械设备，在收割过程中，先进技术发挥着重要作用，实现了甘蔗的高效、精准和快速收割[1]。通过引入自动化控制技术和智能化技术，机收设备能够根据甘蔗的成熟度、生长情况和地形地貌等因素进行智能调节，提高收割的精度和效率。此外，在收割过程中，该种模式主要采用低速切割、密植种植等措施，力求减少对土壤和环境的破坏[2]。同时，通过优化作业流程、合理安排农机具调度方案，实现降低燃油消耗和碳排放的目标，力求积极实现绿色生产。

1.2 甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的要点

甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的应用过程涉及多个要点，涵盖从技术应用到组织管理，再到经济效益和社会效益等方面内容。为了发挥甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的积极作用，相关工作人员应把握实践应用的以下7个要点。

第一，科学落实设备选型与配置工作。在甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式中，设备的选择与配置对收割效果会产生直接的影响。在具体选用设备时，需要根据甘蔗的品种、生长环境、地形地貌等因素，选择适合的收割机械和配套设备。同时，还需要根据实际需求，合理配置设备的数量和规格，确保机收的顺利进行。

第二，确认收割区域点位。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式需要借助先进的定位与导航技术，确保收割机械的精准定位和导航。常见的定位技术，包括GPS导航技术及常见的卫星导航系统等，通过应用定位技术能够实时获取甘蔗田的位置信息，为进一步落实收割工作做好准备。

第三，做好智能化的调度与控制工作。借助智能化控制技术，实现机收设备的自动化和智能化。通过引入物联网、大数据等技术，进一步实时监测收割过程，全面监测机收设备的运行状态、作业进度等信息，实现设备的远程监控和调度。

第四，注重人员技术培训和安全管理工作。利用分布式收割模式，技术人员需要系统全面地分析收割甘蔗过程中可能出现的影响因素，进一步通过合理选择收割方式，保障技术人员的操作水平，为取得更好的机收工作效果奠定基础。在具体实践中，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的应用质量也取决于工作人员的能力水平，在具体落实人员的技术培训工作时，应结合不同的设备参数操作原理，加强对技术人员的培训，还应从应用质量应用效果的稳定性等方面进行分析，以便保证技术人员能够合理操作设备[3]。

第五，选择适当的收割方式，科学设置机械设备参数。采用50马力（36.8 kW）以上拖拉机配套甘蔗割铺（堆）机进行整秆砍倒。甘蔗割铺（堆）机作业时应根据实际情况调整刀盘高度，确保入土切割且切口平整，避免蔗蔸破头。铺放角度应垂直均匀，甘蔗摆放应整齐有序。割茬高度应≤30 mm，破头率应≤9%，损失率应≤3%，铺放角度应在83°～101°。

第六，做好田间收集搬运工作，提高搬运工作效率。采用50马力（36.8 kW）以上拖拉机配套田间收集搬运机转运至剥叶除杂点。装载质量应≤5 000 kg，抓手每次抓取质量应在150 kg左右，抓取半径应≥

4.6 m、卸料高度应≥4.0 m。

第七，做好剥叶除杂工作，保证剥叶除杂的全面性。采用甘蔗除杂设备清除蔗叶、蔗梢、根须等，泥土、沙石等杂质要清除干净，防止蔗茎破损。

2 甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的可行性

2.1 适用范围广

甘蔗收割时，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的应用范围广，并且具有较高的应用可行性，主要体现在以下3个方面。

第一，提高生产效率。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式能够大幅度提高甘蔗收割的生产效率。与传统的收割方式相比，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式采用先进的机械设备和技术手段，实现了自动化和智能化的收割作业。这不仅能够减少人力投入，降低劳动强度，还能够缩短收割时间，提高生产效率。

第二，适应多样化地形和品种。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式具有较好的适应性和灵活性。它可以适用于不同地形、不同品种的甘蔗收割。通过选择适合的机械设备和作业技术，能够实现甘蔗在不同地形、不同品种条件下的高效收割，提高甘蔗生产的整体水平，增加农民的收益。

第三，收割作业环节独立性强。分步式机收各作业环节相对独立、灵活可变，每个作业环节对前置及后置各环节不产生根本性影响，不仅可应用于规模连片、地势平坦等耕作条件较好的地块作业，也可应用于丘陵地带、狭小地块等条件不好的地块，不受连片种植规模、农机农艺融合、种植行距朝向、坡度等条件的限制，适合在广西绝大多数蔗区应用。

2.2 经营模式灵活多样

多样化的经营模式是甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式应用过程中的重要优势之一。在甘蔗收割时甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式在应用时的经营模式有以下4种类型。

第一，合作经营模式。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式可以采用合作经营模式实现提高运营质量的目标。具体来说，这种模式需要由多个农户或合作社共同出资购买机械设备，共同参与机收作业。在合作经营模式下，可建立统一的管理和调度机制，实现资源的共享和优化配置，进一步提高经济效益[4-5]。

第二，租赁经营模式。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式还可采用租赁经营模式进行运营管理。在具体进行收割工作时，需要由专业的农机租赁公司购买机械设备，并且按照农户的需求及时出租给农户或合作社使用。这种模式能够降低农户或合作社的初始投入成本。

第三，承包经营模式。此种模式强调由专业的农机服务公司或个人承包甘蔗收割作业。在实际应用中，这种模式能够提供一站式的服务，包括机械设备的选择、配置、调度、作业等环节。在承包经营模式下，农机服务公司或个人可以根据市场需求和作业条件，灵活调整作业计划和资源配置，提高机收作业的效率和质量。

第四，订单式经营模式。订单式的经营模式灵活性强，能够满足不同主体在应用这种模式时的要求。在具体操作环节，这种模式需要由农户或合作社根据市场需求和自身生产计划，向农机服务公司或个人提出机收作业订单。在订单式经营模式下，农机服务公司或个人可以根据订单要求提供个性化的服务，满足农户或合作社的特殊需求。

2.3 延长宿根年限

延长宿根年限对甘蔗的生长和甘蔗品质十分重要，需要合理选择收割方式，为实现预期目标提供支持。甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式在甘蔗收割时具有较高的可行性，主要是因为这种收割模式能够有效延长甘蔗的宿根年限。具体而言，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式能够提高甘蔗收割的效率和质量。传统的收割方式需要大量的人工劳动，且收割过程中容易对甘蔗造成损伤，影响宿根的生长。而甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式采用先进的机械设备和技术手段，能够实现高效、精准的收割作业，减少对甘蔗的损伤，从而达到延长宿根年限的效果。

2.4 提高甘蔗叶资源化利用质量

提高甘蔗叶资源化利用质量对充分利用甘蔗的价值十分重要，在收割过程中甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式具备高度的可行性，能够实现甘蔗多部分的充分利用。具体而言，提高甘蔗叶的资源化利用质量，在实践中需把握以下2个要点。

第一，充分利用甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式节约甘蔗叶。传统的收割方式会导致大量的甘蔗叶被遗弃在田间，造成资源浪费。而甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式通过精确的收割技术，能够将甘蔗叶有效地收集起来，避免了资源浪费。

第二，充分利用甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式推动甘蔗产业的可持续发展。通过提高甘蔗叶的资源化利用质量，可以减少对环境的负面影响，降低甘蔗产业的碳排放。同时，资源化利用甘蔗叶可以为农民带来额外的经济收益，并提高了农民的生活水平，进一步促进甘蔗产业的发展。

3 甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的经济效益

3.1 项目概况

研究的甘蔗分布式及收割项目位于南宁市武鸣区林洋村，甘蔗种植面积达到66.67 hm2，种植行距为

1.2 m。地势平坦，局部有缓坡。根据实际情况，甘蔗收割时选择小型分布式整杆收割机械进行收割。随后，转运至集中的剥叶点进行剥叶除杂操作。甘蔗叶杂碎，打捆、包膜、码堆储存。项目设计日产量：甘蔗80 t，

青贮饲料14 t。自2022年12月21日第一车甘蔗进糖厂，至2023年2月23日最后一车，春节放假及雨天除外，实际收获45 d，共收割面积约13.33 hm2，收获甘蔗净重640 t。

3.2 经济效益分析

从设备的安装试验直至项目收尾，不断优化和改造了设备试验。由用2台电动抓机喂料，到用链板机加平台人工上料，再到用链板机加抓机（小型爪）电动平台上料效率试验；有整杆式联合收割机试验、田间剥叶除杂试验、分层转运叉试验等。经过不断摸索，甘蔗收获效果不断得到改善。具体总结如下：项目得到各方领导单位的支持，及时解决了一系列的实际问题。雨天和场地平整性是影响收割效果的主要因素。除此之外，铡草揉丝机的风力调整力度不足也是影响打包机运行的主要原因，链板机加装机的上料效率已确定为3.3 t/h。

3.3 建议

及时改善收割机的性能，对稳定收割机的应用效果，提升收割机的应用效能有非常重要的作用。经过试验分析，整个生产流程的关键环节在于工业除杂环节具体的关注要点应集中在提高毛料通过量、降低设备故障率2个方面。具体而言，为实现预期目标，应采取以下措施。

第一，在原有模式的运行基础上，由4条上料线对应一套大型剥除杂设备改变为4条上料线对应4套小型剥叶除杂设备的运行模式，提高日产量，降低因设备而导致的剥叶除杂中心停摆风险。

第二，将小型田间剥叶除杂机集成在抓运车上，捡拾甘蔗置于剥叶除杂机构上完成剥叶，收集剥叶完成的甘蔗运至地头。

第三，集中剥叶除杂点的整杆式剥叶改为切断式剥叶除杂（柳工模式），可提高日产量。收割机性能改善的工作需要结合具体的收割面积及工业除杂机运行的性能进行综合分析，以便以具体项目的需求为背景合理应用收割机设备调整收割机频率，为提高收割效率，避免收割工作出现故障和问题提供支持。但需要强调的是，应用不同设备时还需考虑设备的优缺点。在此基础上合理进行选择。例如，整杆式剥叶除杂优点是含杂率低，约3%，蔗叶回收方便。缺点是损失率高；日产量低，约100 t/d；加工点用工多，需15人；机械设备较多，管理较难。而应用切段式剥叶除杂优点是损失率低，为2%～3%；日产量高，为200～400 t/d；加工点方便管理，用工少，两套设备用工7人。缺点是用电量较大，单套80 kW；蔗叶产出量较大，不能及时处理，占用场地较大。在具体应用时，需要结合实际进行科学选择，以便取得最大化的经济效益，同时保证收割质量。

4 结束语

甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式的应用可行性高，对提高收割工作质量具有重要的促进作用，在甘蔗收割的过程中，相关人员应优先考虑选择甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式进行应用，为取得更好的收割工作质量，从根本上提高收割工作水平提供支持。此外，甘蔗整杆分步式机收除杂处理模式，在选择不同的应用方案时，需对比分析经济效益，为取得更好的应用效果、实现效益最大化目标提供支持。

参考文献

[1] 蒋姣丽，支腾，梁生，等.切段机收原料蔗含杂率快速检测装置设计与试验[J].甘蔗糖业，2023，52（4）：37-46.

[2] 韦谋富.加强创建高效机收基地建设促进甘蔗生产全程机械化[J].广西农业机械化，2023（3）：3-5.

[3] 郭敏.甘蔗联合收割机的运用与维修[J].河北农机，2023 （10）：33-35.

[4] 潘旭金.武鸣区甘蔗收获机械化的存在问题与发展对策[J].广西农业机械化，2023（2）：6-8.

[5] 张木清，杨本鹏.关于加快甘蔗源头创新、保障国家食糖安全的建议[J].中国农学通报，2023，39（5）：6-8.