趙勇，張躍彬，劉家勇

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，云南開遠(yuǎn)661699）

云南甘蔗全程機(jī)械化現(xiàn)狀及思考

趙勇，張躍彬*，劉家勇

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，云南開遠(yuǎn)661699）

對(duì)云南甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化節(jié)約成本優(yōu)勢(shì)、農(nóng)機(jī)裝備、機(jī)械化應(yīng)用情況及潛力進(jìn)行分析，并綜合對(duì)比國外先進(jìn)蔗糖生產(chǎn)國巴西、澳大利亞、美國機(jī)械化現(xiàn)狀及先進(jìn)性，以學(xué)習(xí)借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為云南甘蔗全程機(jī)械化發(fā)展提供思路和參考。

云南；甘蔗；全程機(jī)械化；分析

蔗糖產(chǎn)業(yè)是我省僅次于煙草的第二大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，是高原特色農(nóng)業(yè)的重要組成部分，食糖產(chǎn)量約占全國產(chǎn)量的20%左右。全省16個(gè)州市中有10個(gè)州市49個(gè)縣產(chǎn)糖，約150萬多農(nóng)戶、600多萬蔗農(nóng)種植甘蔗。蔗區(qū)多為沿邊少數(shù)民族地區(qū)，蔗糖產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)云南經(jīng)濟(jì)，提高人民生活水平具有重要的地位和作用。但是，全省甘蔗生產(chǎn)主要以手工為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加上近年國際糖價(jià)下跌對(duì)我國蔗糖產(chǎn)業(yè)的沖擊，種植甘蔗利潤空間進(jìn)一步壓縮，農(nóng)民種植甘蔗的積極性受到打壓，甘蔗種植面積不斷縮減，蔗區(qū)大量勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，造成蔗區(qū)勞動(dòng)力資源短缺，甘蔗生產(chǎn)用工成本加大，機(jī)械化程度低已成為甘蔗發(fā)展制約因素之一。甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化是指包括耕整地（深耕、深松、整地）、開行種植、中耕施肥、植保、灌溉（噴灌、滴灌等）、收獲、裝載運(yùn)輸、以及宿根蔗的破壟平茬和蔗葉粉碎還田等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)械化作業(yè)[1]。甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化業(yè)已成為世界發(fā)展的必然趨勢(shì)。推動(dòng)甘蔗機(jī)械化應(yīng)用，對(duì)提高效率、節(jié)約人工成本以及促進(jìn)云南甘蔗產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

1 云南甘蔗種植現(xiàn)狀與甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化優(yōu)勢(shì)分析

1.1 云南甘蔗種植現(xiàn)狀

云南省位于云貴高原西南面。滇西南、滇東南的熱帶、亞熱帶區(qū)域熱量好，光照充足，適宜糖料甘蔗生長，特別在甘蔗成熟期，蔗區(qū)晝夜溫差大，十分有利于蔗糖分的形成和積累，是我省主要的甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)。2015年，云南甘蔗種植面積約500萬畝（33.3萬hm2），產(chǎn)蔗 1700萬噸，產(chǎn)糖 190.3萬噸，已成為全國甘蔗種植第二大省。甘蔗種植主要分布在臨滄、德宏、文山、保山、普洱、西雙版納、玉溪、紅河8州市，涉及40余個(gè)縣（市），見表1。

1.2 云南甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化優(yōu)勢(shì)分析

經(jīng)調(diào)查，云南甘蔗生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)械與人工作業(yè)成本（見表2）對(duì)比可知，甘蔗機(jī)械作業(yè)的種植和中耕成本每畝（667m2）均比人工低150元，收獲成本比人工低20元/t。那么，按云南年種植甘蔗150萬畝（10萬hm2）計(jì)算，如果采用機(jī)械作業(yè)，種植和中耕兩項(xiàng)費(fèi)用比人工節(jié)省4.5億元，砍收費(fèi)用比人工節(jié)省3400萬元，合計(jì)是4.84億元。由此可知，在節(jié)約成本，提高蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化有很大優(yōu)勢(shì)。

表1 2015年云南省甘蔗種植面積及分布

表2 甘蔗機(jī)械與人工作業(yè)成本比較

2 云南甘蔗機(jī)械生產(chǎn)與應(yīng)用情況

2.1 農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)

目前，我國甘蔗收獲機(jī)械的研發(fā)整體力量薄弱，且主要以收獲機(jī)械為主。主要有分步式甘蔗收獲機(jī)械和聯(lián)合式甘蔗收獲機(jī)械。分步式收獲機(jī)械主要包括甘蔗割鋪機(jī)、甘蔗剝?nèi)~機(jī)和甘蔗裝載機(jī)。甘蔗聯(lián)合式收獲機(jī)械主要有：整稈式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)和切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)。云南甘蔗機(jī)械裝備研發(fā)主要以中小型為主，大型收獲機(jī)械以國外或外省引進(jìn)為主。目前應(yīng)用的機(jī)械主要有甘蔗種植機(jī)、山地開溝機(jī)、甘蔗中耕培土機(jī)、高地隙蔗田噴藥機(jī)、甘蔗剝?nèi)~機(jī)、甘蔗裝載機(jī)、宿根鏟蔸機(jī)等。如2CZ-2B和2CZ-2A型甘蔗種植機(jī)，獲得省級(jí)推廣鑒定，成功進(jìn)入國家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄，是目前云南唯一進(jìn)入國家農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼的甘蔗種植機(jī)。

2.2 先進(jìn)機(jī)械的引進(jìn)試驗(yàn)示范

云南與廣東科里亞、凱斯、約翰迪爾、中聯(lián)重機(jī)、北京泰德康等先進(jìn)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)開展合作，成功引進(jìn)甘蔗收割機(jī)在隴川和勐海等地進(jìn)行試驗(yàn)。如科利亞4GZ-56型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)、凱斯8000型和約翰迪爾CH330。另外在甘蔗生產(chǎn)中還引進(jìn)和應(yīng)用了一些無人機(jī)、粉壟機(jī)、蔗葉粉碎還田機(jī)、激光平地儀、蔗葉打包機(jī)、高地隙拖拉機(jī)等。

2.3 云南甘蔗機(jī)械化應(yīng)用情況

云南甘蔗機(jī)械化起步較晚，2005年以來，云南省農(nóng)機(jī)部門引進(jìn)推廣甘蔗深松、開溝、種植等機(jī)械化技術(shù)和配套機(jī)具20余臺(tái)套，才開始推廣應(yīng)用甘蔗機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)[1]。2016年，云南甘蔗機(jī)械化耕整地55.34萬畝（3.69 萬 hm2），機(jī)械化種植 4 萬畝（2667hm2），田間機(jī)管 29.4 萬畝（1.96 萬 hm2），機(jī)械化收獲 5000 畝～1 萬畝（330～667hm2）。全程機(jī)械化應(yīng)用面積還沒有達(dá)到全省甘蔗種植面積的1%。從2016年甘蔗機(jī)械化應(yīng)用情況來看，情況并不樂觀，顯然云南甘蔗要實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化收割、種植應(yīng)用還有很長的路要走。主要表現(xiàn)為云南蔗區(qū)區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)基礎(chǔ)條件較差，以山地蔗田為主，旱地甘蔗占總種植面積的80%。

2.4 云南甘蔗機(jī)械化潛力分析

云南有著豐富的熱區(qū)資源，且是國家重要蔗糖優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶，蔗糖產(chǎn)業(yè)是云南的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，甘蔗種植歷史悠久。這里的甘蔗長勢(shì)好、不倒伏、冬春少雨干旱，甘蔗農(nóng)機(jī)特別是聯(lián)合收獲機(jī)容易作業(yè)。另外，據(jù)李如丹等[2]報(bào)道，云南蔗區(qū)適宜發(fā)展甘蔗機(jī)械化（坡度＜15°）的甘蔗耕地占全省甘蔗耕地面積的58.3%，全省共有16個(gè)縣的坡度＜15°的甘蔗耕地面積超過5000hm2，發(fā)展甘蔗機(jī)械化的耕地面積較大。因此，因地制宜，云南蔗區(qū)大部分比較適宜中小型甘蔗收獲機(jī)，發(fā)展全程機(jī)械化的聯(lián)合作業(yè)生產(chǎn)的潛力非常大。

3 國外先進(jìn)制糖國家甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀

3.1 巴西甘蔗全程機(jī)械化現(xiàn)狀

巴西是一個(gè)發(fā)展中國家，也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是巴西的主要經(jīng)濟(jì)支柱之一，但是巴西在國際食糖貿(mào)易中卻具有舉足輕重的地位，其食糖出口量約占全球貿(mào)易的40%以上。其甘蔗種植歷史非常悠久，生產(chǎn)機(jī)械化水平極高，從整地、開壟、種苗消毒、播種、施肥、中耕培土、除草、排灌到收割、裝卸到運(yùn)輸，甘蔗基本實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化作業(yè)。巴西甘蔗機(jī)械化水平得益于推廣研究收獲技術(shù)和開發(fā)機(jī)具，20世紀(jì)80年代開始研發(fā)，90年代基本普及，目前基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械全程作業(yè)。其目前使用的甘蔗聯(lián)合收割機(jī)主要是切斷式大型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)，以進(jìn)口為主，英國SERRABA與美國約翰迪爾公司合資生產(chǎn)的甘蔗聯(lián)合收割機(jī)在巴西約占70%的市場份額，國有SAHTAL公司占有15%市場份額[3]?？v觀巴西甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展，主要得益于幾個(gè)方面：⑴天然的種植條件；⑵政策的支持與扶持；⑶農(nóng)民種植甘蔗的積極性高；⑷機(jī)械的研發(fā)及應(yīng)用推廣；⑸食糖出口率高。

3.2 澳大利亞和美國甘蔗全程機(jī)械化現(xiàn)狀

澳大利亞是一個(gè)甘蔗種植大國，也是世界最主要的甘蔗生產(chǎn)國和出口國之一，年產(chǎn)甘蔗4000萬噸左右，蔗糖80%以上用于出口。澳大利亞共有4000多個(gè)甘蔗種植農(nóng)場，早在80年代澳大利亞就實(shí)現(xiàn)了甘蔗的機(jī)械化收割，現(xiàn)在大約有1100套收割機(jī)械用于甘蔗的收割[4]。 基本上實(shí)現(xiàn)了在種植、灌溉、除草、施肥、噴灑農(nóng)藥等方面的自動(dòng)機(jī)械化，節(jié)約了勞動(dòng)力成本，目前全國多數(shù)蔗區(qū)采用了蔗葉還田的綠色收割法[5]。澳大利亞甘蔗非常重視甘蔗的科技研發(fā)，全國僅甘蔗研究機(jī)構(gòu)就多達(dá)千個(gè)，甘蔗品種更新速度快，農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用推廣能力強(qiáng)，強(qiáng)大的科研隊(duì)伍為甘蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。

美國年產(chǎn)食糖約850萬t，總消費(fèi)量1000萬t，需要進(jìn)口150萬t，有4個(gè)州生產(chǎn)蔗糖。甘蔗生產(chǎn)作業(yè)基本采用大型機(jī)械。農(nóng)場非常重視機(jī)耕作業(yè)，除了正常的深松、犁耙、起壟作業(yè)外，還進(jìn)行旋耕作業(yè)，使土壤表面平整、土塊松碎。使用機(jī)械有甘蔗聯(lián)合收割機(jī)、甘蔗裝載機(jī)、甘蔗自卸拖車等，同時(shí)還生產(chǎn)自走式噴霧機(jī)、甘蔗取樣、破碎和壓汁機(jī)械、拖拉機(jī)、平地機(jī)等多種產(chǎn)品[6]。

3.3 國外先進(jìn)制糖國家甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化共同特點(diǎn)與先進(jìn)性

國外蔗區(qū)土地資源豐富，戶均耕地大，如泰國蔗區(qū)戶均甘蔗耕地在100畝（6.7hm2）以上，巴西、澳大利亞等先進(jìn)蔗區(qū)甘蔗生產(chǎn)戶以農(nóng)場為經(jīng)營單位，經(jīng)營面積上千畝至萬畝，為此，甘蔗生產(chǎn)主要依托甘蔗機(jī)械化作業(yè)，在耕、種、管、收均實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化作業(yè)，其中最為顯著的甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)，主要以美國的凱斯紐荷蘭公司、約翰迪爾公司兩大巨頭為主進(jìn)行生產(chǎn)制造，主產(chǎn)收割機(jī)型為凱斯8000型，以及針對(duì)較小地塊和行距的凱斯4000型；近期，約翰迪爾公司在先進(jìn)、成熟的大型甘蔗收割機(jī)3520的基礎(chǔ)上，對(duì)其多項(xiàng)功能及零部件加以改進(jìn)，開發(fā)研制了CH330新型甘蔗收割機(jī)，該機(jī)在諸多方面具有更優(yōu)越的性能，機(jī)型操作非常靈活，適用于窄行距、產(chǎn)量高的小地塊蔗田作業(yè)。近年來，國外機(jī)械化程度在不斷提高的同時(shí)，注重與自然氣候、土壤、地形、病蟲害防治、GPS導(dǎo)航的智能機(jī)械等的研發(fā)與應(yīng)用。同時(shí)，不斷研發(fā)應(yīng)用與機(jī)械配套的液體肥、高效控釋肥、新型農(nóng)藥等農(nóng)用物資；甘蔗原料加工方面主要表現(xiàn)為加工企業(yè)規(guī)模大，機(jī)械化程度高，在加工制糖上普遍實(shí)現(xiàn)了信息化管理，包括壓榨、澄清、過濾、煮煉、結(jié)晶等全過程都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。

4 云南甘蔗機(jī)械化發(fā)展的思考

我國與世界上其他國家相比，甘蔗農(nóng)業(yè)資源稟賦差，自然生產(chǎn)條件不好，甘蔗生產(chǎn)先天不足，特別是目前我國一家一戶的農(nóng)村土地承包責(zé)任制，經(jīng)營規(guī)模小，機(jī)械化應(yīng)用少，生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致了我國甘蔗農(nóng)業(yè)與蔗糖產(chǎn)品根本無法與國際上農(nóng)業(yè)條件好、農(nóng)業(yè)先進(jìn)發(fā)達(dá)國家相抗衡。目前我國每畝的甘蔗生產(chǎn)物資與服務(wù)成本在800元左右，土地成本在250元左右，與國外先進(jìn)蔗區(qū)基本相當(dāng)，但與國外差距是我國的甘蔗管理和收獲還有人工成本1000元，按目前世界甘蔗平均畝產(chǎn)5t（75t/hm2）計(jì)，相當(dāng)于國內(nèi)噸蔗成本比國外高200元以上。云南作為全國第二大甘蔗種植基地，蔗糖業(yè)承擔(dān)著云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水平的重任，與國外先進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)相比，依然存在著很大差距。品種更新速度慢，種植相對(duì)單一，規(guī)?；N植程度低，生產(chǎn)成本高。根據(jù)云南的基本現(xiàn)狀，結(jié)合國外經(jīng)驗(yàn)，今后甘蔗全程機(jī)械化發(fā)展應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。

4.1 實(shí)現(xiàn)五統(tǒng)一，創(chuàng)造有利于機(jī)械作業(yè)的條件

由于我省蔗區(qū)耕地現(xiàn)狀原因，現(xiàn)有的農(nóng)藝耕作技術(shù)難于適應(yīng)甘蔗機(jī)械化作業(yè)，規(guī)?；耐恋亓鬓D(zhuǎn)和大面積集中種植還難于短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)，為此，立足千家萬戶的甘蔗生產(chǎn)應(yīng)走標(biāo)準(zhǔn)化種植生產(chǎn)的模式，將各家各戶小規(guī)模的蔗地，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行種植，實(shí)現(xiàn)五統(tǒng)一，即統(tǒng)一熟期品種、統(tǒng)一種植朝向、統(tǒng)一種植行距、統(tǒng)一種植時(shí)間、統(tǒng)一管理，在不改變經(jīng)營戶的前提下，為機(jī)械化應(yīng)用提供必要的生產(chǎn)條件，促進(jìn)甘蔗全程機(jī)械化作業(yè)。

4.2 選種適于機(jī)械化作業(yè)和種植成本低的甘蔗品種

針對(duì)今后全省甘蔗機(jī)械化和甘蔗生產(chǎn)成本降低的迫切需要，蔗區(qū)的甘蔗品種將進(jìn)行大規(guī)模的改變更新，在兼顧甘蔗產(chǎn)量和糖分的前提下，以強(qiáng)宿根強(qiáng)分蘗為目標(biāo)進(jìn)行品種選育和應(yīng)用，以適應(yīng)甘蔗機(jī)械化管理和收獲，同時(shí)又能延長甘蔗宿根年限，減少種植成本。在部分靠人工種植的區(qū)域，在強(qiáng)宿根強(qiáng)分蘗的基礎(chǔ)上，還要注重選育脫葉性好，無57號(hào)毛群、直立高大甘蔗品種，降低人工收獲成本。

4.3 加大政策扶持力度

因?yàn)楦收嵘a(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)多，機(jī)械品種多，致使農(nóng)民購置成套設(shè)備難度大，因此國家進(jìn)行扶持和引導(dǎo)是十分重要的。如巴西甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展迅速，主要是取決于政策上給予的支持，鼓勵(lì)規(guī)模經(jīng)營和農(nóng)民購置機(jī)械，使農(nóng)戶從政策支持中得到實(shí)惠，引導(dǎo)農(nóng)民購置，分環(huán)節(jié)、分階段地推進(jìn)甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展[7]。

4.4 加強(qiáng)甘蔗的選育工作和機(jī)械器具的研發(fā)

選育出新的優(yōu)良性狀品種來替代新臺(tái)糖22號(hào)和粵糖93-159，改變品種單一現(xiàn)狀，加速品種更新?lián)Q代。如澳大利亞非常重視甘蔗的選育工作，每年境外投入巨資培育良種[8]；機(jī)械化器具也是實(shí)現(xiàn)甘蔗全程機(jī)械化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，研發(fā)出能夠適應(yīng)中國土地現(xiàn)狀的機(jī)械化器具，尤其要注重與除草、病蟲防治、施肥、覆膜等綜合作業(yè)的一體化、專業(yè)戶智能機(jī)械的研發(fā)，以滿足甘蔗生產(chǎn)不斷增長的需求。

綜合以上分析可以認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)云南甘蔗的全程機(jī)械化作業(yè)是一個(gè)長期的工程，任重道遠(yuǎn)。首先不僅需要政策的引導(dǎo)與支持、科研水平的提高、機(jī)械裝備的制造、糖業(yè)公司的創(chuàng)新及農(nóng)民意識(shí)的轉(zhuǎn)變，其次，還要大力推進(jìn)機(jī)械化系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，從適應(yīng)農(nóng)藝，發(fā)展到引領(lǐng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革。

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S566.1

B

1007－2624（2017）06－0078－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.06.024

2017-01-06

國家農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-20）資助。

趙 勇（1987-），男，研究實(shí)習(xí)員，碩士。研究方向：甘蔗遺傳育種。Email：zhaoyong870504@163.com

通信簡介：張躍彬（1969-），男，研究員，主要從事甘蔗科研工作。Email：ynzyb@sohu.com