李浩 王鑫

摘 要：在我國(guó)快速發(fā)展的過程中，對(duì)整稈式甘蔗收獲機(jī)械除雜裝置和切段式甘蔗收獲機(jī)械的除雜裝置工作原理及現(xiàn)狀進(jìn)行了論述，并對(duì)其除雜裝置除凈率低的問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：甘蔗收獲機(jī)械;除雜裝置;問題分析

引言

我國(guó)是世界上僅次于巴西、印度的第三大食糖生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。糖料是我國(guó)四大重要農(nóng)產(chǎn)品和三大經(jīng)濟(jì)作物之一，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物質(zhì)。我國(guó)食糖的主要原料是甘蔗，種植面積占糖料面積的85%以上，蔗糖產(chǎn)量占食糖總產(chǎn)量的90%以上。甘蔗生產(chǎn)涉及4 000多萬(wàn)蔗農(nóng)和數(shù)十萬(wàn)產(chǎn)業(yè)工人的利益。長(zhǎng)期以來，我國(guó)甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化水平一直很低，特別是甘蔗機(jī)械化收獲技術(shù)發(fā)展緩慢，甘蔗收獲主要靠人工砍割，勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)成本高，生產(chǎn)效率低，是制約甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化的瓶頸。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)和我國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移，砍蔗雇工難、費(fèi)用高的問題日益顯現(xiàn)，不但增加了甘蔗生產(chǎn)成本，挫傷了蔗農(nóng)種蔗的積極性，還嚴(yán)重影響制糖企業(yè)的正常生產(chǎn)。發(fā)展甘蔗收獲機(jī)械化已成為蔗農(nóng)最期盼、制糖企業(yè)最渴望、政府最重視、社會(huì)最關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來中央和地方政府對(duì)甘蔗機(jī)械化收獲問題高度重視，科研院所和企業(yè)也加大了甘蔗收獲機(jī)械的研發(fā)力度，生產(chǎn)出了甘蔗切段式聯(lián)合收獲機(jī)、整稈式聯(lián)合收獲機(jī)、分段收獲機(jī)并在部分地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)示范推廣。但甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到機(jī)具、品種、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合問題，蔗農(nóng)、農(nóng)機(jī)服務(wù)公司、制糖企業(yè)之間的關(guān)系問題，以及土地整治問題，推廣應(yīng)用緩慢。因此，了解我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀，分析存在的問題并提出發(fā)展建議，對(duì)促進(jìn)我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用具有重要意義。

1 我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械除雜裝置的現(xiàn)狀

1.1 整稈式甘蔗收獲機(jī)械的除雜裝置

整稈式甘蔗收獲機(jī)械通常由切梢裝置與剝?nèi)~裝置完成除雜工作。切梢裝置由升降架、撥梢輪、集梢器和切梢刀片組成，用于切掉含糖量低、對(duì)出糖率有影響的蔗梢。剝?nèi)~裝置是整稈式甘蔗收獲機(jī)械的核心裝置，剝?nèi)~裝置的設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系著甘蔗收獲的含雜率。剝?nèi)~裝置的基本組成包括喂入輥、剝?nèi)~輪、輸出輥和分葉機(jī)構(gòu)四部分。甘蔗經(jīng)由圓盤切割刀片從底部切割后輸送至喂入輥，喂入輥上常設(shè)置柔性耙齒改善喂入效率，并增大對(duì)甘蔗的摩擦力，在摩擦力的作用下甘蔗向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過剝?nèi)~輪由剝?nèi)~元件將蔗葉剝下，剝?nèi)~之后的甘蔗進(jìn)入輸出輥，為了保證剝?nèi)~元件有效工作，且防止從剝?nèi)~裝置出來的甘蔗莖稈速度過快不便收集，輸出輥的轉(zhuǎn)速要與輸入輥的轉(zhuǎn)速保持一致。經(jīng)過剝?nèi)~裝置后的蔗莖與蔗葉分離，但仍有少部分蔗葉粘附在莖稈上，雨天收獲時(shí)這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重。所以從輸出輥中輸送出來的甘蔗要再經(jīng)過由兩個(gè)分葉輪構(gòu)成的分葉機(jī)構(gòu)，使粘附于蔗稈上的蔗葉以及雜草與蔗稈分離，進(jìn)一步降低含雜率。

1.2 甘蔗裝載機(jī)

甘蔗裝載機(jī)主要有3種型式：一是料斗式裝載機(jī)，安裝在拖拉機(jī)上可升降的專用料斗，緊隨著甘蔗剝?nèi)~機(jī)一起前行，承接削葉機(jī)構(gòu)切斷后的甘蔗段，裝滿后卸入地邊的包裝袋中。二是抓吊式裝載機(jī)，安裝有升降機(jī)構(gòu)，可把成堆的甘蔗抓吊入運(yùn)輸卡車。三是提升式裝載機(jī)，采用雙鏈?zhǔn)教嵘Y(jié)構(gòu)，多數(shù)是移動(dòng)式，配置小型柴油機(jī)，可安裝在手扶拖拉機(jī)上，方便轉(zhuǎn)移，也有由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的固定式。

1.3 分段式甘蔗收獲機(jī)械

甘蔗分段式收獲是由甘蔗割鋪機(jī)與剝?nèi)~機(jī)配套使用，分別完成甘蔗割倒、剝?nèi)~作業(yè)。分段式甘蔗收獲機(jī)械按功能分主要有甘蔗割鋪機(jī)、甘蔗剝?nèi)~機(jī)、甘蔗裝載機(jī)等。作業(yè)時(shí)割鋪機(jī)將甘蔗割倒并橫向鋪放在地面上，人工將甘蔗收集成堆，在剝?nèi)~機(jī)上切除蔗尾、蔗稍并剝除蔗葉，然后由人工將甘蔗堆集打捆，裝載機(jī)把成堆的甘蔗裝入運(yùn)輸卡車。

2 現(xiàn)有甘蔗收獲機(jī)械除雜裝置的問題

我國(guó)甘蔗種植地域地貌以及種植模式對(duì)含雜率有一定影響。以廣西為例，蔗農(nóng)在種植時(shí)普遍采用90～100cm行距，溝寬20cm，雙行種植，這樣種出來的甘蔗后期容易倒伏。倒伏后的甘蔗喂入剝?nèi)~裝置后，剝凈率低，殘留更多蔗葉。從農(nóng)藝角度，蔗農(nóng)應(yīng)該多種植抗倒伏、易剝?nèi)~的甘蔗品種，以適應(yīng)機(jī)械收獲減少含雜率。研究人員應(yīng)對(duì)剝?nèi)~裝置繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，尋找合適的喂入速度，解決在田間工作時(shí)蔗葉堵塞嚴(yán)重的問題。同時(shí)應(yīng)該提升除雜裝置工作的可靠性，并在保證除雜效率的前提下降低其能耗，使廣大蔗農(nóng)解放雙手，并且以更少的經(jīng)濟(jì)成本，通過甘蔗的機(jī)械收獲得到更低含雜率的蔗稈。

3 發(fā)展我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械的建議

甘蔗作為我國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū)最大宗作物，尤其是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，甘蔗種植南移，主要集中在廣東省粵西地區(qū)、廣西西南部、云南省南部和海南省等優(yōu)勢(shì)地區(qū)。然而，隨著城市化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)人口逐年減少，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力越來越緊缺，致使收獲甘蔗的費(fèi)用逐年上升。因此應(yīng)積極推進(jìn)甘蔗收獲機(jī)械化進(jìn)程。實(shí)現(xiàn)甘蔗收獲機(jī)械化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，農(nóng)業(yè)、機(jī)械、加工這3個(gè)子系統(tǒng)必須協(xié)調(diào)和相互適應(yīng)。加強(qiáng)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的相結(jié)合研究，推行寬行種植。我國(guó)甘蔗種植行距多數(shù)為0.4～1.2米，與收獲機(jī)械輪距不吻合，致使機(jī)具不能下地作業(yè)，即使能下地作業(yè)，也造成損失率大及不方便操作。因此必須改革目前的種植工藝，推行適當(dāng)?shù)膶捫谢驅(qū)捳蟹N植。進(jìn)行蔗田的綜合整治與規(guī)劃，推行規(guī)?；N植。良好的蔗田環(huán)境條件是推廣應(yīng)用甘蔗收獲機(jī)械化的前提和基礎(chǔ)。我國(guó)目前種植戶經(jīng)營(yíng)面積小而分散，有的一片甘蔗地由幾戶種植，種植時(shí)間、規(guī)格也不一致，很不利于機(jī)械收獲作業(yè)。應(yīng)該使蔗田盡可能面積大而平整，并搞好蔗田機(jī)耕道建設(shè)，推行適度規(guī)?；⒓s化。引進(jìn)國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備，進(jìn)行適應(yīng)性示范試驗(yàn)。國(guó)外不少國(guó)家甘蔗收獲機(jī)械技術(shù)較為成熟，并向大型、高效方向發(fā)展。我國(guó)蔗區(qū)因自然條件、人員及管理水平的限制，若全部依賴引進(jìn)國(guó)外甘蔗收獲機(jī)械，顯然投資大，不切合實(shí)際。有選擇地引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備，進(jìn)行示范試驗(yàn)，做好技術(shù)消化吸收，可大大加快我國(guó)甘蔗收獲機(jī)械化的發(fā)展。實(shí)行階段性推進(jìn)，先小后大，先易后難，逐步提高。實(shí)行以分段式中、小型和聯(lián)合收獲機(jī)并舉，逐漸過渡到以切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)為主體。目前，國(guó)外應(yīng)用多數(shù)是切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是無論植株彎曲或倒伏，均能較好地完成收獲作業(yè)。我國(guó)目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力相對(duì)落后，蔗農(nóng)收入普遍較低，以分段式中、小型作業(yè)和甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)并舉的模式仍將會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。甘蔗收獲機(jī)械化未來將會(huì)以高效率、適應(yīng)性強(qiáng)的切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)為主體，整桿式中、小型分段式收獲機(jī)為輔。目前，甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn)是：改進(jìn)與中型輪式拖拉機(jī)配套的整稈收獲機(jī)結(jié)構(gòu)，開發(fā)由專用割鋪機(jī)、剝?nèi)~機(jī)、小型提升裝載機(jī)等組成的小型甘蔗收獲機(jī)體系，發(fā)展大中型切段甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)，重點(diǎn)是開發(fā)研究收獲倒伏甘蔗的機(jī)械化技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在甘蔗收獲機(jī)械化起步階段，政府要抓好示范基地的建設(shè)，通過試驗(yàn)示范加強(qiáng)宣傳工作，加大農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼力度，并對(duì)甘蔗收獲作業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼，協(xié)調(diào)蔗農(nóng)、制糖企業(yè)的利益關(guān)系，促進(jìn)甘蔗機(jī)械化收獲的良性發(fā)展，從而提高我國(guó)蔗農(nóng)的植蔗效益，促進(jìn)我國(guó)甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]梁闐.廣西甘蔗機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀及對(duì)策探討[J].中國(guó)糖料，2011（1）.

[2]解福祥，區(qū)穎剛，劉慶庭，等.甘蔗收獲機(jī)排雜風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012（S1）：8.