蔣姣麗，楊 瑤，吳傳云，劉慶庭，區(qū)穎剛，莫清貴，夏 明，武 濤，梁 生

(1廣東省農業(yè)技術推廣中心，廣東廣州 510515；2農業(yè)農村部農業(yè)機械化總站，北京 100021；3華南農業(yè)大學工程學院，廣東廣州 510642；4廣西壯族自治區(qū)農業(yè)機械化服務中心，廣西南寧 530023；5中國農業(yè)機械化協(xié)會，北京 100021)

0 前言

糖料甘蔗是我國南方重要的經濟作物之一，甘蔗產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展關系到我國食糖的戰(zhàn)略安全。黨中央、國務院、有關國家部委、甘蔗主產區(qū)政府多次印發(fā)文件對推進甘蔗收獲機械化提出了要求[1-9]，如國發(fā)2018[42]號文明確提出2025年甘蔗機收率應達到30%?！笆濉逼陂g，我國甘蔗機收率從2015/16年榨季的0.75%提高到2019/20年榨季的3.28%，5個榨季共提高了2.53個百分點[10]。在我國“十四五”開局之年，我國甘蔗2020/21年榨季機收率為5.29%，比上個榨季僅提高2.01個百分點，距離2025年的目標還差24.71個百分點，甘蔗機收發(fā)展仍呈緩慢態(tài)勢。本文在對我國甘蔗主產區(qū)機收情況調研的基礎上，分析了機收進展緩慢的原因并提出了相應的對策。

1 我國甘蔗主產區(qū)機收進展情況

根據(jù)調查，廣西、云南、廣東和海南等甘蔗主產區(qū)2020/21年榨季甘蔗機收情況如表1所示。由于目前各主產區(qū)缺乏分段收獲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，也沒有統(tǒng)一的分段收獲機收率計算方法，本文僅統(tǒng)計了聯(lián)合收割機的作業(yè)面積和相應的機收率，以下用機收面積和機收率表示。

表1 2020/21年榨季我國甘蔗主產區(qū)收獲機械化情況

(1)廣西。甘蔗種植面積約為75.630萬hm2，機收面積4.586萬hm2，機收率為6.10%。比上個榨季提高了3.28個百分點，進步緩慢。

(2)廣東。甘蔗種植面積約9.742萬hm2，機收面積0.273萬hm2，機收率2.80%。比上榨季減少2.20個百分點，退步明顯。

(3)云南。甘蔗種植面積約25.916萬hm2，機收面積1.110萬hm2，機收率4.28%。比上榨季增加2.90個百分點。其中，云南德宏州隴川縣取得突破，其甘蔗種植面積1.733萬hm2，機收面積0.705 萬hm2，機收率達40.70%，呈現(xiàn)突進態(tài)勢。

(4)海南。甘蔗種植面積約1.943萬hm2，機收面積0.021萬hm2，機收率1.10%，比上榨季增加0.31個百分點，處于機收起步階段。

2020年底，廣西、云南和廣東的甘蔗收割機保有量分別為1158、254和140臺。機收作業(yè)面積遠未達到收割機的作業(yè)能力，普遍存在機具使用率不高的問題。

分析機收進展緩慢的原因，有利于下一步開展機收推進工作。蔗田宜機化程度不夠是影響機收推進難的主要因素之一。但是，2020/21年榨季機收面積在已有的適宜機械化作業(yè)蔗田總面積中所占比例也很低。例如，廣東約9.742萬hm2的蔗田和廣西33.470萬hm2的雙高基地蔗田基本上都適宜機收作業(yè)，2020/21年榨季廣東和廣西機收面積僅有0.273萬hm2和4.586萬hm2。所以，本文從另外幾個方面分析我國甘蔗機收進展緩慢的原因。

2 我國甘蔗機收進展緩慢原因分析

2.1 勞動力短缺是推進甘蔗機收的源動力

2019/20年榨季以來，因新冠疫情而返鄉(xiāng)的農民工為人工砍蔗提供了充足的勞動力。但是，局部疫情嚴峻程度不同，對勞動力在當?shù)亓鲃拥南拗撇煌瑢е铝巳斯た痴岬膭趧恿┙o不同。

2020/21年榨季期間，廣西、廣東和海南3省的疫情已得到充分控制，國內砍蔗工人在上述省份的流動未受到影響。廣東砍蔗工人主要來自貴州省，廣西和海南的砍蔗工人主要來自其本省(區(qū))。充足的砍蔗工人，降低了人工砍蔗費用(例如，廣西柳州2020/21年榨季人工砍蔗費用為145元/t，略低于2019/20年榨季的152元/t)，也增加了糖廠限制甚至拒絕機收蔗的底氣。

在云南德宏、西雙版納和臨滄3州(市)，由于邊境抗疫壓力大，形勢嚴峻，境外砍蔗工人不能入境，境內砍蔗工人的流動也受到嚴重限制，造成2020/21年榨季這些地區(qū)砍蔗人工嚴重短缺，倒逼糖廠和蔗農不得不選擇機器砍蔗。對于糖廠來講，機收蔗的含雜率高已不是難以接受；對于蔗農來說，機收蔗田間損失率高也不得不接受。2020/21年榨季，德宏州隴川縣甘蔗種植面積1.733萬hm2，機收面積0.705 萬hm2，機收率達40.7%。

云南3州(市)和廣西、廣東、海南等3省的差異，充分詮釋了勞動力短缺是推進機收的源動力。

2.2 甘蔗機收作業(yè)費用低是蔗農選擇機收的驅動力

機收的特點是高效、低成本。與人工作業(yè)相比，作業(yè)費用低是蔗農選擇機收的驅動力。從直接作業(yè)費用來看，甘蔗機收費用比人工砍收費用低30～50元/t[10]。但是，在生產實踐中，糖廠因不愿意收購機收蔗，往往扣除的機收蔗含雜率高于實際含雜率[11]。另一方面，甘蔗機收的田間損失大約7%～15%，機收田間損失帶來實際產量的損失。以廣東畝產5 t甘蔗、甘蔗收購價450元/t計算，機收費用比人工砍收費用節(jié)約了2250～3750元/hm2的作業(yè)費用，但是機收7%～15%的田間損失造成收入減少2355～5070元/hm2相比。機收田間損失超過了機收作業(yè)減少的作業(yè)費用，導致蔗農選擇機收的驅動力不足、意愿不強。

2.3 糖企是推進甘蔗機收的核心環(huán)節(jié)

我國糖廠大多是“一步法”制糖，制糖工藝主要是以人工砍收的整稈蔗為原料(含雜率≤1%)。與人工砍收的甘蔗相比，機收原料蔗中混入的雜質和泥土較多(含雜率7%～15%)。糖廠普遍反映機收蔗較高的含雜率會降低出糖率和增加制糖成本。機收原料蔗中混入的泥沙較多時，容易造成撕解刀等設施設備磨損。在人工砍收蔗供應充足的前提下，我國糖廠從眼前利益出發(fā)，普遍對機收蔗有所排斥。例如，2020/21年榨季，廣西75家糖廠中，16家糖廠不接收機收甘蔗；在接收的59家糖廠中，機收蔗入榨量占總入榨量比例超過5%的只有9家。廣東某糖企因領導層全面限制機收蔗入廠，機收蔗入榨率僅0.56%。

糖料蔗是糖廠制糖的原料，甘蔗生產和糖廠制糖是相互依存關系。甘蔗收購價低、人工砍蔗價格高會影響農民種植甘蔗的積極性，進而影響糖廠原料供給。缺乏充足的原料蔗，會影響糖廠產量和效益。甘蔗產業(yè)的根本出路是機械化生產，這是業(yè)內共識。推進甘蔗機收符合蔗糖產業(yè)發(fā)展的長遠利益。

如何兼顧糖廠的眼前利益和蔗糖產業(yè)發(fā)展的長遠利益，推進甘蔗機收的發(fā)展，是我國甘蔗產業(yè)面臨的難題。如果糖廠能夠在其蔗區(qū)內采取合適的措施積極推動甘蔗機收，對控制機收原料蔗質量和穩(wěn)定蔗源都具有積極意義。例如，2021/22年榨季，湛江某糖業(yè)有限公司采取了糖廠租賃甘蔗收割機組建機收隊、給蔗農補貼機收作業(yè)費用和嚴格控制機收作業(yè)質量等一系列措施，對穩(wěn)定蔗源和推進甘蔗機收起到了積極作用。面對疫情造成的砍蔗工人嚴重短缺問題，云南隴川某糖廠在其蔗區(qū)內積極推進機收，保障了原料蔗供應，2020/21年榨季該糖廠機收率達到37.8%。

在蔗糖產業(yè)鏈條上，只有糖廠具備這樣的條件和能力，糖廠是推廣機收技術的核心環(huán)節(jié)。從產業(yè)發(fā)展的前景出發(fā)，糖廠發(fā)揮其核心作用，協(xié)調“糖企—機企—蔗農”之間的利益關系(糖企是指糖廠、糖業(yè)公司的統(tǒng)稱，機企是指從事甘蔗機械化作業(yè)的農機服務組織、農機合作社的統(tǒng)稱)，制定促進甘蔗生產機械化的措施，糖廠才能得到符合其要求的機收蔗，機收服務企業(yè)擁有合理的作業(yè)量和利潤，蔗農享受合理的價格。

建立“糖機農”融合綜合試驗示范區(qū)，是現(xiàn)階段推進甘蔗機收應采取的措施。

2.4 農機農藝融合是高質高效甘蔗機收的前提保障

2.4.1 行距

甘蔗是對行收割，國內收割機均為單行收割。在生長過程中，分蘗會使甘蔗向蔗壟兩側生長，倒伏會使甘蔗與相鄰行的甘蔗糾纏在一起。我國傳統(tǒng)的甘蔗種植行距為0.9 m，在行距小于收割輪距的蔗田作業(yè)時，收割機容易碾壓鄰行的甘蔗和蔗壟。如果收割機為了避免碾壓鄰行甘蔗而偏向外側行駛，會造成收割機根切器中心面偏離蔗行，造成切割損失增加。

甘蔗行距≥收割機輪距，有利于減少機收時收割機對蔗壟和甘蔗的碾壓。我國中型甘蔗收割機的輪距1.3 m左右，大型收割機的輪距1.4～1.6 m。采用中小型收割機作業(yè)的蔗田，行距應≥1.2 m；采用大型收割機作業(yè)的蔗田，行距應≥1.4 m。我國各甘蔗主產區(qū)目前多采用1.4 m + 0.4 m的寬窄行種植模式，以適應大型收割機作業(yè)。

2.4.2 蔗壟形狀與尺寸對機收作業(yè)質量影響很大

收獲時應盡量貼著地表或入土3～5 cm砍收甘蔗，以提高甘蔗產量。留在田間高出地面的根茬是收獲田間損失的一部分。

傳統(tǒng)的甘蔗種植農藝是“深挖淺埋”，蔗溝深度25～30 cm，在蔗溝內擺放蔗種后，蔗種上覆蓋土層厚度5～8 cm。不進行培土的甘蔗，或者培土不到位的甘蔗，收獲期蔗壟呈“火山口”形狀。收割時刀片難以切到“火山口”之下，造成根茬損失和根茬破頭率高。不培土或培土不到位的甘蔗抗倒伏能力差，倒伏是造成機收田間損失率高的原因之一。所以，在甘蔗分蘗期末(即11～12片葉時)，需要進行大培土，將壟間的土填入蔗溝內，使蔗壟呈龜背形?，F(xiàn)有培土機具對1.4 m + 0.4 m的寬窄行種植模式的培土效果普遍較差，收獲時蔗壟的窄行仍呈“火山口”。收獲期蔗壟高度應為8～10 cm。蔗壟過高，會影響收割機根切器相對地面傾角的調整。

2.4.3 適合機收的品種，有利于減少田間損失和含雜率

收割倒伏甘蔗時，田間損失率高、含雜率高；切段收割機作業(yè)時，推倒輥筒將甘蔗推壓到一定角度后再由根切器切斷。如果甘蔗抗折斷力小，會使甘蔗在沒有被根切器切斷前折斷，折斷后留在田間的根茬形成田間損失；機收比較脆的甘蔗時，蔗莖容易破碎形成田間損失。所以，甘蔗莖稈具有足夠大的抗彎強度有利于減少收獲田間損失。脫葉性好的甘蔗在成熟期葉鞘與蔗莖分離，有利于減少含雜率。宿根性差的甘蔗，對機具碾壓土壤敏感，容易影響宿根產量。所以，適合機收的品種應具備抗倒伏、抗折斷、脫葉性好和宿根性好等特性。

2.4.4 蔗行直、行距均勻有利于高效機收

甘蔗是高稈作物，收割作業(yè)時駕駛員很難分辨蔗壟位置(特別是在甘蔗倒伏較嚴重的蔗田)。蔗行不直、行距不均勻會增加駕駛員的負擔并影響作業(yè)速度。在蔗行直、寬行距、行距均勻的蔗田，收割機作業(yè)效率高，駕駛員勞動強度小。

農機農藝融合，全程機械化模式下的適度精細化管理，可有效降低機收田間損失率和進廠原料蔗含雜率[12]。

2.5 適用性強和可靠性高的機具是推進全面機收的必要條件

2.5.1 收割機對丘陵山地蔗區(qū)的適應性

我國甘蔗立地條件比較復雜，平地和緩坡地蔗田占總種植面積的15%左右，大部分是丘陵山地蔗區(qū)。經營模式有農墾、農業(yè)公司和家庭經營等多種形式，大部分是家庭經營。

在用的甘蔗收割機有進口大、中型切段式收割機，也有國產機型。進口收割機設計時未考慮我國的蔗田立地條件，國產收割機大多是以進口機型為原型機進行設計研發(fā)的。這就造成現(xiàn)有收割機在我國丘陵山地蔗區(qū)適應性較差。缺乏丘陵山區(qū)適用的收割機，這也是我國甘蔗機收推進緩慢的原因之一。

丘陵山地蔗田地坡度較大、田塊小、田間道路窄，丘陵山地收割機應具備機型小、重量輕、坡度作業(yè)能力強等特點。加大對丘陵山地甘蔗收割機的研發(fā)投入，是全面推進甘蔗機收的必然要求。

2.5.2 收割機對氣候的適應性

廣西氣候的特點是榨季期間多雨。雨天甘蔗收割機難以下田作業(yè)，雨后的潮濕天氣又會增加甘蔗機收的含雜率。目前的收獲技術對這種氣候情況的適應性較差，是影響榨季機收作業(yè)量的因素之一。

整稈收獲的甘蔗可在入榨前存放7天左右，可根據(jù)天氣預報，在雨天之前增加整稈機收甘蔗儲存量，以緩解雨天機器無法下田造成的進廠原料蔗減少的問題。研發(fā)適合廣西甘蔗生產的整稈收割機是適應多雨天氣的有效手段之一。

2.5.3 收割機的可靠性是高效機收的保障

進口收割機在使用中出現(xiàn)故障后，因零配件原因導致維修時間一般比較長。國產收割機售后服務響應較快但是故障率較高。這些因素對收割機在一個榨季內的有效作業(yè)時間影響都比較大。提高收割機的可靠性是高效機收的保障。

3 結論

(1)勞動力短缺是推進機收的源動力?，F(xiàn)階段，大的環(huán)境是勞動力相對充足，足以支撐蔗糖產業(yè)以人工砍收為主。因疫情防控出現(xiàn)局部勞動力短缺，推動甘蔗機收局部突破。隨著在全國范圍內解除疫情，又重新回歸到勞動力相對充足狀況。

(2)從長遠來看，機收是甘蔗產業(yè)的必然選擇，也是提升蔗糖產業(yè)競爭力的必然要求。如何在現(xiàn)階段勞動力相對充足的環(huán)境下，推進甘蔗機收快速發(fā)展，是蔗糖產業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。轉變越早，越有利于蔗糖產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

(3)直的蔗壟、均勻的寬行距、標準的蔗壟形狀與尺寸、適合機收的品種等農機農藝融合措施是實現(xiàn)降雜減損高效機收的有效途徑。

(4)建立以糖廠為核心的“糖機農”融合機制，建立“糖機農”融合綜合試驗示范區(qū)進行試驗示范，是現(xiàn)階段推進甘蔗機收應采取的措施。

(5)研發(fā)具備機型小、重量輕、坡度作業(yè)能力強等特點，適應我國丘陵山地立地條件的收割機和適應廣西多雨天氣的整稈收割機是全面推進甘蔗機收的必然要求。