一、中国甘蔗机械化收获现状
甘蔗不是一般的农作物,而是一种重要的战略物资,关系国计民生。2010年中央一号文件首次将糖与粮、棉、油一起,视为大宗农产品。甘蔗的全球种植面积约3亿亩,巴西是种植面积的,其次是印度,中国位居第三。我国甘蔗种植面积达2200万亩,主要集中在广西、云南、广东、海南等地,其中广西1200多万亩,占总面积的60%以上。
我国是一个产糖大国,年产量近亿吨,但单位面积产量低,成本也高。我国的白糖在国际市场上基本上无竞争力可言,面临着严重的挑战。甘蔗生产除品种改良、提高栽培水平、改进加工工艺外,最快捷最容易见效的办法就是提高机械化程度,特别是提高机械收获程度,是降低蔗糖生产成本的重要环节。
甘蔗收获是甘蔗生产中的重要环节,用工量约占整个甘蔗生产过程(整地、种、管、收)的60%以上,是甘蔗生产过程中劳动强度、劳动量最多的环节。我国的糖蔗收割目前仍靠人工,由于受收割季节和制糖业需要连榨不存放的限制,收割工作时间紧凑、劳动强度大、生产效率低,因此,蔗农大都需要雇请外来劳动力才能完成,每当甘蔗收获季节,劳力紧张的问题显得很突出。随着经济发展,劳务工价格提高,很多蔗农增产不增收。目前,国外一些产蔗大国,都曾积极发展收获机械化。发展甘蔗收获机械化,己成为我国甘蔗生产迫切重要觧决的问题,对发展甘蔗生产和解放劳动力具有重要意义。
在澳大利亚、美国,早在二十世纪六七十年代已完全实现甘蔗种、管、收全程机械化作业。日本、巴西、菲律宾、南非等国也在较大程度上实现了机械化。我国在相同时期开始大力推动和发展甘蔗生产机械化。但到目前为止,即使在甘蔗种植面积占二分之一强的广西,机耕蔗田面积也仅仅达60%。目前,我国大中型甘蔗收获机存量仅600多台,总体收获机械化率不足10%,甘蔗收割机械的生产使用仍处于起步阶段。
二、甘蔗机械化收获是个复杂的系统工程
作为甘蔗生产机械化的最后一个环节,甘蔗机械化收获一直是甘蔗生产机械化中最难以突破的瓶颈。甘蔗机械化收获衔接上游的农业生产(甘蔗种植)和下游的工业生产(制糖),涉及蔗农、机收运营方、运输方和糖厂的切身利益。当前在机械化收获后,将会遇到以下几个方面问题。
一是含杂率高。由于机械作业的特性及作业环境因素影响,机械收获的甘蔗含杂率比人工收获高是不可避免的。人工收获方式时,含杂率一般为0.2%—3.0%;在机械化收获方式下,切段式甘蔗联合收获机作业质量的含杂率≤8%,主要是切割带起的泥土、砂石、稍高度不一造成尾稍过长、夹杂在甘蔗中的杂草影响、输送和风机除杂过程中未能有效杂质等原因。
二是宿根破头率可能增多。宿根的破损会导致宿根坏死、不发芽,影响下一年的发芽率,进而影响产量。引起宿根破损原因,主要是蔗田的地面平整、培土不到位、甘蔗种植行距与收割机轮距不合适造成碾压宿根、底刀切割高度波动造成甘蔗根茬高或者拔根、底刀切割转速不够或和前进速度不匹配造成宿根破裂或拔根、收割机作业不规范而碾压宿根等因素。
三是总损失率的多少。总损失率直接影响蔗农当季产量和经济收入。造成总损失率的主要因素是,由于甘蔗倒伏未能扶起、喂入通道的漏拾甘蔗、输送辊组在输送过程中掉落甘蔗、甘蔗被切段后未能抛入料斗、蔗段被除杂风机抽走、蔗段从收割机卸料到田间转运车及运输车时掉落等。
四是公路运输车运量减少。由于切段式收获甘蔗与传统人工收获甘蔗的物料整体空隙率不同,以及装车技术水平不同,导致同运输车辆在两种情况下的单次装载质量有差别。另外,现场管理作业水平导致运输车辆等待时间过长,运输车辆周转率低,也影响了运输方的收益。
五是天气影响因素。甘蔗联合收获机作业受天气影响巨大,雨天不能作业,降雨过后需要等待地面基本干燥之后才能作业。首先,由于含杂率容易大幅增加,第二,田间土壤水分含量大的时候容易导致收割机下陷或是打滑,第三,潮湿的泥土在经过收割机碾压之后,板结得更加结实,对后续耕作造成更大的困难。
六是机收现场管理和砍运管理影响。目前机械化收获作业量受天气、地块大小、地块耕作情况和产量等因素影响较多,经常出现每日作业量不稳定的情况,机收现场管理需要沟通协调蔗主、糖厂、机手、运输车司机和收割机设备厂家5方之间的关系,并要协作砍运管理,避免造成糖厂每日入榨量和生产质量的波动。
七是收割机质量及维保响应。受天气、蔗田平整程度、地块大小、田埂、凹坑和砂石影响,大量的田间障碍和较差的作业环境对收割机易造成损伤,而国内甘蔗联合收获机在设计、制造、质量稳定性方面尚与国外有较大差距,产品质量的稳定性及维保响应就显得极为重要。
八是机手技术水平参差不齐。机手的素质和技术水平直接影响到作业效率、运营消耗、收割机质量和使用寿命等,进而影响到机收作业的产值和效益。由于甘蔗机械化收获是一个新兴的行业,机手缺乏,且机手流失率高,也是机收运营方面临的问题之一。
九是政策影响。农机购置补贴政策,大大提高了甘蔗机械化的发展速度,农机作业补贴政策使甘蔗生产机械化的速度进一步得到提高,农机购置补贴政策和农机作业补贴政策的稳定和延续,将会影响甘蔗生产机械化的发展进程。
通过以上分析,可以看到甘蔗机械化收获的发展引起了上下相关生产环节,甚至更深远的生产技术和管理变革需求,影响到了上游的地块规划、道路建设、水利、农机、农艺和下游的运输、储藏等。甘蔗生产机械化是一个复杂的系统工程,涉及政府、糖厂、蔗农和农业化服务组织协作管理,所以甘蔗生产机械化不完全是生产技术问题,而是一个协调管理问题,是协调甘蔗生产者服务、组织制糖公司和政府管理部门之间关系的一个复杂的系统工程。