云南甘蔗全程機械化現(xiàn)狀及思考

趙勇，張躍彬，劉家勇

（云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所，云南開遠661699）

云南甘蔗全程機械化現(xiàn)狀及思考

趙勇，張躍彬*，劉家勇

（云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所，云南開遠661699）

對云南甘蔗生產(chǎn)機械化節(jié)約成本優(yōu)勢、農(nóng)機裝備、機械化應用情況及潛力進行分析，并綜合對比國外先進蔗糖生產(chǎn)國巴西、澳大利亞、美國機械化現(xiàn)狀及先進性，以學習借鑒國外先進經(jīng)驗，為云南甘蔗全程機械化發(fā)展提供思路和參考。

云南；甘蔗；全程機械化；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個州市中有10個州市49個縣產(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)在促進云南經(jīng)濟，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，勞動強度大，加上近年國際糖價下跌對我國蔗糖產(chǎn)業(yè)的沖擊，種植甘蔗利潤空間進一步壓縮，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)大量勞動力轉移，造成蔗區(qū)勞動力資源短缺，甘蔗生產(chǎn)用工成本加大，機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、裝載運輸、以及宿根蔗的破壟平茬和蔗葉粉碎還田等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機械化作業(yè)[1]。甘蔗生產(chǎn)全程機械化業(yè)已成為世界發(fā)展的必然趨勢。推動甘蔗機械化應用，對提高效率、節(jié)約人工成本以及促進云南甘蔗產(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)機械化優(yōu)勢分析

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余個縣（市），見表1。

1.2 云南甘蔗生產(chǎn)機械化優(yōu)勢分析

經(jīng)調查，云南甘蔗生產(chǎn)應用機械與人工作業(yè)成本（見表2）對比可知，甘蔗機械作業(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）計算，如果采用機械作業(yè)，種植和中耕兩項費用比人工節(jié)省4.5億元，砍收費用比人工節(jié)省3400萬元，合計是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)機械化有很大優(yōu)勢。

表1 2015年云南省甘蔗種植面積及分布

表2 甘蔗機械與人工作業(yè)成本比較

2 云南甘蔗機械生產(chǎn)與應用情況

2.1 農(nóng)機裝備研發(fā)

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

2.2 先進機械的引進試驗示范

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

2.3 云南甘蔗機械化應用情況

云南甘蔗機械化起步較晚，2005年以來，云南省農(nóng)機部門引進推廣甘蔗深松、開溝、種植等機械化技術和配套機具20余臺套，才開始推廣應用甘蔗機械化生產(chǎn)技術[1]。2016年，云南甘蔗機械化耕整地55.34萬畝（3.69 萬 hm2），機械化種植 4 萬畝（2667hm2），田間機管 29.4 萬畝（1.96 萬 hm2），機械化收獲 5000 畝～1 萬畝（330～667hm2）。全程機械化應用面積還沒有達到全省甘蔗種植面積的1%。從2016年甘蔗機械化應用情況來看，情況并不樂觀，顯然云南甘蔗要實現(xiàn)全程機械化收割、種植應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)勢產(chǎn)業(yè)帶，蔗糖產(chǎn)業(yè)是云南的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，甘蔗種植歷史悠久。這里的甘蔗長勢好、不倒伏、冬春少雨干旱，甘蔗農(nóng)機特別是聯(lián)合收獲機容易作業(yè)。另外，據(jù)李如丹等[2]報道，云南蔗區(qū)適宜發(fā)展甘蔗機械化（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個縣的坡度＜15°的甘蔗耕地面積超過5000hm2，發(fā)展甘蔗機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，發(fā)展全程機械化的聯(lián)合作業(yè)生產(chǎn)的潛力非常大。

3 國外先進制糖國家甘蔗生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀

3.1 巴西甘蔗全程機械化現(xiàn)狀

巴西是一個發(fā)展中國家，也是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是巴西的主要經(jīng)濟支柱之一，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、裝卸到運輸，甘蔗基本實現(xiàn)了全程機械化作業(yè)。巴西甘蔗機械化水平得益于推廣研究收獲技術和開發(fā)機具，20世紀80年代開始研發(fā)，90年代基本普及，目前基本實現(xiàn)機械全程作業(yè)。其目前使用的甘蔗聯(lián)合收割機主要是切斷式大型甘蔗聯(lián)合收割機，以進口為主，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機械的研發(fā)及應用推廣；⑸食糖出口率高。

3.2 澳大利亞和美國甘蔗全程機械化現(xiàn)狀

澳大利亞是一個甘蔗種植大國，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多個甘蔗種植農(nóng)場，早在80年代澳大利亞就實現(xiàn)了甘蔗的機械化收割，現(xiàn)在大約有1100套收割機械用于甘蔗的收割[4]。 基本上實現(xiàn)了在種植、灌溉、除草、施肥、噴灑農(nóng)藥等方面的自動機械化，節(jié)約了勞動力成本，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)，全國僅甘蔗研究機構就多達千個，甘蔗品種更新速度快，農(nóng)業(yè)機械化應用推廣能力強，強大的科研隊伍為甘蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強有力的保障。

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

3.3 國外先進制糖國家甘蔗生產(chǎn)機械化共同特點與先進性

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)主要依托甘蔗機械化作業(yè)，在耕、種、管、收均實現(xiàn)了全程機械化作業(yè)，其中最為顯著的甘蔗聯(lián)合收獲機，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行生產(chǎn)制造，主產(chǎn)收割機型為凱斯8000型，以及針對較小地塊和行距的凱斯4000型；近期，約翰迪爾公司在先進、成熟的大型甘蔗收割機3520的基礎上，對其多項功能及零部件加以改進，開發(fā)研制了CH330新型甘蔗收割機，該機在諸多方面具有更優(yōu)越的性能，機型操作非常靈活，適用于窄行距、產(chǎn)量高的小地塊蔗田作業(yè)。近年來，國外機械化程度在不斷提高的同時，注重與自然氣候、土壤、地形、病蟲害防治、GPS導航的智能機械等的研發(fā)與應用。同時，不斷研發(fā)應用與機械配套的液體肥、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，機械化程度高，在加工制糖上普遍實現(xiàn)了信息化管理，包括壓榨、澄清、過濾、煮煉、結晶等全過程都實現(xiàn)了自動控制。

4 云南甘蔗機械化發(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)村土地承包責任制，經(jīng)營規(guī)模小，機械化應用少，生產(chǎn)成本高，導致了我國甘蔗農(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)先進發(fā)達國家相抗衡。目前我國每畝的甘蔗生產(chǎn)物資與服務成本在800元左右，土地成本在250元左右，與國外先進蔗區(qū)基本相當，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，相當于國內(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)承擔著云南經(jīng)濟發(fā)展和提高人民生活水平的重任，與國外先進甘蔗產(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，結合國外經(jīng)驗，今后甘蔗全程機械化發(fā)展應該注意以下幾個方面。

4.1 實現(xiàn)五統(tǒng)一，創(chuàng)造有利于機械作業(yè)的條件

由于我省蔗區(qū)耕地現(xiàn)狀原因，現(xiàn)有的農(nóng)藝耕作技術難于適應甘蔗機械化作業(yè)，規(guī)模化的土地流轉和大面積集中種植還難于短期內(nèi)實現(xiàn)，為此，立足千家萬戶的甘蔗生產(chǎn)應走標準化種植生產(chǎn)的模式，將各家各戶小規(guī)模的蔗地，按統(tǒng)一標準進行種植，實現(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)一種植時間、統(tǒng)一管理，在不改變經(jīng)營戶的前提下，為機械化應用提供必要的生產(chǎn)條件，促進甘蔗全程機械化作業(yè)。

4.2 選種適于機械化作業(yè)和種植成本低的甘蔗品種

針對今后全省甘蔗機械化和甘蔗生產(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，以強宿根強分蘗為目標進行品種選育和應用，以適應甘蔗機械化管理和收獲，同時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，在強宿根強分蘗的基礎上，還要注重選育脫葉性好，無57號毛群、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

因為甘蔗生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)多，機械品種多，致使農(nóng)民購置成套設備難度大，因此國家進行扶持和引導是十分重要的。如巴西甘蔗生產(chǎn)機械化發(fā)展迅速，主要是取決于政策上給予的支持，鼓勵規(guī)模經(jīng)營和農(nóng)民購置機械，使農(nóng)戶從政策支持中得到實惠，引導農(nóng)民購置，分環(huán)節(jié)、分階段地推進甘蔗生產(chǎn)機械化發(fā)展[7]。

4.4 加強甘蔗的選育工作和機械器具的研發(fā)

選育出新的優(yōu)良性狀品種來替代新臺糖22號和粵糖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]；機械化器具也是實現(xiàn)甘蔗全程機械化的一個重要環(huán)節(jié)，研發(fā)出能夠適應中國土地現(xiàn)狀的機械化器具，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為，實現(xiàn)云南甘蔗的全程機械化作業(yè)是一個長期的工程，任重道遠。首先不僅需要政策的引導與支持、科研水平的提高、機械裝備的制造、糖業(yè)公司的創(chuàng)新及農(nóng)民意識的轉變，其次，還要大力推進機械化系統(tǒng)的農(nóng)機農(nóng)藝融合，從適應農(nóng)藝，發(fā)展到引領農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革。

[1]區(qū)穎剛，彭釗，楊丹彤，等.我國甘蔗生產(chǎn)機械化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.//紀念中國農(nóng)業(yè)工程學會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學會學術年會論文集[C]，2009

[2]李如丹，張躍彬，楊丹彤，等.云南蔗區(qū)多樣性地形發(fā)展甘蔗全程機械化潛力研究[J].中國農(nóng)機化，2012（4）：71-74

[3]吳有明.巴西甘蔗種植及糖酒加工的考察報告[J].廣西蔗糖，2013（4）：45-48

[4]毛鈞，陸鑫，楊昆，蔡青，范源洪.澳大利亞甘蔗產(chǎn)業(yè)與科研概況[J].中國糖料，2015，37（4）：77-80

[5]胡朝暉，蘇小洪，廖勇仔，等.澳大利亞甘蔗糖業(yè)農(nóng)務管理現(xiàn)狀[J].甘蔗糖業(yè)，2011（6）：67-71

[6]陳超平.美國、巴西甘蔗生產(chǎn)機械化考察報告[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2004（2）：1-6

[7]謝洪鈞，劉憲，石樹文，涂志強，等.巴西甘蔗生產(chǎn)機械化考察報告.//全國甘蔗生產(chǎn)機械化與產(chǎn)業(yè)研討會暨甘蔗生產(chǎn)機械化現(xiàn)場演示會[C]，2002

[8]王倫旺，何紅，譚裕模，楊榮仲.赴澳大利亞甘蔗糖業(yè)科技學習考察報告[J].中國糖料，2009（2）：75-80

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)技術體系項目（CARS-20）資助。

趙 勇（1987-），男，研究實習員，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