甘蔗收获机大比拼

编者按

甘蔗是亚热带地区禾本科多年生植物，是重要的制糖原料，在世界GDP中占有重要的比例。全球甘蔗种植面积在2000万hm2（3亿亩）左右，巴西是种植面积最大的国家，其次是印度，中国位居第三，种植面积较大的国家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、美国、印度尼西亚和南非等。

甘蔗收获是甘蔗生产过程中劳动强度最大、劳动量最多的环节，其机械化水平的高低对于甘蔗生产具有重要的意义。目前，国外一些产蔗大国，为了提高劳动生产率，都在积极发展收获机械化。如澳大利亚、美国早已实现了甘蔗收获机械化；古巴、巴西等国家的甘蔗收获机械化水平也相当高。

为了促进我国甘蔗收获机械化发展，农业机械杂志社与洛阳辰汉农业装备科技有限公司共同组织了“甘蔗收获机”专题，介绍国外甘蔗收获机发展历程、发展经验，剖析我国甘蔗收获机发展现状、存在问题，并以典型企业为代表，介绍适合我国经营模式的甘蔗收获机类型。

国外甘蔗收获机演变史

国外的甘蔗收割机研究始于19世纪80年代。1888年，“实用的收割甘蔗工具”模型被提出来；1890年，世界上第一台甘蔗收割机面世，该机长27m，由蒸汽机驱动，收割系统很特殊：由一个长割刀安装在机器前部的摆臂上，摆臂摆动带动割刀完成甘蔗的收获动作。

1894年，收割机构由轮子驱动的甘蔗收割机出现，其典型特征是收割机构由两片锯齿转盘构成，并由两个直径1.5m的轮子驱动。1901年，马拉甘蔗收割机出现，利用齿条传动，将割下的蔗秆输送到后面的挂车上，这种物料输送动作为蔗秆的割后处理提供了原始功能模型。

国外甘蔗收割机到1930年才有重要进展，1930—1955年，出现了不同类型的全秆式收获机。当时全秆收获是甘蔗主要的机械化收获方式，去梢、除叶技术也有了较快发展。不过，整秆式收获机虽然对直立甘蔗收割得很好，但对严重倒伏和缠绕的甘蔗则不能收割。

甘蔗段

1955年，澳大利亚的麦赛福格森公司提出了“甘蔗切段收割”的思路，并于1966年制造了第一台切段式收割机样机，该机主要由切梢器、分蔗器、底切割器、喂入输送器、切段器及升运器等构成。不过这时的切段式甘蔗收割机是不带动力的，侧悬挂于拖拉机上，由拖拉机提供动力。

20世纪60年代是切段式甘蔗收割机技术不断巩固、熟化的阶段。对于收割喂入困难的甘蔗、减少雨天泥土和茎叶堵塞底切割器的问题，以及增强在泥泞沼泽地区作业时牵引力和仿形等问题，都逐步得到解决。同时，这也是提高零部件可靠性的阶段，如延长轴承和链条的使用年限、提高零件强度等。

然而随着悬挂式切段收割机可靠性的增加，使用者又要求收割机有更高的生产率。为了提高收割机生产率以及向糖厂提供更洁净的甘蔗，要求有动力更大、操作性能更好的机器，而这是侧悬挂式收割机达不到的。

于是，自走切段式甘蔗联合收割机应运而生，这种机型能开割道，能从两边收割，同时能在12.5°的坡地上作业，机身比较窄，适合在甘蔗垄间作业，有足够的动力，使机具在任何恶劣的田间条件下以最佳速度行驶时，都能收割到最干净的甘蔗。

到了20世纪80年代，切段式甘蔗联合收获机成为现代甘蔗收获技术的主流，其工效高、功能齐全、自动化程度高和适应性强，是较为成熟和稳定的收获机具，已在澳大利亚、美国和南美洲得到普遍应用。目前，世界著名的农机企业（迪尔、凯斯）都不断地制造和推广此类甘蔗收获机，并不再生产其他机型。

竞争格局及技术发展趋势

凯斯A8000型甘蔗联合收获机

1. 竞争格局

目前国外的甘蔗联合收割机主要有两种形式：一种是切段式，一种是整秆式。以切段式应用居多，是甘蔗收获的主流技术；整秆式在少部分国家和地区应用，在一些国家有被切段式机型代替的趋势。

（1）切段式甘蔗联合收割机。世界上发达的产糖国家，由于土地资源十分丰富，甘蔗连片种植面积大，田园平整，便于机械化作业，同时，糖厂制糖工艺接受切段式原料蔗，加之高度重视发展机械化生产，因此，这些国家甘蔗收获机械化水平高，大型切段式甘蔗联合收割机得到了广泛应用。如澳大利亚、美国、巴西、古巴等国，大型切段式甘蔗联合收割机已成为甘蔗收获机械技术发展的主要方向。

随着国外农机企业的不断并购与重组，目前大型切段甘蔗联合收割机生产厂商及主要机型有凯斯公司的A8000、7000型，约翰迪尔公司的CH570、3510型，以及德国克拉斯公司的CC3000型等；小型甘蔗联合收割机代表机型有日本久保田公司的UT-70K型，松元机工株式会社的MCH-15型等。

（2）整秆式甘蔗收割机。该类收割机仅实现甘蔗的割倒、铺放等工序，然后利用配套的剥叶机进行切梢、剥叶，经人工集堆后，机械装载，再利用运输车运到糖厂。该类机型也称为分段式甘蔗收获机械，适于丘陵地区小块蔗田作业，目前在日本、菲律宾、印度尼西亚等国应用。

代表机型有日本文明农机株式会社生产的NB-11型、久保田公司生产的NB-11K型等，剥叶机有久保田公司生产的BMC-250型剥叶机等。该类机型经过30多年的改进与发展，技术上较为成熟和完善，但总的来说，其在世界主产糖国应用范围还不广泛。

2. 技术发展趋势

（1）收获技术不断创新，结构不断改进。扶蔗机构从单螺旋结构到双螺旋结构，到目前新型的前端锥形螺旋扶蔗器，除了具有较好的扶蔗性能外，还增加了分蔗能力，使在地面上纵横交错的甘蔗扶起分开，便于机械行驶和收割。

断梢机构从双圆盘刀到增加双传动锥辊，可提高甘蔗梢的识别率，控制蔗梢长度误差。砍甘蔗切割刀由单圆盘切割刀到双圆盘切割刀，并由光刃刀口到锯齿刃刀口等，达到宿根甘蔗割茬平整、破头率低及保证宿根甘蔗来年的生长。

约翰迪尔CH570型甘蔗联合收获机

（2）大量采用液压技术，实现无级变速和液压控制。甘蔗收获机的切梢、扶蔗、切割、喂入、切段、清选、升运、装卸、行走系统都大量采用液压马达驱动和传动，而且变速、升降等控制都应用了液压操纵。

（3）智能化技术、信息技术大量应用。国外的大型甘蔗收割机逐步向智能化方向发展，传感技术、遥控技术、GPS等信息技术不断应用。利用这些信息技术，可以快速准确地掌握甘蔗品种、生长状况、产量情况等信息，实现甘蔗收获作业的动态协调管理，提高甘蔗收割效率。

对我国的启示

人工收获甘蔗

从甘蔗机械化水平较高国家的发展实践，我们可以得到以下几点启示：

一是国外甘蔗收获机械化的发展不是一蹴而就的，发展道路也是曲折的，比如在研发推广切段式机型的过程中，也曾遭到制糖工业部门的抵制，后来在糖厂、种植户、收割机生产企业之间找到平衡点，这种机型才得以快速推广应用。因此，国外发展甘蔗机械化收获，也是在不断摸索与实践中，逐步找到适合本国、本地区的发展模式和适用机型的。

二是种植集约化和生产机械化。甘蔗收获机械化水平较高的国家，甘蔗种植都达到了高度集约化，而且其他环节如土壤耕作、种植栽培、田间管理等都实现了机械化，农艺比较规范，为机械化收获打下了良好的基础。因此，我国的甘蔗种植也应引导农户适度规模经营。

三是加强政策支持。一些产糖大国的甘蔗机械化发展过程中，政府都给予了大力支持，鼓励规模经营和农民购置机械。

四是引进与开发相结合。国外在发展甘蔗收获机的过程中，也是引进与开发相结合，引进国外先进技术的同时，结合本国、本地区的实际情况，开发适合当地农艺的机型。