国内外甜菜全程机械化生产现状与趋势

国内外甜菜全程机械化生产现状与趋势 更新时间：2009-10-15 12:19:10 作者: 王建楠 胡志超 彭宝良 王海鸥 曹士峰 张会娟 甜菜是制糖工业2 大重要糖料来源之一，其制糖量占我国糖总产量的17%左右。甜菜在我国新疆、黑龙江、内蒙古、河北、山西及甘肃等地广泛种植。2007 年，甜菜的全球总收获面积和产量分别为529 万hm2、24 788 万t，我国甜菜收获面积和产量分别为16 万hm2、893 万t，占世界总量的比例分别为3.0％、3.6％。在世界上，法国、俄罗斯、英国、德国、日本及荷兰是甜菜的主要产区。甜菜播种、收获季节性强，人工作业存在劳动强度高、效率低、收获损失大和占用农时多等问题，这些问题制约了甜菜产业进一步发展。加强对甜菜生产机械的研发，实现甜菜生产机械化，使甜菜生产从粗放型向集约型转变，不仅是提高甜菜品质、实现甜菜生产现代化的关键所在，而且有利于提高生产率、节约劳力和降低劳动强度，将人们从繁重的甜菜生产劳动中解放出来。尤其是在当前我国农村劳动力资源结构性短缺的情况下，发展甜菜生产机械化，不仅意义重大，而且非常紧迫。因此，了解目前国内外甜菜机械化生产的现状和发展动态，对研究和发展我国甜菜生产机械具有重要的现实意义。

1 国内外甜菜全程机械化生产现状 甜菜全程机械化生产包括整地、播种、育苗移栽及收获等机械化技术，从整地、播种、育苗移栽到收获等生产环节采用机械化作业，省工、省力并节本增效，具有明显的经济效益和社会效益。

1．1 整地、播种 甜菜是高产经济作物，增产潜力较大，但其对土壤要求较严格，尤其对除草剂反应敏感。甜菜种子较小，萌发时吸收水分较多，拱土能力较弱，出土深度浅。一般坚持前茬作物收获后，及时深松、耙、耢及伏秋起垄。甜菜是深根系作物，要求土壤深厚、疏松、透气和透水性良好，水肥供应适宜，杂草少。为达到以上要求，甜菜地深耕是必不可少的。播种前，需对甜菜种子进行加工处理，可大大提高良种的科技含量和商品价值，实现播前植保、带肥下田，并为实现机械化精播奠定基础，达到保苗、壮苗，增产、增收的目的。甜菜种子成套加工流水线一般包括磁选、预磨光、预清洗、（精）磨光、风筛清选、窝眼清选、圆筒筛分级、重力精选、包衣（或丸化）、包衣（丸化）后烘干及计量包装等工序。

发达国家甜菜整地一般在翻后的土地上采用旋耕机、耙及镇压器等进行单项或复式作业，或使用联合整地机整地，以满足甜菜播种要求。美国四方公司的甜菜气吸式精密播种机，可以对甜菜进行垄上平播作业，实现单苗带的种子单粒等距播种作业，可以一次完成深施肥、开沟、播种、覆土、施肥及镇压等作业，大大提高了机械化播种的现代化水平。法国库恩公司悬挂式FASTLINER100系列配有容量为1 000 L 的种箱，设计上特别适合高速播种要求。双圆盘播种装置（直径350 mm）安装在独立的平行四连杆机构上，与镇压轮相结合，在各种地面情况下均能保证均匀播种。除此之外，日本THl824型、THSl828 型圆盘耙，TRD7 型、TRD8 型旋转耙，德国的甜菜联合整地机等均是较好的整地机械。

目前，我国甜菜整地机械通常使用重耙、轻耙、钉齿耙、V 形镇压器及环形镇压器等，分单项或复式作业，基本满足了甜菜整地要求。在甜菜播种方面，我国机械化水平较高地区用机引播种机；水平低的地区用畜力播种机或旧式耧、耲耙等进行条播。播种后要及时镇压，机械播种多采用环形镇压器镇压，用耧播种的平作区多用石磙或木磙镇压；东北地区春季较干旱，一般在播种后，人工用脚在播种行上踩1～2 遍（踩格子），然后再用木磙镇压1 次。整地、播种方面，内蒙古农业大学自行研制的2BFD-213IC、2BP-2、2BP-8 型播种机可一次完成施肥、开沟、播种、覆土及镇压等工序，从而大大提高了作业速度，降低了作业强度。

1.2 育苗移栽 与传统的直播栽培方式相比，育苗移栽技术可比直播甜菜延长生长期30～40 天，可减轻苗期病虫害发生，易于培育壮苗。育苗移栽对延长甜菜生育期、提高甜菜的含糖量以及保苗率有重要意义。研究表明，甜菜经移栽后可比直播甜菜增产1～2 倍，提高块根含糖0.7～1.5度。国外甜菜育苗移栽机械以日本的CT-4S 型和BTP-4型甜菜移栽机为代表。

国内甜菜移栽主要采用人工移栽方法，20 世纪后期，国内相关科研院所在引进、消化、吸收和创新的基础上研发了适合我国甜菜种植的育苗移栽机。新疆农科院农机化研究所研制了2ZT-2 型移栽机，该移栽机由机架、移栽机构、施肥机构和传动机构等组成。移栽机构主要由旋转苗台、横向输送带、立式输送带、移栽盘、靴式开沟器、镇压轮和驱动轮组成；施肥机构由肥料箱、驱动轮和传动链组成。工作时移栽机的行走轮将动力传给送苗装置和栽植部件。机具前进，开沟器在待栽地上开出栽植沟，用抓苗器或手工将苗箱内纸筒甜菜苗取出依次铺放在横向输送带上，运动着的横向输送带把苗送到立式输送带之间，由其夹持并向下输送，再由栽植盘夹住纸筒一端，转动后落入开好的沟中，镇压轮覆土并压实，完成移栽作业。除此之外，代表机型有TYM-5 型甜菜育苗墩土机，2ZT-2 型、2ZTK-2 型甜菜育苗移栽机等。

1.3 甜菜中耕管理机械 经中耕管理的甜菜与不进行中耕相比较，块根产量增加24％，含糖量提高0.1％，块根产糖量增加7.8％，糖的纯度提高2.6％。因此，甜菜中耕管理是提高甜菜产量和含糖量的重要保障。

国外大都采用化学除草配合机械除草对甜菜进行中耕管理。在播前、播后出苗前和出苗后3 个阶段进行化学除草，主要用喷雾机喷洒，机械除草一般使用弹齿式中耕机清除行间杂草。甜菜间苗机械国外亦有应用，德国费赛公司生产的MONOMAT‘S’型电子间苗机采用电子传感系统进行间苗，该机器和现代化播种方式及和专门条播机相结合，走一趟可以间苗6 垄，一天可间苗0.5 hm2 左右，代替20 人劳动。除此之外，代表机型还有爱尔兰Atkin 甜菜间苗机和德国的甜菜间苗机。近年来，由于普遍采用遗传单粒种，甜菜间苗机很少使用。

我国甜菜中耕、施肥及植保机械可与大田作物通用，在播种机通用机架上安装中耕、施肥部件或植保机械即可进行中耕管理作业。近年来，一些科研机构进行科研攻关，试制了甜菜间苗机械，如内蒙古农业大学机械厂研制的3ZF-4 型中耕施肥机，可完成甜菜的松土、施肥、中耕除草及培土等联合作业，并且既可在覆膜地上作业，也可在露天地作业。由于我国甜菜播种主要采用甜菜多粒种，从而导致甜菜间苗工作量大、占用农时多。国内甜菜机械间苗少有报道，总体来看，国内甜菜间苗机械较少，还不够成熟，需要进一步的研究和技术熟化。

1.4 甜菜收获机械 收获作业是甜菜生产的重要环节，甜菜收获机也是甜菜生产机械中应重点突破解决的问题。同其他根茎类作物收获一样，甜菜收获分为联合收获和分段收获。法国、美国、英国及捷克等国家普遍采用联合收获方式。联合收获工艺即收获中由1 台机具完成切缨、挖掘、捡拾及清理装载等全部工序，具有机械化程度高、用工少和生产效率高的特点。其代表机型有白俄罗斯戈梅利“巴里西耶”牌KCH-6-3 型甜菜全自动收获机。该机一次可完成甜菜除叶、去青头、挖掘、清理及装车等作业。美国尔斯惠公司生产的4600 型甜菜收获机（如图1 所示）有自己的清土系统，它的特点是把甜菜切削的非常干净，可大大减轻劳动强度，促进秋收顺利进行，效率高（收获效率2.8hm2/h）、土杂少、尾根长，对甜菜损伤少；设备坚固耐用、维修成本低、维护方便且性价比高；收获速度快，一天功效可抵500 个劳动力。德国荷马公司Terra Dos 甜菜收获机（如图2 所示）可在车轮前一次性完成去菜叶、削菜头及拔菜根等工序，省时又不破坏田地，同时还能用其打碎装置击碎甜菜叶，并把打碎的菜叶拨撒在田上或者直接将菜叶抛放平行驾驶的挂车中。除此之外，捷克罗派（ROPA）甜菜收获机，韩国东洋农机公司TBH-1 型甜菜收获机，德国格力莫matron620 型自走式甜菜收获机，法国agrifac ZA215 型甜菜收获机、莫罗（MORE AU）公司AT64 型甜菜收获机，德国克雷恩公司SF10 型甜菜收获机以及荷兰瑞克姆RBM300 型甜菜收获机等，都是高效、可靠的甜菜联合收获机械。

我国甜菜机械收获发展速度缓慢，多为分段收获设备，联合收获机多为引进国外设备，自主研发的产品较少，并且机具性能较国外差距大。20 世纪70 年代末，新疆农垦科学院农机所开展甜菜收获机械的研制，先后研制出4TQ-2 型切缨机、4TW-312 型圆盘式挖掘集条机及4TW-3（2）B 型挖掘机。新疆农垦科学院农机所4TWZ-4型甜菜收获机是用于甜菜分段收获配套机具之一，主要用于挖掘收获经切缨机切削清理过叶缨的甜菜。该机既可用于甜菜两段式收获工艺，一次完成甜菜挖掘、拣拾、清理输送和装车的联合作业，也可用于甜菜3 段式收获工艺，将挖掘出的甜菜块根初步清理后集成堆堆放，以便于人工进行辅助清理。黑龙江省畜牧机械研究所研制的4TSL-2 型甜菜收获机，可实现机械化挖掘甜菜，并可进行清理、装箱，它既可用于甜菜两段式收获，也可用于3段式收获，是较为方便的实用型收获机械。

2 我国甜菜全程机械化发展意义及趋势 发展甜菜生产机械化，对于解放农村劳动力，发展农村经济，特别对推进农业产业结构调整，促进优质高效创汇农业的发展有着十分重要的意义。我国甜菜生产机械化技术应用市场前景看好，国内市场对甜菜全程机械化生产整体需求较大。因此，有必要从我国甜菜全程机械化实际情况出发，研制和推广适合我国国情的新型甜菜生产机械，以满足我国现阶段广大甜菜种植用户的迫切需求，缩短我国与甜菜生产发达国家的差距。

我国甜菜全程机械化过程中，拥有自主知识产权的机械作业工具偏少，尤其是甜菜联合收获机械，目前国内的甜菜联合收获机械多从国外引进。今后，我国应坚持自主研制开发和引进国外先进技术装备相结合的方针，建立健全以企业为中心，产、学、研联合的技术创新体系，加强甜菜收获机械装备的技术创新能力。当前，农业机械装备技术已逐步融合现代微电子技术、仪器与控制技术和信息技术，使农业机械向智能化、高效率和大型化方向发展。田间自动导航系统、机器视觉系统等研究成果已开始应用装备到拖拉机与自走式农业机械上，正在实现农业机械化作业的高效率、高质量、低成本和改善操作者的舒适性与安全性。自动化程度提高，作业速度加快、复式作业机具和专业化生产机具协调发展，为在农业生产中推广使用新技术、进一步降低作业成本创造了条件，也为提高社会化服务水平提供了空间。

随着我国经济的迅速发展和农业产业结构调整步伐的加快，国家对农业机械化的重视程度越来越高，各类优惠政策相继出台，我国农业机械化出现前所未有的利好前景。目前，我国的甜菜机械生产水平还很低，投入的研发资金和人力还很不足，生产过程中缺乏相应的专用生产机械，尤其是甜菜联合收获机械等关键技术装备还完全依赖进口。各级政府应加强对甜菜生产的重视，通过必要的资金、政策扶持和引导，联合科研院所、设备生产企业及应用单位对甜菜生产关键技术装备进行攻关研发，提高设备技术性能与制造质量，提高设备可靠性，提升我国甜菜生产机械的自主研发水平和创新能力，尽快改变我国甜菜机械化生产的落后面貌。来源：农业机械