2011/12 年榨季，我国甘蔗种植面积约155.7 万hm²，主产区广西104 万hm²、云南30.4 万hm²、 广东14.7 万hm² 和海南6.7 万hm²。我国目前甘蔗 收获机械化水平很低，但呈现出逐步提高趋势。 2010/11 年榨季，全国机械化收获率约为0.07%， 2011/12 年榨季为0.09%，2012/13 年榨季为0.14%。

甘蔗有整秆和切段2 种收获方式。进入21 世 纪以来，2 种收获技术在我国都得到重视和发展。 尽管整秆式收割机技术水平和可靠性在逐步提高， 几家生产该类收割机的厂家仍相继陷入停产危机。 进口切段式收割机价格昂贵，在我国使用中作业效 率低，国产切段式收割机在性能和可靠性方面与进 口同类机型还存在较大差距。

我国甘蔗收割机生产企业、科研单位、甚至政 府决策部门都面临着甘蔗收获技术应如何发展的困 惑。本文试图在分析国内外甘蔗收获技术发展历程 的基础上，结合我国甘蔗生产立地条件和经营模 式，分析整秆式与切段式2 种技术路线在我国的发 展前景，并提出相关建议。 1 甘蔗生产先进国家机械化收获技术发展历程

目前，澳大利亚是大型切段式收割机一统天 下；巴西的主流是大型切段式收割机，但是，还存 在整秆式收割和人工砍蔗；美国大陆在1996 年后 全部采用切段式甘蔗收割机，夏威夷采用整秆收获 方式。

澳大利亚历经100 多年的努力，于1979 年全 部实现了甘蔗收获机械化。其发展历程可以分为人 工砍切收获阶段、机械收割技术发展初期、切段式 与整秆式收割机竞争期、切段式收割机一统天下等 几个阶段^[1]。 1.1 人工砍切收获阶段

澳大利亚自19 世纪60 年代后期开始的40 年 里，超过6 万南洋群岛的土著人从事人工砍蔗工 作。1903 年之后，欧洲后裔的男人开始卷入人工 砍蔗工作，并激发了机械化种植与收获的兴趣。 1.2 机械收割发展初期

1900～1920 年期间，一些个人或澳大利亚甘 蔗生产协会投资到将某些整秆式收割机的专利做成 样机的试验中，但试验都没取得成功。1923 年， W. G. Haorgt 发明了一种整秆式收割机，1920～1940 年期间，该专利得到资助并进行了试验。

澳大利亚人Ralph Sadleir Falkiner 于1929 年 生产出世界上第1 台商业量产的切段式收割机和田 间配套运输系统，并在美国由Allis-Chalmers 公司 生产了14 台Falkiners 甘蔗收割机。1931 年在弗罗 里达的南部糖业公司收割了状态极差的甘蔗。3 个 榨季共收割了20 万t。之后，因经济大萧条，大量 失业工人从事人工砍蔗而导致这些收割机被弃之不 用。

第二次世纪大战使澳大利亚在20 世纪40～50 年代遭遇严重的劳动力短缺危机，再加上越来多的 男人不愿再从事辛苦的砍蔗工作，过度依靠人工砍 蔗的澳大利亚糖业面临垮掉的危险，这刺激了更多 人投入机械化收获技术的研发。

1960 年，机械砍蔗2.7%，机械装车45.2%；1964 年，机械砍蔗23.8%，机械装车64.3%。

1964 年，昆士兰有347 台切段式收割机和120 台整秆式收割机。机械装车已经普遍接受，有2877 台前置装车机和190 台抓取式装车机。

机械收获的转折点是1965 年，这一年甘蔗收 获机数量翻了一倍。至此，机械化收获开始从试验 性应用向总体应用轨道转变。

由于各种原因，小块田人工砍蔗一直持续到 1979 年。这段时期，仍有大约8000 名砍蔗工维持 了10 年。同时，从事机械化收获的工人从1961 年 的200 人上升到1964 年的1600 人。1964 年，还 有1200 名农场主采用人工砍蔗，3 年后减少了600 名。机械化极大降低了对砍蔗工人的需求，但没有 立即完全取代他们。 1.3 切段式与整秆式收割机

1960 年是澳大利亚甘蔗收割机实现大田顺利 收割作业的第一年。收割机不再是每日作业量很少 又难用的样机，机械故障发生的频率很少，并且可 以被日常修复。整秆式与切段式收割机每天的收割 表演使得人们对收割机的信心在所有地区迅速提 升。

在连续2 年的机械化收获生产中，2 种机器都 取得了巨大成功，并实现了高可靠、高生产率作业。 每种机器都有其支持者。

但是，20 世纪60 年代早期，澳大利亚甘蔗种 植者和糖厂面临着2 种收获技术(整秆式与切段式) 的选择。许多种植业主并不确定他们是否应该采用 机械化收获，如果采用机械收获，应该采用哪种机 器。澳大利亚甘蔗机械化收获委员会拒绝对任何一 种机型做出特别的推荐。

当时可以确定的是，如果选择立即全部实行机 械化收获，只有一种装置可以担负起这个任务。不 考虑其自身局限性，只有Massey Ferguson 切段式 收割机能够处理所有的甘蔗，并且能够在短时间内 生产、分配足够多的机器。

切段式收割机能够同时完成砍切和装车，再加 上其对甘蔗生长条件适应范围更广，这足以使其平 衡整秆式收割机的含杂率低和在甘蔗倒伏不严重的 情况下作业速度快的优点。

澳大利亚的糖厂曾抱怨切段式收割机的含杂率 高，特别是潮湿天气收获的甘蔗。但是，切段式收 割机因为其适合小组作业和其对倒伏甘蔗与软品种 甘蔗的适应性，首先在北昆士兰地区被接受。其时， 在澳大利亚采用切段式收获方式最大的障碍是其需 要新的运输系统。

1966 年，A. Jackowski 设计并制造的整秆式甘 蔗收割机能够依次完成根切、切梢和装车操作。几 百名种植者观看了该机器在田间的表演。

到1965 年，在澳大利亚，切段式收割机将取 代早期整秆式收割机的趋势显示出来。 1.4 切段式收割机时代

进入20 世纪70 年代，随着Austoft 7000、Austoft 7700、Class 1400 等大型切段式甘蔗收割机的成熟 和对市场的占领，澳大利亚进入切段式甘蔗收割机 时代。整秆式收割机只是在一些小型家庭农场用来 收获蔗种。

影响甘蔗收割机作业效率的一个主要因素是运 输系统，经常发生收割机因等待运输车而停机的现 象。澳大利亚的甘蔗运输系统也逐步发达起来，铁 路也铺到了甘蔗田。田间运输车将甘蔗集中在列车 车厢后由铁路运输至糖厂，降低了运输成本。1979 年是澳大利亚实现甘蔗 100%机械化收获的第 1 年。 2 我国甘蔗生产立地条件与经营模式

我国甘蔗生产大多以家庭农户生产为主。20 世纪70 年代末、80 年代初以来，土地家庭承包责 任制造成了土地条块分割，以家庭为单位的土地经 营规模很小，我国户均甘蔗种植面积约0.4 hm^2[2]。 近年来相继出现一些种植大户，种植面积大多在 10～30 hm^2[3]。由于甘蔗种植分散，没有形成集约 化、规模化经营。

我国甘蔗多种植在旱坡地上，灌溉条件差，产 量低。广西蔗区有效灌溉面积4 万hm²，不足甘蔗 面积的4%，云南省旱坡地蔗区依靠自然降雨的旱 坡地面积占70%以上^{[3, 4]}。

广西大部分蔗区春季干旱严重，影响广西甘蔗 生产的春季干旱灾害主要集中在3～4 月，雨季偏 迟的年份旱情则可持续到5 月中旬^[5]。而近年来， 在甘蔗收获窗口期(适合甘蔗收获的时间段)的1～3 月份，又经常会阴雨连绵，影响收割机下田作业。 在金光农场进行调研的数据表明，2011/12 年榨季， 适合机器下田作业的时间不足30 天，2012/13 年榨 季适合机器下田作业的时间不足整个榨季的1/3。 3 我国整秆与切段2 种甘蔗收获方式技术路 线及其发展历程 3.1 整秆式与切段式收获技术路线

甘蔗机械化收获技术有整秆式与切段式2 大 类。相应的甘蔗收割机为整秆式收割机和切段式收 割机。 3.1.1 整秆式收获技术

整秆式收获是甘蔗经过砍割、剥叶等工序后呈 整条蔗茎状态。整秆式甘蔗收割机，有分段式和联 合式2 种^[6]。

分段式收获装备主要由割铺机和剥叶机组成， 割铺机完成甘蔗的切割和有序铺放，剥叶机则完成 蔗叶的去除作业。分段式收获存在效率低、辅助工 多、劳动强度较大等问题。

联合式收获作业由一台整秆联合收割机完成甘 蔗的切割、喂入输送、剥叶、蔗叶分离、集堆等作 业流程，和分段式相比，其劳动强度低，但仍存在 适应性较差、易堵塞、蔗叶分离不理想、集堆凌乱、 辅助工较多等问题。

与分段式收获技术中普遍采用的将甘蔗扶起与 夹持输送不同，联合收获技术普遍采用将甘蔗推倒 后进行根部切割，然后由喂入辊筒拖入输送通道进 行剥叶。这有利于收获倒伏严重的甘蔗。 3.1.2 切段式收获技术

切段式收获是将收获后的甘蔗砍切成段状，长 度一般为200～300 mm^[6]。切段式收获可连续完成 甘蔗的扶倒与分行、切梢、根切、喂入、输送、切 段、杂质分离、装车等作业流程，其技术比较成熟， 具有适应性强、辅助工作少、工作效率高等优点。 切段式甘蔗联合收割机对倒伏甘蔗适应性较好，作 业流畅，含杂率一般可以控制在8%以内。切段式 收获的蔗段要求在24 h 内压榨，要求收获、运输、 入厂压榨各环节的密切合作。 3.2 整秆式与切段式收获技术发展历程 3.2.1 整秆式收获技术发展历程

我国于1959 年开始研究整秆式甘蔗收获机械 技术。早期的机型只能收获直立的甘蔗，20 世纪80 年代以来开始考虑倒伏甘蔗的收获；进入21 世纪 以后，在倒伏甘蔗扶起装置方面进行了大量研究， 开发的机型已能收获倒伏不严重的甘蔗。农村实行 家庭联产承包责任制后，我国的甘蔗收获机械研究 进入低潮期。进入21 世纪后，特别是2005 年以来， 国内对甘蔗收割机的研制逐渐进入新的高潮，一些 私营企业纷纷加入，整秆式联合收割机技术得到进 一步发展。 3.2.1.1 分段收获的收割机与剥叶机

1981 年，福建农学院和福建仙游县农业机械 厂联合研制了东风-12 小型甘蔗收割机^[7]；广西农 机研究院1982 年开始研制配手扶拖拉机的小型甘 蔗收割机，采用侧挂长条锯片式切割部件，制成样 机进行试验；1996 年7 月，研制配手扶拖拉机的 甘蔗割铺机；1997 年研制成4GZ-15 型甘蔗割铺机。

2001 年6 月，广西科技厅下达4GZ-9 型甘蔗 割铺机研究任务，广西农机研究院与南宁手扶拖拉 机厂一起，从日本引进甘蔗割铺机进行试验，消化 吸收其先进技术，并在4GZ-15 型甘蔗割铺机基础 上研制出4GZ-9 型甘蔗割铺机(如图1 所示)，配套 动力为11～14.7 kW 手扶拖拉机^[8]，该机型2004 年 5 月通过科技成果鉴定。

图1(Figure 1)

图1 4GZ-9 型甘蔗割铺机

华南农业大学1999 年在执行引进国际先进农 业科学技术项目(948)“小型甘蔗收获和剥叶鞘机具 研究”中，引进了澳大利亚P&H(Bonel)公司生产 的B80-130 型甘蔗整秆收割机。在对其进行消化吸 收基础上研制的4ZZX-48 型侧悬挂整秆式甘蔗收 割机于2006 年通过了广东省科技成果鉴定，该机 型配套动力48 kW(图2)。华南农业大学与广西农 机研究院在联合执行国家“十五”科技攻关项目“甘 蔗收获技术体系及装备的研究与开发”过程中联合 研制出4GZX-45 型前置悬挂整秆式甘蔗收割机， 配套动力为44.1 kW 的四轮拖拉机(图3)。这2 款 收割机均配置有螺旋扶起装置和柔性夹持输送装 置，收获的甘蔗铺放在收割方向的右侧。2 款收割 机能实现倒伏不严重甘蔗的顺利收获，作业效率达 到0.2 hm²/h。同期，华南农业大学在甘蔗根部切割 技术、倒伏甘蔗扶起技术、剥叶技术和通道技术等 方面进行了大量的理论与试验研究，取得了一些突 破，并发表了一批学术论文。

图2(Figure 2)

图2 4ZZX-48 型侧悬挂整秆式甘蔗收割机

图3(Figure 3)

图3 4GZX-45 型侧悬挂整秆式甘蔗收割机

1998 年，广西大学研制的4ZB-6A 型手推式小 型甘蔗剥叶机^[9]，采用多层组合排刷式剥叶辊。含 杂率≤0.4%，损伤率≤2.0%，配套动力2.9～4.4 kW。1999 年，广西农机研究院研制的4ZB-12 型 双工位甘蔗剥叶机^[8]，以手扶拖拉机为动力，如图 4 所示。生产率2 t/h(3 人操作)，含杂率＜1.5%， 损伤率＜5%，配套动力8.8 kW。

图4(Figure 4)

图4 4ZB-12 型甘蔗剥叶机

2000 年，广西农机研究院和南宁手扶拖拉机 厂合作研制的6BZ-5 型单工位手推车式甘蔗剥叶 机^[7]，含杂率≤3%，损伤率≤3%，配套动力为2.9～ 4.4 kW。

华南农业大学1999 年在执行948 项目中，引 进了日本冲绳库耳岛生产的小型甘蔗剥叶机，在对 其进行消化吸收基础上研制的4ZBQ-9 型剥叶机 2006 年通过了广东省科技成果鉴定(图5)。该剥叶 机采用尼龙丝剥叶刷为剥叶元件，配套拖拉机动力 ≥8 kW，喂入量≥0.5 kg/s，蔗茎破损率≤18%，喂 入口宽度490 mm，纯工作小时生产率≥1.5 t/h，含 杂率≤3%。

图5(Figure 5)

图5 4ZBQ-9 型甘蔗剥叶机

南宁手扶拖拉机厂研制生产的6BZ-9 型双工 位甘蔗剥叶机^[9]，采用2 组剥叶辊，配套动力为GN91 座耕式手扶拖拉机(195 柴油机)，含杂率≤3%，损 失率≤3%。

2006 年，广西来宾市农机推广站研制的6BZ- 1 型甘蔗剥叶机^[9]在原有6BZ-1A 型手推式甘蔗剥 叶机技术上增加了自动行走装置。甘蔗含杂率≤ 2%，损伤率≤2%。

柳州市星鸣农机科技有限公司开发生产的 6BZ-4 型甘蔗剥叶机(图6)于2011 年进入广西区农 机补贴目录。该机采用直径为3 mm 的弹簧钢丝作 为剥叶元件，剥叶效果良好^[10]。

图6(Figure 6)

图6 6BZ-4 型甘蔗剥叶机

目前，我国的甘蔗剥叶机技术已趋向成熟，其 主要作业性能与可靠性均能满足收获作业要求，但 是作业效率普遍偏低。 3.2.1.2 整秆式甘蔗联合收割机

广西农机研究所（现为广西农机研究院）1959 年开始整秆式甘蔗联合收割机研究^[8]。1959 年4 月 开始探讨切割、剥叶、去尾(切梢)联合作业的甘蔗 收割机方案。试制了一种往复砍伐式甘蔗收割部 件、一种圆盘式甘蔗收割部件以及长条锯片斜滑切 割蔗株的牛拉甘蔗收割机，并进行了田间试验。1965 年，八机部正式下达畜力甘蔗收割机研究项目，1967 年3 月通过广西机械厅组织的鉴定。1971 年4 月， 研制出一台侧挂于丰收-37 拖拉机的甘蔗联合收割 机。1973 年10 月，研制出一台悬挂于丰收-37 拖 拉机的立式割台甘蔗联合收割机。1974 年，一机 部下达甘蔗联合收割机研究项目，由广西农机研究 院与广西农学院、金光农场、武鸣华侨农场、来宾 红河农场、明阳大修厂和南宁地区农机厂等单位组 成广西甘蔗联合收割机攻关组，在广西农机研究院 原来样机基础上联合设计了广西74-1 号(单刀盘立 式割台)和广西74-2 号(双刀盘卧式割台)甘蔗联合 收割机。1976 年6 月着手设计腹挂式甘蔗联合收 割机，配挂在加高离地间隙后的丰收-37 拖拉机腹 部。1978 年3 月通过鉴定定型。4GZ-1 型腹挂式甘 蔗联合收割机当年获全国机械工业科学大会奖和广 西科学大会优秀科技成果奖。1979 年，按机械部 下达的科研项目计划开始设计自走式甘蔗联合收割 机。1980 年试制第一代配有剥叶工作部件的样机 进行试验。

进入21 世纪以来，更多的企业与科研单位加 入整秆联合收获机的研究行列。研发单位主要有华 南农业大学、广西农机研究院、广西云马泰缘(云 马汉升)、浙江三佳、河南坤达、浙江温岭宏顺、 广西柳州翔越等。整秆联合收获中的剥叶、断尾与 排杂等技术难题逐步被攻克，整秆联合收割机技术 也取得很大进步。

广西农机研究院2002 年研制出国内首台全液压 驱动的自走整秆式甘蔗联合收割机^[8]，如图7 所示。

图7(Figure 7)

图7 4GZ-120 型甘蔗联合收割机

中国农机院2009 年研制的整秆式4GZ-1000 型甘蔗收获机^[11](图8)，采用拨指链扶起机构和拨 指链夹持输送机构扶起与夹持输送甘蔗。试验表 明，该机型很难处理倒伏严重的甘蔗。

图8(Figure 8)

图8 4GZ-1000 型甘蔗整秆收获机

华南农业大学研制的4GZZ-97 型整秆式甘蔗 联合收割机在通道技术、剥叶技术与集堆技术方面 有新的思路，样机正在试制中。

广西云马泰缘机械制造股份有限公司是由柳州 汉森机械制造有限公司(2000.01 ～ ) 、云马汉升 (2009.04～2011)发展过来的。该公司于2000～2010 年致力于整秆式甘蔗联合收割机研制，先后研制出 HSM1000 型(4ZL-1 型)、HS1800 型(4GZ-180 型)、 HS260 型(4GZ-260 型)和4GZ-350 型整秆式甘蔗联 合收割机，收割机配套动力分别为42.2、130、194 和261 kW^{[12, 13, 14, 15]}。其中，HSM1000 型和HS1800 型 收割机自身没有配置集堆装置(图9)，收割作业时 需要有专门的集蔗车跟在收割机后面收集甘蔗。 HS260 型和4GZ-350 型收割机自身配置有集蔗装 置(图10)，作业效率较高，并且收割机的可靠性、 作业效率和含杂率等性能指标比前2 种机型都有大 幅提高，基本可以满足收割作业要求。

图9(Figure 9)

图9 HS1800 型（4ZL-180 型）整秆式甘蔗收割

图10(Figure 10)

图10 HS260 型（4GZ-260 型）整秆式甘蔗收割

浙江三佳农业机械设备有限公司研制的整秆 式甘蔗联合收割机2006 年投入广西进行试验，2008 年4 月，SJ-1400 型收割机在广西进行性能测试^[16]， 2009 年1 月，SJ-114J 型收割机(图11)在广西通过 技术鉴定^[17]，配套动力66.2 kW。经过几年努力， 该型收割机在剥叶、断尾、排杂和集堆等方面的 性能均有大幅提高。但是，由于对倒伏甘蔗适应 性差和整机可靠性较低等方面的原因，该公司生 产的整秆式收割机一直未能实现正常销售和盈 利。该公司因资金链断裂，2013 年8 月因破产被 拍卖^[18]。

图11(Figure 11)

图11 SJ-114J 型甘蔗联合收割机

河南坤达农业机械设备有限公司于2009 年研 制出4GD-36 型、4GD-75 型整秆式甘蔗联合收割 机^[19]，配套动力分别为35.3 kW 和75 kW(图12)。 该型收割机可以实现联合收获作业，曾在广西、云 南有销售。由于该机型对倒伏甘蔗适应性较差和可 靠性较低，造成该型收割机销售陷入困境。该公司 目前已被北京一家公司收购。

图12(Figure 12)

图12 4GZD-75 型甘蔗联合收割机

这个时期出现的整秆甘蔗联合收割机还有浙江 温岭市宏顺机械有限公司的SG1300 型整秆式甘蔗 联合收割机^[20](图13)和柳州翔越农业机械有限公司 的4ZL-1 型整杆式联合收割机^[21](图14)。

图13(Figure 13)

图13 SG1300 型甘蔗联合收割机

图14(Figure 14)

图14 4ZL-1 型甘蔗联合收割机

切段式甘蔗收割机研发单位主要有华南农业大 学、广西农机研究院和中国农机院等单位。生产企 业主要有广西云马泰缘和广东科利亚，CASE 公司 2013 年在广东设厂开始生产CASE4000 型切段式 收割机。我国近几年也陆续引进了一些大、中型切 段式甘蔗收割机进行试验示范，主要有CASE8000、 CASE7000、CASE4000 和HC50-NN 等机型。

广西农机研究所（现广西农机研究院）从1979 年开始对切段式甘蔗收获技术进行研究^[8]。1979 年 与广西农机鉴定站联合对AUSTOFT4000 型切段式 甘蔗联合收割机进行性能和生产适应性测试。1982 年根据外援需要设计了适应用于援外甘蔗农场火烧 蔗、切段作业的4Z-90 型自走切段式甘蔗联合收割 机(图15)，经3 个榨季收割试验，1985 年1 月通 过样机鉴定。以该机型为基础的4GZ-140 型曾有2 台于上世纪90 年代初出口印尼。2000 年，参照 UASTOFT 机型，与南宁手扶拖拉机厂联合设计试 制全液压驱动自走切段式的4GZ-250 型甘蔗联合收 割机。2004 年3 月以检测鉴定形式通过南宁市科 技成果鉴定。2005 年研发4GZ-180 型切段式甘蔗 联合收割机(图16)，并在泰国某糖业集团进行收获 试验，经过2005/06、2006/07、2007/08 年3 个榨 季的试验、改进，已基本能应用于实际生产。2008 年开发4GZQ-260 型切段式甘蔗联合收割机(图 17)，2009 年1 月以来在金光农场进行收获试验， 这是到目前为止最为成熟可靠的机型。2011 年研 发出4GZQ-120 型切段式甘蔗联合收割机(图18)。

图15(Figure 15)

图15 4Z-90 型甘蔗联合收割机

图16(Figure 16)

图16 4GZ-180 型甘蔗联合收割机

图17(Figure 17)

图17 4GZQ-260 型切段式甘蔗联合收割机

图18(Figure 18)

图18 4GZQ-120 型甘蔗联合收割机

华南农业大学1996 年协助美国AGPRO 公司 与香港英之杰工程设备公司在广前糖业发展有限公 司进行甘蔗生产机械化试验。2008 年与广东科利 亚联合开发出采用网袋集蔗的4GZ-56 型切段式甘 蔗收割机，2010 年将该型收割机的网袋集蔗方式 改为输送臂输送至卡车集蔗方式(图19)，2011/12 年榨季进行收割试验，作业效率比原机型有较大提 高。2012 年研制出4GDL-91 型履带式甘蔗联合收 割机(图20)，在根切器技术和喂入输送技术方面取 得一些突破，2013 年3 月进行定型试验。

图19(Figure 19)

图19 4GZ-91 型切段式甘蔗联合收割

图20(Figure 20)

图20 4GDL-91 型切段式甘蔗联合收割

广州科里亚农业机械有限公司2008 年与华南 农业大学联合研制出4GZ-56 型切段式甘蔗联合收 割机^[22]，2010 年改型为4GZ-91 型(图21)。该机型 沿用HC50-NN 型收割机的技术路线，采用网袋集 蔗方式，需要吊车装车。多台收割机已连续3 年在 广西进行收获作业。

图21(Figure 21)

图21 4GZ-91 型切段式甘蔗联合收割

广西云马泰缘机械制造股份有限公司(原云马 汉升)2010 年之后将产品研发重点转向切段式甘蔗 收割机，2011 年开发出4GQ-260 型切段式甘蔗收 割机^[23](图22)，目前已实现出口销售，该机型在国 内还未销售。

图22(Figure 22)

图22 4GQ-260 型切段式甘蔗联合收割机

采用整秆方式收获倒伏、弯曲、纠缠在一起的 甘蔗是不容易的。2007 年之前，我国在整秆式甘 蔗收割机技术的研究中，联合收获路线和分段收获 路线并举，其中分段收获方式中割铺机一般采用扶 起-夹持式收获技术。2007 年之后以研究推倒-联合 收获技术为主。和扶起-夹持收获方式相比，推倒 收获方式更适合倒伏甘蔗的收割。但是，倒伏、弯 曲的甘蔗在联合收割机内容易折断并堵塞通道。尽 管近年来我国在整秆式联合收割机的通道技术、剥 叶技术和排杂技术方面取得明显的进步，但由于其 对倒伏甘蔗适应性较差、可靠性不够高以及辅助工 较多等问题，收割机的收获作业量均不大。2011/12 年榨季在广西试用的27 台整秆式甘蔗联合收割 机，单台机器一个榨季的作业量最大的只有16.2 hm²。均未通过广西推行的“先使用后补贴”的购 机补贴测试。

总体上讲，我国整秆式甘蔗收割机技术还不成 熟，仍处于试验性阶段，政府应加大科研投入力度， 仅靠企业的热情和投入难以为继。广西云马泰缘自 2010 年开始转向以生产切段式甘蔗收割机为主， 河南坤达近2 年内未能再销售甘蔗收割机，浙江三 佳农业机械设备有限公司已宣告破产。 4.2 切段式甘蔗收割机应用情况

我国糖厂习惯于收购人工砍收的整秆甘蔗，对 切段式收割机收获的具有较高含杂率(5%以上)的原 料蔗总是不太愿意接受。在业界及各级政府的共同 努力下，现在已开始逐步接受切段式收获方式。但 是，机械化收获进展仍然缓慢，总体上表现为生产 效率低、作业面积有限、经济效益低。

目前在用的切段式甘蔗收割机以进口机型为 主，已引进的有8 台CASE7000 型、4 台CASE8000 型、7 台CASE4000 型和1 台HC50-NN 型切段式 联合收割机。进口的CASE 机型在收割作业中，由 于受地形、地块面积、行距、收获系统配套等方面 的限制，作业效率比较低。例如，湛江农垦2010/11 年榨季使用引进的6 台CASE 收割机(4 台7000，1 台4000 和1 台8000 机型)收获作业面积仅有502.6 hm²。广西农垦金光农场2012/13 年榨季，实际投 入使用2 台CASE 4000、1 台CASE 7000 收割机， 共收获甘蔗约5400 t(约80 hm²)。

广东科利亚公司2010 年11 月在扶绥县成立了 广西科利亚农机服务公司，使用其生产的4GZ-56 型、4GZ-91 型甘蔗收割机及其配套系统进行甘蔗 收获服务。根据广西农机管理局的跟踪调查，该公 司的甘蔗收获服务队5 台收割机一天共收获约100 t 甘蔗，平均每台机每天大约仅收获20 t 原料蔗。收 获系统处于低效率、低效益状态运行。

华南农业大学研制的4GDL-91 型、广西农机 研究院研制的4GZQ-260 型和广西云马泰缘研制的 4GQ-260 型切段式甘蔗联合收割机在试验中均有良 好表现，有望迅速成为适合我国的实用机型。 5 我国整秆与切段2 种甘蔗收获方式发展前 景战略分析 5.1 相关政策导向

2010 年1 月5 日，时任广西自治区党委副书 记陈际瓦在全区甘蔗收获机械化演示现场会上作出 关于“南宁市推广分段式甘蔗收获机械化”的重要 指示。2010 年1 月10～14 日，南宁市农机局组织 市农机系统领导和专家、技术人员组成测试小组对 2 个分段式甘蔗收获机械作业组合进行测试和模拟 作业。下发了南农机管[2010] 6 号文《关于分段式 甘蔗收获机械化组合作业测试结果及推广意见的报 告》，南宁市开始主推分段式整秆甘蔗收割机。

整秆式甘蔗收割机由于其对严重倒伏甘蔗适应 性差、辅助工较多以及国产整秆式收割机可靠性 差，“十二五”开局以来陷入举步维艰、前景不明 朗困境。切段式甘蔗收割机由于其对倒伏甘蔗的良 好适应性，以及我国引进的甘蔗收割机(均为国际 主流切段式)的高可靠性，“十二五”开局以来在我 国得到了广泛认可。

2011 年6 月21 日，广西农机局在南宁召开加 快推进甘蔗种植及切段式联合收获机械化工作会 议，印发桂农机科[2011] 12 号文《加快推进甘蔗种 植及切段式联合收获机械化工作方案》。该文件反 映出占我国甘蔗种植面积67%的广西从2010 年之 前主推整秆式收获机械化技术转向现在主推切段式 联合收获机械化技术。该文件可能成为切段式与整 秆式2 种收获技术发展前景各异的标志。 5.2 整秆式与切段式收获技术路线分析 5.2.1 整秆式收获技术路线分析

我国整秆式甘蔗收获技术经过50 多年的发 展，取得了一些技术突破，研制出一些样机。但是， 进入“十二五”以来，整秆式收获技术前景不佳。 分析其原因应该在以下几个方面： 5.2.1.1 甘蔗生产本身的复杂性

生产一种能够适应所有地区和甘蔗种植条件的 收割机不是件容易的事，倒伏、完全纠缠在一起的 甘蔗使得收割机的研发更加困难^[1]。我国甘蔗主产 区中的广东、广西、海南易受台风或强季风影响， 甘蔗倒伏情况往往比较严重。甘蔗又是高秆作物， 收获期甘蔗高度3 m 左右，进一步增加了整秆收获 甘蔗的难度。 5.2.1.2 糖厂对含杂率的要求

机械化发展初期，糖厂习惯于人工砍蔗的低含 杂率，糖厂坚持进厂蔗含杂率应小于3%。以这样 的标准来制定整秆式甘蔗联合收割机设计的技术路 线时，对甘蔗收割机的功能和结构要求也比较高。 在甘蔗输送通道中放入剥叶组件，收获倒伏、弯曲 的甘蔗时容易造成甘蔗折断和堵塞。 5.2.1.3 收割能力与剥叶能力不匹配

整秆式甘蔗收割机中，甘蔗根部切割与剥叶的 生产效率是不匹配的。以华南农业大学研制的 4ZZX-48 型侧悬挂整秆式甘蔗收割机和4ZBQ-9 型 剥叶机的生产率为例，1 台4ZZX-48 型割铺机1 个 小时可以收割0.2 hm² 甘蔗，以广西甘蔗单产52.5 t/hm² 计算，则为10.5 t。这需要7 台4ZBQ-9 型剥 叶机在1 h 内才能完成剥叶作业。所以，整秆式甘 蔗联合收割机将剥叶组件放进甘蔗收割机流程内， 势必降低收割机的生产率。

根据以上分析，有必要重新考虑整秆式收割机 发展的技术路线，降低对其含杂率的要求，发挥其 所收获的甘蔗可以较长时间堆放的优势。 5.2.2 切段式收获技术路线分析

进口大型切段式甘蔗收割机在我国使用中表现 出的低效率，主要是与我国甘蔗生产经营模式、地 块面积、种植行距等有关。糖厂对切段式收获的抵 触，影响切段式收割机的作业生产安排。我国甘蔗 农户单户经营面积很小、种植行距较小，也是影响 大型机器发挥效力的主要因素。大型收割机要求甘 蔗行距大于1.4 m，而我国农民习惯于0.7～1 m 的 种植行距。近年来，在国营农场逐步推广的是1.2 m 的行距，1.4 m 行距还未被接受。

发展中型切段式甘蔗收割机将有利于这个矛盾 的解决。 5.3 发展前景战略分析

我国有10%的蔗田适合大型机械化系统作业， 40%的蔗田适合中型机械化系统作业。加快研究大 型切段式甘蔗收获系统，提高以我国引进及国产的 大型切段式甘蔗收割机为核心的收获系统的作业效 率，有利于尽快提高我国甘蔗的机收水平。加快研 制适合我国甘蔗种植模式的中型切段式甘蔗收割 机，打破国外切段式收割机的垄断局面，将有利于 降低切段式收割机的销售价格，有力促进我国甘蔗 收获机械化迅速发展。

我国的甘蔗立地条件使整秆式与切段式收割机 有长期共存的必要性和必然性。例如，2011/12 年 和2012/13 年连续2 个榨季，广西受阴雨天气影响， 适合机收的时间不足1/3。由于切段式收割后的甘 蔗需要在24 h 内送往糖厂压榨，如果全部采用切 段式甘蔗收割机作业的话，糖厂将因无法在短期内 完成整个榨季的压榨量而使甘蔗产业受到严重影 响。整秆式收获的甘蔗可以在糖厂存放1 周左右， 有利于糖厂均衡安排生产。所以，重新审视我国整 秆式收割机发展的技术路线，重点攻关适应我国甘 蔗生产的整秆式甘蔗收割机关键技术，将有利于保 障我国甘蔗产业的战略安全。 6 政策建议

⑴我国整秆式与切段式收获方式有长期共存的 必要性和必然性，应从国家层面加大对重点攻关适 应我国甘蔗生产的整秆式甘蔗收割机关键技术的科 研投入。

⑵我国适合中型机械化系统的甘蔗种植面积约 占40%，应从国家层面加大对重点攻关适合我国甘 蔗立地条件的中型切段式甘蔗收割机关键技术的科 研投入和技术熟化的支持力度。 7 结论

⑴我国整秆式甘蔗收获技术已取得一些突破， 但目前生产企业处于困境之中。

⑵我国的甘蔗立地条件使整秆式与切段式收割 机有长期共存的必要性和必然性。

⑶国产切段式收割机已取得一些突破，有望研 发出适合我国甘蔗立地条件的机型。