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摘要:甘蔗生產機械化是提高工作效率、降低勞動成本的有效技術措施之一,我國在甘蔗生產全程機械化技術的推廣應用中存在如下問題:種植機卡種、漏播、排種均勻度低,中耕管理機施肥培土效率低,植保機噴藥均勻度低,收獲機破碎率高、含雜率高、工效低;針對上述現狀,提出規范甘蔗生產農藝要求,在種植方面采用精準排種裝置并配備智能導航系統,中耕管理方面采用植保無人機,收獲方面配套田間轉運機械,建立全程機械化配套生產體系,為甘蔗生產機械化技術的發展提供理論參考。
關鍵詞:全程機械化;智能化;存在問題;建議;對策;探討
0引言
甘蔗作為我國主要經濟作物之一,也是我國重要的糖料作物,其種植面積在巴西、印度之后,位居世界第三,并且占我國常年糖料作物面積的85%以上,其產糖量占食糖總量的90%[1]。目前,我國在甘蔗種植、收獲、植保方面主要依靠人力,勞動強度大,工作效率低,直接限制了甘蔗全程生產機械化技術的推廣發展。我國各甘蔗主產區生產農藝要求不同,種植行距達不到機械收割要求[2],直接影響機收效率與質量,以凱斯7000為例,標準生產率約是13.33hm2/天,即700~800t。在國內由于甘蔗種植的行長、行寬、行距,田間掉頭位置等農藝要求不匹配,配套裝載機械不同步等原因,導致只能完成標準功效的1/5~1/4。進一步優化種、管、收各環節機械設備,可以加快甘蔗全程機械化的推廣應用,增加農戶的收益[3]。
1耕整地機械化
耕整地機械化技術的發展時間比較長,無論是在耕整地機械本身還是在相關技術上已經發展的較成熟了。耕整地機械化農具主要由傳統深松鏟、鏵式犁、旋耕機、重耙、開溝犁等組成,可以在全國甘蔗種植區實現其對土地機械化作業。在甘蔗種種植之前,最好通過耕整地的機械農具對土地進行深耕、細碎、深翻、深松。已達到徹底打破堅硬的犁地層,使土壤結構得到合理優化,從而提高土壤的蓄水能力、改善土壤結構、增加肥料的溶解度等優勢[4]。
2甘蔗種植機機械化
甘蔗機械化種植是提高生產品質的關鍵技術措施,近年來人工成本不斷上漲,甘蔗機械化種植技術的推廣和應用是當前的重點。甘蔗種植機類型有整稈式、實時切種式、預切種式[5],其中國內普遍應用的是實時切種式種植機,其核心部件為刀輥型排種裝置,需要輔助人工多,勞動強度大,排種不均勻,存在現漏播的現象。隨著人工智能技術的發展,華南農業大學王美美老師、劉慶庭老師分別結合當前智能化技術,開發了漏播監測標記系統與單芽段種植機監控系統,其中漏播監測標記系統運用光幕傳感器對下落蔗種的情況進行實時的監測。劉慶庭教授開發的智能控制系統,實時監測拖拉機前進速度,并對排種機構轉速進行控制,實現播種密度均勻可控。
3甘蔗中耕管理技術
中耕管理包括施肥、培土、植保配藥等工序,甘蔗中耕施肥培土機械化技術可以使土壤松碎透氣,有利的改善了土壤的透氣性,也能使雜草得到有效的去除,使肥效得到增強,為甘蔗以后的良好生長創造條件。植保無人機是用于農林植物保護作業的無人機駕駛飛機,它是由飛行平臺、導航飛控、噴灑藥劑機構組成,通過地面遙控或者導航飛控,來實現噴灑作業。與人工作業進行比較,機械化中耕管理優勢在于作業質量高、效率高、降低勞動成本,同時也能使中耕完的甘蔗得到良好的生長增強了甘蔗自身的抗倒伏能力。
4甘蔗機械化收割機
甘蔗收獲是甘蔗整個生產過程中投入人工量最多,勞動強度最高的環節,大約占甘蔗的整個生產過程60%以上的用工量。國內從20世紀60年代開始研發、生產甘蔗收割機,到目前為止使用的甘蔗機械收獲的主要方式有整稈收獲和切段收獲兩種作業模式,可以一次性完成切梢、砍頭、剝葉、清理、集堆等作業流程。我國大部分地區主要依靠人工進行收獲,然后用機械裝備進行裝載及運輸,甘蔗機械化收獲可以提高作業效率,降低了勞動強度,適合大面積作業,對倒伏甘蔗適應性也較強。其中切段式甘蔗聯合收獲機,需要將已收獲切割的蔗段在24h內,運往糖廠進行加工。
5我國甘蔗生產全程機械化存在的問題
我國在甘蔗種植、管理、收獲全程機械化推廣的過程中,存在如下不容忽視的問題:①由于各地種植農藝的差異性,出現農機農藝不匹配的情況;②種植機智能化程度低、作業效率低、排種不均勻;③由于機械化裝備結構復雜,生產成本高,很多種植戶存在買不起、不會用、擔心售后不及時的問題;④配套生產體系不完善。
6對策及建議
1)規范甘蔗種植農藝要求,農機農藝相融合;
2)種植機應向著高效、智能精準作業方向發展;
3)根據地方環境特點,農機要量身定制;
4)完善配套甘蔗生產裝備體系;
5)聯合地方農機管理本門,推動技術的推廣與應用。
7結語
甘蔗的全程機械化生產是提高甘蔗種植、管理、收獲效率的有效措施之一,甘蔗全程機械化生產程度的高低,直接影響作業效率,機械設備的推廣應用,農戶的收益。針對目前機械化作業過程遇到的問題,通過結合智能化控制模塊,對上述問題進行探索性解決,為進一步研究甘蔗全程機械化生產的發展方向提供參考依據。
參考文獻
[1]劉慶庭,莫建霖,李廷化.我國甘蔗種植機技術現狀及存在的關鍵技術問題[J].甘蔗糖業,2011,(5):52-58.
[2]曾麗珍.發揮政府行政職能推進甘蔗收獲機械化發展[J].廣西農業機械化,2010,(2):27-28.
[3]梁兆新.甘蔗生產機械化發展狀況探討[J].中國農機化,2003,(2):14-18.
[4]葉燕萍,楊麗濤,李楊瑞.蔗地深耕深松對甘蔗吸收n、P、K及產量、品質的影響[J].甘蔗,1995,2(1):50-51.
[5]李明,黃暉,鄧干然.甘蔗種植機械的研究現狀與分析[J].農業機械,2008,(22):40-42.
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