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