塔城地區甜菜機械化收獲技術應用及分析

楊會鋒

（塔城地區農牧機械技術推廣站，新疆 塔城834300）

0 引言

中國是世界食糖主產國之一，甜菜在我國東北、新疆、內蒙等地區都有著較大規模的種植[1]，如表1，近些年來新疆地區甜菜種植面積和產量。

表1 新疆地區甜菜種植面積和產量

塔城地區的甜菜種植面積在1.4×104hm2以上。由于新疆獨有的氣候條件，甜菜根的含糖量也高于東部地區的平均水平。隨著甜菜種植技術的進步，甜菜每年的產量不斷提高，但是收獲卻也成為種植戶面臨的最直接的問題。甜菜收獲步驟繁瑣，包括打纓、切頂、挖掘及裝運工作，如主要靠人工收獲，勞動效率低，作業連續性差，成本較高，且在甜菜收獲季節，雇人較困難，影響甜菜的及時收獲，降低了甜菜的品質和農民的收入，從而打擊了農民種植甜菜的積極性。因此推進甜菜機械化收獲勢在必行，這也是促進經濟發展的重要措施。

1 甜菜收獲方式

塔城地區現階段甜菜收獲主要以分段式收獲為主，推廣所使用的機械多以打纓切頂機、挖掘集條機，撿拾裝運機等中小型機械為主。切頂機構多為圓盤式或平直切刀式切削裝置，挖掘裝置多為犁式、叉式、鏟式挖掘機構；另一種挖掘方式是利用機器挖取甜菜兩側的土壤的同時，利用拔取器夾取甜菜莖葉將其拔出，然后進行切頂操作。撿拾裝置與其他根塊作物的撿拾方式相同。

2 甜菜機械化收獲現狀

甜菜的機械式收獲步驟主要包括：打纓、切頂、挖掘、清理、輸送、裝車。現階段甜菜機械式收獲主要分為分段式收獲和機械聯合收獲兩種方式[2]。

2.1 分段式收獲

分段式收獲主要分為兩段式、三段式收獲，其中兩段式收獲是一臺機具負責將打葉、切頂、挖掘功能組合在一起，而另一臺機器負責將挖掘出的甜菜進行撿拾、裝運工作。三段式收獲是分別將打纓、切頂，挖掘、集條、撿拾、輸送分別配置到各自的機具上。打纓切頂機主要包括液壓系統、傳動系統、刀軸總成及切頂機構等幾部分，如圖1。拖拉機的動力通過萬向節傳遞給皮帶輪，帶動鋼制刀軸的旋轉，將甜菜莖葉進行打碎處理，后面的橡膠刀軸負責將打碎的甜菜莖葉清除，通過最后端的切頂機構進行切頂操作，機器通過液壓系統來進行調節離地間隙，減少對于甜菜塊根的損耗。甜菜挖掘集條機主要包括機架、組合式挖掘部件、撿拾圓盤、集條柵欄及傳動系統，如圖2。該機通過萬向節將拖拉機動力傳輸到挖掘部件及撿拾圓盤上，將甜菜塊根從土壤中挖掘出來，在撿拾圓盤中對根部進行撿拾和除土，最后經過集條柵欄完成作業。甜菜撿拾裝運機主要包括仿形集攏靴、撿拾器、夾持裝置、輸送裝置、泥土清除拋送裝置等，如圖3。甜菜撿拾裝運機將土壤表面的甜菜根塊通過撿拾器裝置拾取，并通過仿形集攏靴裝置，將甜菜塊根除土，再通過輸送裝置將甜菜根塊輸送到轉運車中。

2.2 聯合收獲

甜菜的聯合收獲是將打纓、切頂、挖掘、清理和裝運一次完成，聯合收獲機相較于分段式收獲提高了收獲效率，并減少了收獲成本，在甜菜大面積集中收獲時，甜菜聯合收獲的經濟效益可以得到充分體現。但是聯合收獲機械結構比較復雜，維護不便，成本較高，不能與農民現有的拖拉機相配套，但聯合收獲是未來的發展方向[3]。

甜菜聯合收獲機根據工藝流程主要分為牽引式聯合收獲機和自走式聯合收獲機。牽引式聯合收獲機是在拖拉機的前置懸掛安裝打纓與切頂裝置，后置懸掛安裝挖掘與裝運裝置，如法國的阿利芳公司的EP612型、東洋公司的TBH-1型甜菜收獲機。國外對于甜菜聯合收獲機械的研究起步較早，并取得了一定的成果。國外收獲機械普遍效率較高，收獲效率可達2.8 hm2/h，可一次完成打纓、切頂、挖掘、清土及裝運等作業環節。德國荷馬公司Terra Dos甜菜收獲機，如圖4。該機能夠將打纓起拔環節在車輪經過前完成，從而減少了對于土地的損害，還可以將莖葉打碎并拋灑在土地上用作肥料，做到了有效利用[4]。

國內對于甜菜聯合收獲機構研究起步較晚，現階段多為引進國外聯合收獲機械。我國曾先后引進了牽引式和自走式聯合收獲機，由于種植模式的不同，機器切頂準確性差，損失率較高，并不符合我國國情。國內學者根據我國甜菜種植農藝研制了一部分甜菜聯合收獲機，但機具性能和設備質量與國外差距較大，也就造成了聯合收獲機推廣難的問題[5]。

由南京農業機械化研究所研制的4LT-A型錯行作業挖掘甜菜聯合收獲機，如圖5，該機具是現階段比較成熟的甜菜聯合收獲機。該設備采用牽引式結構，配套50 kW以上拖拉機，一次作業2行，可以一次完成打纓、切頂、挖掘、輸送和清土作業，純生產率可以達到0.3 hm2/h，最終試驗表明該機器塊根的含雜率小于2%，折斷率小于3.5%，切頂合格率大于85%，各項指標均可以達到國家標準，該機器采用機電液分路傳動控制系統，簡化了復雜的純機械傳動，運用自動糾偏系統，實現了能夠自動順壟挖掘，從而減少了收獲過程中對于甜菜根塊的損害，并且為推進甜菜聯合收獲技術和裝備的自主研發提供了參考[6]。

3 存在問題及建議

3.1 存在問題

近年來，隨著科技水平的進步和政府部門的重視，新疆地區的甜菜收獲機構方式已經基本實現了由手工作業向機械化作業的轉變。新疆地區土地集中，為大型機械的使用提供了較好的作業條件，這也是機械化作業推廣較快的原因之一，但也存在以下問題：

（1）農民對于甜菜機械化收獲的認識不足。機械化收獲必須按照機械化作業要求進行種植，近些年來，塔城地區許多農民采用甜菜稀植種植方式，目的是在收獲時節省切削、裝車費用，但是產出的甜菜根過大、含糖率低，從而影響了甜菜品質，這種種植方式直接導致了甜菜根塊容易卡堵甜菜挖掘器，從而造成甜菜收獲機不能正常工作，降低了工作效率。農民認為利用機械化收獲相比于人工收獲損失大，進而對機械化收獲有所排斥[7]。

（2）甜菜收獲機較為昂貴。農戶個人很難負擔起全部的費用，且甜菜收獲機用處較為單一，也就造成了機械化作業推廣慢。

（3）甜菜收獲機往往比較復雜，機械零部件較多，且甜菜收獲機工作時間季節性較強，工作時處于高強度的環境中，也就需要平時進行仔細、全面的保養和維護[8]。

3.2 建議

（1）加大甜菜機械化收獲的推廣力度。舉行技術推廣會，進行現場演示，使農戶了解甜菜機械化收獲的好處，改變對甜菜機械化收獲的認識。

（2）政府要進行政策扶持。在引進、購買等方面要進行政策及資金扶持，推動收獲設備由分段式收獲向聯合收獲的轉變。

（3）在后期收獲機的使用上要組織專業的人員進行專業的維護與保養，提供專業場地存放收獲機械，才能在使用時做到少出問題，出了問題也能夠及時快速的解決，提高收獲機的使用效率。

4 結論

塔城地區現階段甜菜機械化收獲率占到62%，距離全覆蓋還有一定的距離，收獲方式還是主要以分段式收獲為主。分段式收獲機具較為簡單，投資少、維護保養方便，動力利用率較高，對拖拉機的適配性較高，符合現階段我國農民的實際情況。