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甜菜生产机械化的发展趋势 |
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| http://cn.newmaker.com
1/3/2008 8:33:00 PM
卢秉福 张祖立
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目前，全世界甜菜种植面积约620万hm2。在我国，1905年在奉天(今沈阳)府建立了甜菜试验场，从事甜菜试验研究；1908年，在黑龙江省阿城县建立了我国第一座甜菜制糖厂以来，甜菜在我国的种植已有100多年的历史。为使我国甜菜生产能够逐步适应现代化农业的要求，加强对甜菜生产机械化的研究非常重要。实现甜菜生产过程机械化，不仅能促进农艺措施的实施，减轻劳动强度，提高劳动生产率，而且也是甜菜生产力水平高低的标志。因此，必须加强甜菜生产机械化的研究工作，以推动甜菜生产机械化的快速发展。
甜菜生产机械的研究进展
1、整地、播种机械
发达国家甜菜整地一般是在翻后的土地上采用旋耕机、耙、镇压器等进行单项或复式作业，或者使用联合整地机整地，以满足甜菜播种的要求。例如，日本的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。
甜菜播种，国外普遍使用遗传单粒种，几乎全部采用精量点播机，株距均匀，行距一致，为田间管理和收获打下了良好基础。播种机可分为3类：机械式、气力式和带式。欧洲各国采用机械式的较多，这种机器工作可靠、通用性好、消耗低，代表机型有法国的MONOAIR型、德国的CG-6和俄罗斯的CCT—12A型等播种机。气力式播种机是在机械式基础上发展起来的，具有对种子要求严格，可进行高速作业等特点，各国均有使用，代表机型有德国MULTISEM型、日本的TVS—4型气力式播种机和法国NODET GOUGIS公司生产的气吸式播种机等。带式播种机靠输种带下种，种子不受损伤，改变型孔带即可调整株距，这类播种机主要以英国的STANHAY型播种机为代表。
目前我国甜菜整地机械基本上与大田作物通用，使用五铧犁翻地或用深松机深松。整地使用重耙、轻耙、钉齿耙、V型镇压器、环型镇压器等，分单项或复式作业，基本上满足了甜菜整地的要求。播种机械在东北垄作区主要应用BZ-4／6型，内蒙古使用2BZ—4／6型播种机，新疆主要使用3BF—24A播种机的改进型。东北、华北等部分地区也采用2BO-6型气吸式播种机。由于我国普遍使用甜菜多粒种，机械播种多局限于条播、穴播，而精量点播应用较少。
2、深松机械
甜菜是深根系作物，根系最深可达1.8—2m，由于早春气温和地温回升缓慢，影响幼苗的生理代谢活动，致使幼苗生长迟缓。采用苗期行间深松，对增温保水具有显著效果。使用1S-320型深松机可使深松的深度在25—32cm。深松后，增加了行间活土层厚度，增加了土壤空气，提高了地温，保蓄了水分，促进了幼苗生长；进入雨季时，由于土壤透水性增强，可使雨水渗入到下层，减轻因雨水浸泡而发生的根腐病。
3、育苗移栽及中耕管理机械
甜菜育苗移栽技术起源于日本，到20世纪80年代初，
日本甜菜有苗移栽面积已达甜菜种植面积的95％。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。
甜菜育苗移栽技术20世纪70年代末从日本传入我国，具有明显的增产增糖的效果；在80年代我国科研单位也研制出了相应的育苗移栽机械，如TYM-5型甜菜育苗墩土机，2ZT—2型、2ZTK—2型甜菜育苗移栽机等。近年来，我国黑龙江农垦总局红兴隆分局、内蒙古华资实业股份有限公司等单位从日本引进了CT—4S和CT—2S型甜菜纸筒育苗移栽机，在实际应用中取得了很好的效果。
国外甜菜中耕管理大都是采用化学除草配合机械除草。化学除草在播前、播后出苗前和出苗后3个阶段进行，用喷雾(粉)机喷洒(撤)。机械除草主要是清除行间杂草，一般使用弹齿式中耕机。甜菜间苗机械国外亦有应用，德国Fahse公司生产的MONOMAT—S型电子间苗机1天可间甜菜0.47hm2多，代替20人的劳动。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、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。由于我国普遍使用甜菜多粒种，间苗用工量大，国内科研机构曾试制了甜菜间苗机，但效果不够理想。
4、收获机械
甜菜收获机是甜菜收获的专用机械，比较特殊，研制难度较大。以法国为例，1886年，法国Bajac型甜菜联合收获机获得专利权，到1912年有少量出售，经历了46年的时间，直到1947年才用于生产；但仍存在着许多问题，如机器不坚固、生产效率低等，1957年以后法国的甜菜收获机才得到进一步完善。
甜菜收获按作业形式可分为联合收获和分段收获。例如，法国莫罗公司的AT—64型自走式甜菜联合收获机、德国昂森公司的6行甜菜联合收获机、瑞典的VOLOVA—500型6行甜菜联合收获机、马特罗M2001型甜菜联合收获机等。分段收获机，如法国莫罗公司的DR25型甜菜切顶机、AC3S型甜菜挖掘机；俄罗斯的BM—6型甜菜茎叶切割机、KC—6型甜菜挖掘机；日本的丁BTH2型甜菜茎叶收获机、TBD2型甜菜挖掘机；法国马特罗公司生产的AR型甜菜切顶机、D2型甜菜块根挖掘机；乌克兰的MKK-6—02型甜菜切缨机和甜菜挖掘机等均为分段收获机械。国外的甜菜收获机普遍采用了液压、电子、计算机等新技术，如德国在联合收获机上采用了电子对行装置和电磁液压控制挖深机构，提高了作业精度和生产效率：有的国家还在挖掘器上采用了振动装置，减少了工作阻力。
收获作业是甜菜生产中的重要环节，因此甜菜收获机也是甜菜生产机械中的重点和难点。20世纪70年代末和80年代初我国有一批甜菜收获机通过了技术鉴定，如中国农业科学院甜菜研究所的农甜4TQ—2甜菜切缨机，农甜4TW-2甜菜挖掘机；轻工部甜菜糖业研究所龙糖4TQ—2甜菜切缨机，龙糖4TW—2甜菜挖掘机；新疆石河子145团的NGSTQ-2甜菜切缨机，新4TW—2甜菜挖掘机；黑龙江省农垦科学院九三农科所的4TQ—3甜菜切缨机，4TW—2甜菜挖掘机等20多种。这些均为分段收获机械，即先切掉甜菜叶缨，挖掘后集条或集堆，配套动力为东方红一28或铁牛一55，生产率在0.33—0.93hm2/h。
20世纪80年代末根据生产需要，科研单位又研制出甜菜挖松机。该机特点是将甜菜挖松后，甜菜回归原位，不跑失水分，可随时拔起，随时削缨。例如，中国农业科学院甜菜研究所的农甜4TWS-2甜菜挖松机；内蒙古乌盟农机研究所4TWS—4甜菜挖松机等。
我国甜菜收获机械的研制工作虽然取得了一定的成绩，但还只是处于发展阶段，研制的甜菜收教机械均为牵引式分段作业机械，中小型居多，大多数采用主动圆盘式仿形机构和平直切刀切削装置，挖掘器以叉式、桦式和组合式为主，清理输送装置简单，水平较国外同类机型低。
甜菜机械化栽培技术
欧美各甜菜生产国一般在20世纪40～50年代就已全面实现农业机械化，但实现甜菜生产机械化却要晚10—15年，如美国、英国、法国和德国分别在1940年、1948年、1955年和1953年实现农业机械化，而实现甜菜生产机械化的时间却分别是1953年、1969年、1970年和1972年。目前世界上技术先进国家甜菜生产机械已形成了一套完整的技术体系，机具类型多、品种齐全、性能优良、质量可靠；我国甜菜生产机械化的研究始于20世纪60年代初，由于起步晚、资料少、研究人员不足等原因，直到60年代末未取得实质性进展。20＞＞＞世纪70年代开始，国家有关部委和甜菜产区的各省、自治区先后下达了甜菜生产机械的研制任务，同时引进了一批国外样机，各科研部门相继投入了大量的人力、物力开展研究工作，取得了一批研究成果，奠定了我国甜菜生产机械化的基础。
甜菜主要生产环节机械均已研究成功，如何配套、合理使用的问题尤为突出。为此，黑龙江、吉林、内蒙古、新疆等地先后开展了生产机械化栽培技术的研究；中国农业科学院甜菜研究所主持完成的“三江平原甜菜高产高糖综合栽培技术研究”、轻工部甜菜糖业研究所主持完成的“甜菜机械化栽培技术研究”等项目确定了机组的优化配置，强化了管理、降低了能耗、提高了机具利用率，促进了甜菜生长发育，达到了增产增糖的目的。通过试验研究，确立了不同生态区甜菜生产机械化栽培技术模式，为不同生态区甜菜生产机械的合理配套使用提供了依据。一般甜菜机械化栽培可比普通人畜力栽培节约用工50％—80％，增产15％～60％，降低成本40％-50％，提高工效4～5倍，增加收益2—3倍。
甜菜生产机械化的发展趋势
1、自主创新能力建设将成为主流
20世纪70年代引进的大批国外甜菜生产机械无疑对我国甜菜生产机械化的发展起到了良好的促进作用，但由于许多样机尤其是收获机械不适应国情，未能在生产中发挥应有的作用，造成了损失与浪费。20世纪70年代末和80年代初国内研究单位也纷纷开展甜菜生产机械的仿制、研究工作，获得了一定的成果，初步奠定了我国甜菜生产机械化的基础。但这一时期我国甜菜生产机械的研究力量分散，重复研究过多，不利于科研水平的提高。今后甜菜生产机械化的发展方向是加强基础研究，提高自主创新能力，解决甜菜生产：机械化过程中的重点、难点问题，促进甜菜主产机械化的进步与发展。
2、甜菜种植基地的机械化水平将快速提高
日本北海道种植甜菜的自然条件与我国东北地区相近，其在1960～1970年的10年间实现了甜菜生产全过程的机械化。平均每个农产种植甜菜面积由1960年0.67hm2增加到1986年3.5hm2，平均甜菜产量由17.4t／hm2提高到54t/hm2。在我国，随着制糖企业整体规模的扩大，各企业为了保障糖料供应，必将建设自己的糖料种植基地：例如，内蒙古华资实业股份公司利用上市募集资金建立甜菜生产基地，1999～2003年共投入资金400多万元，推广地膜穴播机520台，中耕施肥机446台，纸筒育苗墩土机20台，移栽机20台，挖松机200台，机引宽幅喷雾器4台，进口国外甜菜联合收获机2台，移栽机1台，在其原料基地初步实现以小四轮拖拉机为主要动力的甜菜生产过程机械化：随着经济的发展和科学技术的进步，甜菜种植基地的机械化水平必将快速提高。
3、土地集中地区将优先发展机械化
我国甜菜主产区地处三北的黑龙江省、内蒙古、新疆，三省区土地连片，国营农场、军垦农场、家庭农场集中，农机装备水平高。另外，近年来农村劳动力转移加快，使这一地区劳动力紧缺，尤其是季节性紧缺的矛盾突出，给这一地区甜菜生产机械化的发展带来了优越条件。因此，甜菜生产机械化必将在这一地区得到优先发展。国家在这一地区实施解决“三农”问题的惠农政策的同时，也必将对甜菜生产机械化采取倾斜政策，在资金、技术上重点扶持，解决甜菜生产迫切需要的联合整地机、精密播种机、甜菜收获机，确保农机具配套使用，加快这一地区甜菜生产机械化的进程，提高甜菜生产力水平。
4、现代科技的应用将成为发展方向
目前高新技术在农业机械新产品上的应用更加广泛；计算机和信息技术对传统产业的改造日益广泛和深刻，农业机械使用的方便性、舒适性、自动化和智能化水平进一步提高；以智能化和多媒体技术为主的信息技术大大地提高了农业系统的量化、规范和集成程度，减少了时空变异产生的负面影响；数据库、网络、信息服务技术克服了农业的分散性所导致的信息获取、应用障碍；遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和卫星全球定位系统(GPS)通过对农业资源环境、生产状况、气象和生物灾害等进行有效的管理和测报，提高了农业生产的稳定性和可控程度，精准农业将有进一步的发展。目前在欧美等国3S技术已经应用到甜菜生产机械，甜菜生产机械也必将更广泛的应用现代科技向精准化、自动化、智能化方向发展。
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