本文是一篇职称论文，本文基于云南丘陵山区甘蔗机械化收获现状，系统分析了当前存在的关键问题，包括适配丘陵山地的割铺装备不足、机收后宿根蔗管理技术缺乏以及蔗叶综合利用与处理装备滞后等。
0 引言
甘蔗作为全球重要的糖料和能源作物，其生产效率与机械化水平密切相关。国际上，发达国家如巴西、澳大利亚已基本实现甘蔗生产的规模化与智能化机械作业，从种植到收获每个环节均实现了机械化操作，通过先进的联合收割机、宽行距种植模式和精准农业技术显著降低了人工成本和机收损失率[1-4]。以印度、泰国为代表的发展中国家，虽然这些国家的甘蔗生产与收割环节仍高度依赖人工，但是其人均甘蔗种植面积显著高于中国，其综合生产成本相对中国仍具有明显优势[5]。相比之下，我国甘蔗生产机械化整体水平仍显落后，甘蔗机收推进缓慢，目前甘蔗机械化收获方式主要有联合式和分步式2种，根据是否对蔗茎进行分段切割，又可划分成整杆式和切段式[6]。联合式收获机通过集成化工艺流程一次性实现切梢、扶倒、切割、输送、剥叶等工序；分步式收获机采用模块化作业流程，分别完成田间割铺割堆(或人工砍倒)、田间转运、集中剥叶除杂等工序[6-7]。国内经历了从分段整杆机收到切段式联合机收再到分步协同机收3个阶段。2010年之前主推分段整杆机收，2010/11年榨季全国甘蔗机收率为0.01%；随后至2020/21年榨季主推切段联合机收，机收率提高到5.29%[8]。进入“十四五”以来，2022/23年榨季机收率为3.95%[8]，2023/24年榨季全国甘蔗机收入榨率跌落至2.59%[9]。原因多方面，其中之一是在统计分步式机收率时，不再将田间收获的“第一刀”由人工砍倒的部分计入分步式机收率的核算，造成在分步式机收设备逐年增多的情况下，机收率反而呈下降的趋势。
代写职称论文甘蔗种植分布图
1 云南甘蔗机械化发展现状
1.1 云南甘蔗机械化生产总体情况
云南省蔗区主要以丘陵旱坡山地为主，旱坡地面积达15.66万hm2(234.88万亩)，占甘蔗总植蔗面积的73.93%[9]，由于地形坡度大、地块破碎，限制了大中型机械化设备的推广应用。近10年来，云南甘蔗机械化取得了实质性显著进展(图2)，已实现从“无机可用”到“有机可用”发展的重大突破。
根据云南省甘蔗生产情况统计，2024/25年榨季，云南省糖料蔗种植面积达31.84万hm2(477.57万亩，含境外6.25万hm2，即93.74万亩)，机械化水平在种植、中耕管理和收获环节均实现全面提升。具体表现为：一是种植环节机械化率显著提升。云南省机械化深翻开沟和机械化种植作业面积合计14.59万hm2(218.84万亩)，较上一榨季增加1.10万hm2(16.49万亩)，机械化作业覆盖率进一步扩大，为甘蔗种植奠定了坚实基础；二是中耕管理环节机械化应用深化。2024/25年榨季云南省完成机械化中耕培土面积7.81万hm2(117.15万亩)，比上一榨季增加2.52万hm2(37.81万亩)。同时，机械化无人机统防统治面积达到5.65万hm2(84.72万亩)，同比增长1.65万hm2(24.68万亩)，现代化技术在甘蔗中耕管理中的应用显著增加；三是收获环节机械化实现突破性进展。云南省机收面积达到5.97万hm2(89.53万亩)，较上一榨季增加3.69万hm2(55.40万亩)，呈现成倍增长。这一突破得益于甘蔗分步式协同技术的快速发展，云南省投入使用的分步式除杂设备数量由2023年的35台增长至141台，增长幅度达到4倍。此外，各类收割机及小型剥叶机总数增至202台，机械化联合收获量达到34万t，联合机收率提升至1.8%。在蔗地条件较好的区域，如云南英茂集团有限公司基地和陇川蔗区，机收率分别达20%和63%，为机械化发展提供了示范。据对云南蔗区主要糖业集团公司跟踪调研，2024/25年榨季云南拥有联合收获机192台(年理论机收量为44万t/年)，分步式收获除杂设备达230台，云南省甘蔗机收总量达154.56万t。然而，目前云南甘蔗机械化收获的作业面积占比仍然较低，成为制约甘蔗产业发展的重要瓶颈。云南省甘蔗生产距离实现全程机械化和全面机械化还有较大的差距，亟需通过技术创新、政策支持和产业协同来加速推进机械化水平的提升。
1.2 机械化收获是实现丘陵山地甘蔗生产全程机械化的关键环节
经过十余年的发展，云南省在丘陵山地机械化种植和中耕管理等领域的技术与装备已趋于成熟，现阶段正处于快速推广应用的关键时期。在此背景下，农业管理部门和制糖企业在推进技术普及的同时，也需密切关注主流机型的智能化和信息化升级改造，进一步提升机械化水平。甘蔗收获是甘蔗生产过程中劳动强度最大、用工需求最多、成本最高的核心环节，同时也是机械化作业技术难度最高、工序最复杂的部分。甘蔗收获通常包括砍伐、收集、剥叶、打捆、装车以及宿根管理等多个步骤，在云南省，人工砍蔗成本高达200元/t，“砍工难、砍工贵”的问题严重压缩了蔗农收益，削弱了其种蔗积极性。近年来，随着技术进步与发展，云南省在甘蔗机械化收获装备方面取得了显著突破。国产联合式收获机以洛阳辰汉、柳工、沃得、中联重科、雷沃等机型为代表，分步式收获机以柳工和惠来宝等品牌为主，整体技术趋于成熟，为解决甘蔗机械化收获难题提供了有力支持。然而，目前云南省甘蔗机收率约10%，机械收获依然是制约甘蔗产业发展的“卡脖子”问题，同时也是未来科技攻关的重点方向之一。
2 云南甘蔗机械化发展存在的主要问题
2.1 丘陵山地分步式机收亟需适配的割铺装备
当前，云南省分步式甘蔗收获在砍倒环节主要依赖人工作业。虽然砍倒后将甘蔗集中运至除杂点进行剥叶处理的方式相较全人工收获提升了效率并降低了成本，但仍存在用工需求高、劳动强度大的问题。其中核心原因在于缺乏与分步式甘蔗收获除杂系统相配套的、适应丘陵山地复杂地形及农业特点的割铺机装备。现有割铺设备，如沃得、柳工等品牌机型，虽然适用于地形平缓的平坝地区，但其体积较大、爬坡能力有限，价格也较昂贵，难以满足丘陵山区蔗地的作业需求。云南省甘蔗种植区域多以丘陵山区坡地为主，这类机型因适应性不足而无法进行下地作业，造成分步式机收推广受限。适配丘陵山地复杂作业环境的割铺装备的缺乏已对云南省分步式机收的推广和应用形成了显著制约，也进一步影响了甘蔗机械化收获的高质量、快速发展。因此，研发针对丘陵山区的高效割铺机械亟需提上甘蔗机械化发展的日程，以解决现阶段的瓶颈问题并推动产业进步。
2.2 甘蔗机收后的宿根管理技术亟待完善
甘蔗作为宿根作物，其生长特性决定了宿根管理在甘蔗生产中的重要地位。然而，无论是联合机收还是分步割铺作业，大型机械在收割过程中对蔗地的碾压以及对宿根的破坏(如蔗桩砍裂或蔗蔸拔起)难以完全避免。这种机械操作对宿根的损伤直接导致来年甘蔗宿根的发株率下降，进而造成减产，严重影响蔗农的收益，使其对机械收获的接受度降低[12-13]。在云南省甘蔗种植面积中，宿根甘蔗占比超过70%，宿根的生长状况对次年甘蔗产量及糖料供应具有决定性影响。因此，宿根管理的成效不仅关系到甘蔗产业的可持续发展，也直接影响机械收获技术的推广应用。为降低机械收获对宿根的不利影响，发展适配的宿根蔗高产高效管理技术至关重要。这不仅是保障宿根甘蔗稳产高产的核心环节，也是推动甘蔗机械化收获进一步普及的关键技术支撑。
3 对策与建议
3.1 研发适应丘陵山地的割铺机及配套装
3.1.1 适应地形的割铺机型设计
针对云南丘陵山地复杂地形条件，割铺机的设计需要充分考虑该区域的坡度、土壤特性以及小地块分散的特征，重点解决传统机械在复杂环境中效率低、适应性差的问题，以满足丘陵山区甘蔗收割作业的技术需求。
首先，应开展割铺机的坡地作业性能研究，重点提升其爬坡能力和机身轻量化设计。割铺机需具备爬坡能力，以确保其能够顺利完成在不同坡度条件下的作业，同时机身设计应以轻量化材料为主，如高强度铝合金或复合材料，减少重量负担，从而降低对土壤结构的压实程度并提高整机稳定性。
其次，割铺机的切割机构需依据丘陵山地甘蔗生长特点进行分段独立可调设计。结合蔗茎高度和密度的多变特性，研发可根据不同生长环境自主调整的切割模块，以实现精准切割、减少甘蔗损伤，并提升作业效率。关联技术指标如作业效率需达到≥0.2 hm2/h(3亩/h)，确保机具能够在大地块与小地块间灵活转换，同时满足丘陵山地种植区小地块的高效收割需求。
此外，还应强化割铺机的适地性设计，使之能够适应不同土壤硬度和湿度条件，如砂质土壤和雨后湿润地块，通过液压驱动系统与自动平衡控制技术，在复杂环境中仍能保持稳定作业，提高整机的可靠性与耐久性。
3.2 完善机收后宿根蔗综合管理技术体系
3.2.1 研发宿根补苗、松土、保墒施肥机械与技术
针对机收作业过程中常出现的破头和压根问题，应优先开展宿根蔗补苗设备的研发与优化。首先，可以结合田间自动化技术与农机农艺深度融合，开发适应不同地块的小型智能补苗机械，通过精准识别和定位补种缺苗区域，提高补苗效率和覆盖精度。其次，引入松土和保墒施肥一体化技术，研发能够在坡地条件下高效作业的多功能机械设备，实现松土透气、保墒增墒及精准施肥的一体化操作。
同时，结合立体施肥技术，通过在土壤分层进入关键养分，避免传统表层施肥造成的肥料浪费；并推广蔗叶覆盖技术，利用机械化手段将蔗叶均匀还田覆盖，既能改善土壤有机质环境，还能有效抑制水分蒸发，优化宿根蔗生长环境。这种综合管理模式有助于提升宿根蔗的成活率，养护土壤结构，提高甘蔗糖分含量和产量。
3.3 探索蔗叶高效处理与资源化利用技术
3.3.1 蔗叶收集与处理的装备创新
当前，蔗叶收集与处理环节面临的核心问题在于现有装备与云南丘陵山地特殊作业条件不匹配。一方面丘陵山区地块分散、坡度大、大型固定式打包和粉碎设备难以进入田间作业，导致收集半径过大、效率低下；另一方面，蔗叶质地蓬松、体积庞大，直接运输经济性差，而现有移动式处理设备普遍存在动力不足、爬坡能力弱、对坡地作业适应性差等问题，难以满足实际需求。
针对上述问题，装备创新的重点应集中于：①研发轻量化、自走式的中小型蔗叶处理集成装备，重点突破坡地行走稳定性，小型底盘大扭矩输出等关键技术，使其能够直接进入分散蔗地进行作业。②开发适应小地块的现场快速打包与初步粉碎技术，通过优化刀辊结构和压缩腔体设计，在田间完成蔗叶的压缩减容，将体积缩减60%以上，从而大幅降低转运成本和频率。③研制模块化的田间预处理装备，如可与中小型拖拉机快速挂接的“粉碎-打包”一体机，实现“收割-粉碎-打包”环节的协同作业，解决因工序分离造成的周期长、成本高问题。
代写职称论文机械化作业应用面积变化图
4 结论与展望
云南丘陵山区甘蔗机械化收获是甘蔗全程机械化的“最后一公里”，也是提升产业竞争力、保障国家食糖供给安全的关键。本文分析表明，推动“联合机收与分步式机收”协同发展，是破解云南复杂地形条件下机械化收获瓶颈的必然路径。当前，云南省机收率偏低的核心问题在于：适宜丘陵山地的专用割铺装备缺乏、机收后宿根蔗管理技术体系不完善以及蔗叶综合利用技术与装备滞后。
展望未来，必须坚定不移地以协同发展思路为指引，针对上述三大瓶颈，集中力量攻关：一是加快研发轻量化、高适应性的丘陵山地割铺机及配套装备；二是构建机收后宿根蔗的补苗、松熵、施肥与病虫害综合管理技术体系；三是创新蔗叶的收集、打包、发酵及资源化利用技术与装备，并拓展其饲料化、肥料化和能源化应用场景。同时，应积极构建以制糖企业为核心的机械化服务模式，并强化政府与企业协同的政策支持。通过政、产、学、研多方协同，有望在5年内实现丘陵山地甘蔗机械化收获的关键技术突破，逐步建立起“分步式与联合式优势互补、农机农艺深度融合”的全程机械化生产模式，为云南乃至全国甘蔗产业高质量、可持续发展提供坚实支撑。
参考文献（略）