甜菜机械化收获技术在焉耆垦区的应用
2008-04-10   来源：姚宏学 张宏伟 闫向辉   

    甜菜是新疆兵团农二师焉耆垦区主要经济作物之一。近年来随着番茄、辣椒红色产业兴起，种植规模的不断扩大，节水灌溉、育苗移栽等农业新技术的应用。作为传统糖料的甜菜的单产虽然提高到7至8吨以上，由于原料价格太低，经济效益已退居第三位，种植面积较原来缩小40％，除经济效益外，收获劳动力成本日益增涨，也是导致种植面积下降原因之一。2006-2007年甜菜收获人工费用，已由原来的每天50元上涨到100元。人工收获效率低下，农产品采收切削质量无法统一标准，受运输和储存环节的影响，因此机械化收获是甜菜是产业发展的必由之路。
    1.以效益效率双优先的原则，选择甜菜收获机型
    1.1 兵团团场甜菜机械收获工作开展的现状
    目前，国内尚无成熟的甜菜收获机型，立足于农场的生产实际，对美国、德国等国外生产的各种型号甜菜收获机比较，按引进机械功能不能单一、农机效率优先、效益为上的原则，选择了美国十方国际公司生产的4600EX1型6行牵引式甜菜收获机，选择牵引式收获机，比一体化联合甜菜收获机所具备的优势。一是农场有与之相匹配的农业机械，无需再新增加动力；二是与一体化联合收获机相比不会造成机械动力浪费，配套的拖拉机在收获期结束后，可以参加其他田间作业，利于快速收回投资成本；三是再投资成本比一体化联合收获机成本低200多万元。
    1.2引进甜菜收获机械的必要性
    实现农业现代化，必须加快发展农业机械化，实现农作物生产全程机械化。只有加快农业机械化的发展，才能把职工从繁重的体力劳动中解放出来。焉耆垦区甜菜收获期间需大量的劳动力,而此时正处于辣椒的采收期,并且辣椒采收费高,收获甜菜的劳动力少,不能及时将农产品变为经济效益,给职工增收带来了障碍，解决的办法就是实现甜菜收获机械化。为此二十一团引进了4600EX1型6行牵引式甜菜收获机进行试验示范,经2007年试验表明，效果良好。
    2.机型的选择与机械收获的准备
    2.1 机型的选择分析
    2.1.1自走式优缺点。自走式收获机它的优点是:一是切叶、打顶、起挖、清土、装卸成一体化运行；二是切叶作业可以把叶打成垄或打成垛,有利于收集和拉运；三是在糖厂收获期紧张时,同时在保证秋耕质量和秋更进度时,可以把收获的甜菜放在田间地头,在不紧张时可用铲车装运。缺点是：投资成本大；传动部件较多，维护保养成本高；收获的甜菜表皮损伤，不易储存，应随收随交随加工；甜菜收获期短，收获期一结束，整机闲置，浪费动力。
    2.1.2牵引式优缺点。牵引式收获机它的优点是：一是投资成本低；二是甜菜收获期结束，牵引动力可用于别的田间作业；三是传动部件少，维护方便；最后是收获时土杂少，尾根长，损伤少，接地比压小，软湿地的起挖能力强。缺点是：切叶、打顶、起挖、清土分两步进行，先打顶后起挖，如果用同一台机械携带，工作比较繁琐；收获的甜菜表皮损伤，不易储存，应随收随交随加工；料仓小，拉运机车较多。
    2.2甜菜收获机和甜菜打叶切顶机的主要技术参数
    4600EX1型6行甜菜收获机：牵引式，收获6行，行距45－60厘米可调，加重型液压调节自适应寻行牵引架，加大型起拔轮、4级清土传送、3.6吨料仓；轮胎规格：18.4-38-10Ply层级；机器尺寸（长×宽×高）：8.97米×3.66米×4.22米；机器重量：8863公斤；对拖拉机的要求：160马力以上；PTO转速每分钟1000转。Art’s Way786型6行甜菜打叶切顶机：牵引式，切削6行，行距45－60厘米可调；三级切顶打叶，高度可调；机器尺寸（长×宽×高）：5.029米×4.34米×1.092米；机器重量：2409公斤；对拖拉机的要求：160马力以上；PTO转速每分钟1000转。
    2.3 机车轮胎大小配套
    选择功率为175马力的DEERE-7810型拖拉机与该收获机配套，其前轮胎型号14.9R28，后轮型号1804R38，在50厘米的行距作业，后轮难免碾压甜菜。为此厂商提供了配套的前后轮胎，前轮为9.2－32，后轮为230/95－48型双轮胎，双轮胎中心线相距50厘米。
    2.4甜菜栽培模式与机械配套
    垦区甜菜株行距配制为（40+60）×22厘米，播幅为4膜8行地膜覆盖栽培模式。为做好试验示范，在理论株数不变的情况下，准备了50厘米等行距甜菜地500亩。收获机的设计规格为6行，存在交接行。
    3.机械收获效益分析
    3.1目前单产为5吨的甜菜地，亩切削需劳力1.5个，切削费、起挖费、装车费合计达120元。机械收获甜菜每亩耗油约2.5公斤，较耕地多1公斤。机械收获费每亩按70元计，较人工收获费低50元，该机型每小时收获20亩，每天按15小时计可收300亩，收获期按45天计，可收获13500亩，总产67500吨，收获费约94.5万元，扣除收获成本47.25万元，利润47.25万元，4年可收回成本。每天可节约切削劳力450个，装车劳力约150个，合计节约600个劳动力，整个收获期可总节约劳力27000个。另外，人工切削的甜菜，糖厂收购时要进行筛土工序，每吨成本约8元。机械收获的甜菜清土非常干净，收获67500吨甜菜可给糖厂节约费用54万元。
    3.2 打叶切顶机按技术要求配备130马力的机车，用7810机车作业显得浪费马力，换用90马力机车携带，在50厘米等行距作业，不用换前、后轮胎进地工作，PTO转速每分钟达3000转时进行打叶切顶作业，每小时完成20亩，由于当前的甜菜块根的大小均匀度不是很好，要权衡切顶效果与根头损坏之间关系，打叶切顶的高度调整存在一定难度。对打叶切顶效果的调查，留下1－2层老叶残柄的块根占41％，留下2厘米以上新叶断柄的块根占8％，青头损伤较大的占5％，特别是露出地上部分较多的大甜菜快根，青头部分几乎全部打掉。甜菜大小和培土高度越均匀，打叶切顶的效果越好，反之，效果越差。
    3.3 4600EX1型6行甜菜收获机经过起挖、清土集送锟、清土传运器、2.4米剥泥筛土输送锟床、仓储、装载运输等6道工序完成甜菜收获。经调查，直径小于3厘米的甜菜块根收不上，直径大于20厘米的青头被起拔轮挤碎，直径小于3厘米的甜菜尾根在清土运输中全部断在地里，但凡不在收获行的块根收获机不可能捡拾起来，收获总浪费约5％，据统计，每小时该机实际收获面积20亩，比设定的小22亩地。
    4.存在问题的探讨
    焉耆垦区种植甜菜的经济效益不高，但其发展优势在于：一是甜菜是最早实现产业化的作物，且在垦区有2家糖厂，原料一直是供不应求。二是垦区的自然条件较适应甜菜种植，甜菜产量在全国名列前茅。三是甜菜是垦区抗灾能力最强的作物，垦区多种自然灾害对甜菜产量的影响都很小。种植甜菜有较稳定的收成，但经济效益远低于辣椒和番茄，必须通过提高劳动效率和扩大职均承包面积的方式来解决。
提高生产效率，扩大承包定额，必须实现采收机械化，甜菜收获的问题是制约垦区甜菜产业发展的瓶颈问题，如果得到解决，将促进甜菜产业的快速发展。
    通过对引进的4600EX1型6行甜菜收获机进行试收，一次性完成了对甜菜的切削、起挖、清土、装车工作，整体收获质量良好，同时经济效益也非常良好。该机若大面积推广应用，必须做好相关的配套工作，一是做好人工辅助收获。该机收获总长度12米，转弯半径达8米，这样地头的甜菜还需要人工切削装车；二是与糖厂协调好交售事宜。机械收获的甜菜在清土过程中，表皮损伤较大，不易储藏，尽量做到随到随交随加工，同时，该机收获67500吨甜菜可给糖厂节约费用54万元，农场和糖厂合资经营相对较好；三是甜菜种植模式相配套。从初步试验结果，等行距种植有利于机械收获，行距在55－60厘米之间，牵引机车不换轮胎可直接进地作业；四是种植密度配套。通过扩行增株，适当增大密度，并结合高培土等措施，确保甜菜块根均匀一致；五是捡拾残膜。收获前要将残膜拾干净，防止缠绕锟轴，引起机械故障，影响收获进度；六是运输机车配套。拉运车辆最好选用四轮驱动机车，以防装载时陷车，糖厂距离在15千米以内，需要配备拉运机车30台左右。