甘蔗收獲機械的種類與現狀
甘蔗機械收獲按收獲方式分有分段式收獲和聯合收獲兩種，其中分段式收獲機械包括甘蔗割鋪機、甘蔗剝葉機、甘蔗裝載機等類型，多數屬于整桿式收獲機械；而甘蔗聯合收獲機包括整桿式聯合收獲機和切段式聯合收獲機兩大類型。國內外已研制的甘蔗收獲機械的機型及主要性能參數。
甘蔗割鋪機
甘蔗割鋪機多數為自走式的小型割鋪機或配套中小型輪式拖拉機，較為方便在甘蔗田間轉移作業，配套動力多數為４ ｋＷ～２５ ｋＷ，一般由圓盤切割刀、帶撥指的鏈式扶蔗器和鋪放裝置等組成。作業時扶蔗器把倒伏的甘蔗植株扶起來，同時蔗根被圓盤切割刀切斷后經鋪放裝置橫向鋪放在地面上。其結構特點：一般安裝地面仿形機構，割臺高低可調。代表機型如日本久保田公司生產的ＮＢ－１１Ｋ型，中國農機研究院研制的前置式甘蔗割鋪機等。
甘蔗剝葉機
多數為小型自走式剝葉機或手扶拖拉機作為配套動力式，以方便在蔗田間移動作業，適應橫向鋪放成堆的甘蔗剝葉作業。剝葉元件的使用壽命，剝葉效果是剝葉部件設計的關鍵，也是甘蔗收獲機械設計的難點。過去國內外研制的剝葉機均采用橡膠剝葉部件，由于橡膠部件易磨損，壽命短，且對于彎曲、大小不均的甘蔗植株適應性差而未能大面積應用。而近年研制的剝葉機通過采用尼龍絲狀和剝刷總成等剝葉部件，綜合性能有所提高。廣西大學研制的４ＺＢ－６Ａ型甘蔗剝葉機，采用上、下剝刷總成結構，其主要技術指標已達到國外同類機型的水平。
甘蔗裝載機
甘蔗裝載機主要有３種型式：一是料斗式裝載機，安裝在拖拉機上可升降的專用料斗，緊隨著甘蔗剝葉機一起前行，承接削葉機構切斷后的甘蔗段，裝滿后卸入地邊的包裝袋中。二是抓吊式裝載機，安裝有升降機構，可把成堆的甘蔗抓吊入運輸卡車。三是提升式裝載機，采用雙鏈式提升結構，多數是移動式，配置小型柴油機，可安裝在手扶拖拉機上，方便轉移，也有由電動機驅動的固定式。廣西南寧市農機化技術推廣站研制的５Ｓ－１５型手扶拖拉機式甘蔗提升裝載機。
甘蔗聯合收獲機
切段式收獲時，必須在２４小時內到達糖廠進行壓榨，否則會引起原料變質和含糖量損失。其工藝過程主要有分蔗、扶蔗、切梢、切蔗根、輸送蔗株、除雜、切段、輸送蔗段并篩除泥沙、風選除雜、蔗段裝車等。作業時，切梢圓盤刀切斷甘蔗梢并將其拋向已切割地面，割臺兩側的螺旋扶蔗器把甘蔗植株導入割臺。甘蔗植株被機架推向前傾斜，根部被底部的圓盤刀切斷，蔗株經提升輥和上下輸送輥送到切段裝置，被切成２５～４０毫米的甘蔗段先后經２個軸流風機吸除輕雜物，較重雜物在升運器的底板孔中排出機外，甘蔗段則由升運器拋送入平行行駛的裝運車中。動力配套１４７～２４５千瓦，生產效率最高可達５０噸／小時。代表機型為凱斯－７０００型切段式甘蔗聯合收獲機、廣西農機研究院的切段式甘蔗聯合收獲機。
整桿式收獲時，甘蔗斷口少，可儲存較長時間，且損失少，收獲和裝運可分開進行，但收獲的甘蔗由于車廂利用率低而不便于裝運，并對嚴重倒伏的甘蔗適應性較差。整桿式甘蔗聯合收獲機工藝過程一般為分蔗、扶蔗、切梢、切蔗根、剝葉、集堆等。作業時集梢桿將蔗梢引入切梢圓盤刀，切下的甘蔗梢由撥梢輪拋向已切割地面，甘蔗植株被推梢桿推向前傾斜，由雙圓盤切割刀切斷甘蔗根部，并倒伏于切割刀盤上。在切割刀盤面、喂入撥輪和提升輥的共同作用下，喂入剝葉裝置進行剝葉作業，將葉清出機外，甘蔗送入機后的裝運車內。代表機型是廣西農機研究院研制的ＫＡＬＴＯＲ－８０型。
甘蔗收獲機械的研究開發現狀
對甘蔗收獲機械技術，人們進行了各種嘗試。對扶蔗機構從單螺旋結構到雙螺旋結構，到最新型的前端錐形螺旋扶蔗器。除了使其具有較好的扶蔗性能外，還增加了分蔗的能力，使在地面上縱橫交錯的甘蔗扶起分開，便于機器行進、收割甘蔗。切梢采用雙圓盤刀到增加雙傳動錐輥，提高甘蔗梢的識別率，控制蔗梢長度誤差。甘蔗切割刀由單圓盤到雙圓盤刀，刀刃由光刃到鋸齒刃口，使宿根甘蔗割茬平整，以保證宿根甘蔗來年的生長。
國外甘蔗收獲機械在十九世紀８０年代開始研制。最初的收獲機械并沒有剝葉機構，只是在有必要時才用附加裝置除葉和尾梢。１９３２年發展起來的切斷式甘蔗收割機是通過在其上部設置吹風系統以達到分離去雜的目的。２０世紀５０年代以后，整桿式收獲成為主要收割方式，去梢、除葉技術有了較快發展。２０世紀８０年代，切段式甘蔗聯合收獲機成為現代甘蔗收獲技術的主流。其工效高、功能齊全、自動化程度高和適應性強，是較為成熟和穩定的收獲機具，已在澳大利亞、美國、南美洲得到了普遍應用。迪爾、凱斯公司制造和推廣此類甘蔗收獲機，不再生產其他機型。
各國甘蔗收獲機械化的發展有所不同。澳大利亞１９７９年實現甘蔗收獲機械化，巴西在２００５年８０％的甘蔗實現了機械化收獲，古巴達到７３％。泰國１９９６年應用切段式甘蔗聯合收獲機，２００４年達到２５０臺。我國甘蔗收獲仍然是主要是人工砍蔗，機械裝運方式。
提高甘蔗收獲機械的適應性、通用性及可靠性。由于螺旋扶蔗的兩螺旋間距離不能改變等因素影響，對于種植行距小于１．４米和倒伏嚴重的，切段式甘蔗聯合收獲機工效低。凱斯－７０００型在美國、澳大利亞等國家作業工效為０．７６公頃／小時，我國試驗實際工效僅０．６０公頃／小時。這是影響切段式甘蔗聯合收獲機應用最主要最直接的原因。整桿式甘蔗聯合收獲機對于彎曲和倒伏嚴重的，則存在扶蔗困難、損失率高等問題。
全面提高切割質量和改善收獲性能。甘蔗收獲切割質量差主要表現在是甘蔗破頭率高和切割損失率大。由于割臺仿形性差，使甘蔗破頭率在濕土條件作業高達２０％，降低了來年甘蔗發芽率，影響來年產量。切梢裝置調整不便，對高低不齊的甘蔗難于控制合理的切梢長度，使切割損失率大，尤其是對于倒伏嚴重的甘蔗，損失率高達７％。
降低動力消耗，進行經濟性分析研究。大型甘蔗聯合收獲機配置動力較大，最大為２４５千瓦，對農業生產力相對落后時期推廣有相當困難。尤其是對于地形復雜、田塊小，種植規模小的，收獲效率低下，以致機械收獲成本高于人工收獲。如何降低動力消耗和作業成本需深入研究。
向智能化數字化收獲機械方向全面發展
澳大利亞甘蔗收獲系統通過ＧＰＳ進行科學調度，可保證原料在１６小時內加工完畢，糖廠內沒有一根多余甘蔗積存，確保收割和運輸有序高效，取得較大進展，值得進一步深入研究和推廣應用。
發展我國甘蔗收獲機械的建議
甘蔗作為我國熱帶、亞熱帶地區最大宗作物，尤其是當前經濟結構調整，甘蔗種植南移，主要集中在廣東省粵西地區、廣西西南部、云南省南部和海南省等優勢地區。然而，隨著城市化進程的加快和經濟的發展，農業人口逐年減少，農業勞動力越來越緊缺，致使收獲甘蔗的費用逐年上升。因此應積極推進甘蔗收獲機械化進程。實現甘蔗收獲機械化是一項系統工程，農業、機械、加工這３個子系統必須協調和相互適應。
加強農機與農藝的相結合研究，推行寬行種植。我國甘蔗種植行距多數為０．４～１．２ 米，與收獲機械輪距不吻合，致使機具不能下地作業，即使能下地作業，也造成損失率大及不方便操作。因此必須改革目前的種植工藝，推行適當的寬行或寬窄行種植。
進行蔗田的綜合整治與規劃，推行規模化種植。良好的蔗田環境條件是推廣應用甘蔗收獲機械化的前提和基礎。我國目前種植戶經營面積小而分散，有的一片甘蔗地由幾戶種植，種植時間、規格也不一致，很不利于機械收獲作業。應該使蔗田盡可能面積大而平整，并搞好蔗田機耕道建設，推行適度規模化、集約化。
引進國外關鍵技術與設備，進行適應性示范試驗。國外不少國家甘蔗收獲機械技術較為成熟，并向大型、高效方向發展。我國蔗區因自然條件、人員及管理水平的限制，若全部依賴引進國外甘蔗收獲機械，顯然投資大，不切合實際。有選擇地引進關鍵技術與裝備，進行示范試驗，做好技術消化吸收，可大大加快我國甘蔗收獲機械化的發展。
實行階段性推進，先小后大，先易后難，逐步提高。實行以分段式中、小型和聯合收獲機并舉，逐漸過渡到以切段式甘蔗聯合收獲機為主體。目前，國外應用多數是切段式甘蔗聯合收獲機。其優點是無論植株彎曲或倒伏，均能較好地完成收獲作業。我國目前農業生產力相對落后，蔗農收入普遍較低，以分段式中、小型作業和甘蔗聯合收獲機并舉的模式仍將會持續一段時間。甘蔗收獲機械化未來將會以高效率、適應性強的切段式甘蔗聯合收獲機為主體，整桿式中、小型分段式收獲機為輔。目前，甘蔗收獲機械化技術攻關重點是：改進與中型輪式拖拉機配套的整稈收獲機結構，開發由專用割鋪機、剝葉機、小型提升裝載機等組成的小型甘蔗收獲機體系，發展大中型切段甘蔗聯合收獲機，重點是開發研究收獲倒伏甘蔗的機械化技術。
改造制糖前處理技術與設備，推行計劃收獲。制糖企業現有制糖前處理設備均采用平帶輸送，只適應整條甘蔗的輸送和喂入。必須改造原料輸送系統，并增加水洗除雜設備等，以適應切段式甘蔗收獲的需要。目前，甘蔗到達糖廠后幾天甚至幾十天才進行壓榨。若切段式收獲，則會造成甘蔗原料變質和含糖量損失。所以，糖廠多適宜采用整桿收獲，且要求甘蔗含雜率要求過高，僅為０．８％。國外各類甘蔗收獲機械，其損失率和含雜率共為１４％，余下作業工序則由糖廠原料前處理系統來完成，這為甘蔗收獲機械的應用提供了較好的條件。
建立健全的社會化服務體系，推行流動作業方式。目前我國農戶擁有大型甘蔗聯合收獲機械，太不現實。可行的方法是提供農機作業報務，可以以農機專業戶的形式或互相合作形式推廣應用甘蔗收獲機械。如小麥、玉米等收獲機具一樣，實行流動作業，甚至是跨區作業。也可以建立制糖企業與農戶相結合形式，由制糖企業提供機具服務，達到統一種植與統一收獲。
