甘蔗种植机施肥装置的整体设计.pdfVIP

第一章 绪论 1.1 研究背景 甘蔗是一种产量高的经济作物，在全世界的糖类制品中， 65%左右 的是由蔗糖制成的。蔗糖不但是饮料、糖果等日常所需食品的制作原 料，同时蔗糖也是能源、轻工和化工等工业领域的重要原材料。甘蔗不 仅仅可以制作成生物乙醇和实用糖等食品，蔗糖脂、果葡糖浆等也可以 由蔗糖制作而成。蔗渣、虑泥、废蜜、蔗渣等可以制成纸张、纤维板、 碎粒板、食用品培养基、饲料等[1]。如果能够综合利用甘蔗的各种产 物，蔗农们的经济效益必定会得到大幅度的提升。所以，发展甘蔗产业 对提升民众收入，加快农业与有关产业的发展，甚至对当前社会经济的 发展都有关键的作用与影响[2]。 据有关机构发布的《2018-2024 年中国制糖行业深度调研及投资前景 分析报告》显示， 2016 年我国甘蔗行业种植面积约 1527 千公顷，近几 年我国甘蔗行业莳植面积及甘蔗主要产地分布情况如下图 1-1、图 1-2 所 示。 图 1-1 2006-2016 年中国甘蔗种植面积情况 图 1-2 2016 年中国甘蔗行业种植面积格局 甘蔗中耕包括旋耕除草、破垄或开沟、施肥、培土等工序，是甘蔗 生产中最重要的作业工序之一。目前，我国甘蔗中耕施肥主要是采用人 工施肥，肥料利用率低，环境污染严重[3-5]。通过人工种植，每人每天只 2 可以种植.003hm ，此外任务量较大。特别是近期，为了增加甘蔗的产 量，提高蔗农的经济收益，冬季甘蔗一般推广使用地膜覆盖技术，此步 骤增加了具体种植时期的任务量以及整体费用。因此进一步研究甘蔗种 植机械，对推动甘蔗种植生产的发展具有重要意义。 目前甘蔗产业在我国占有举足轻重的战略地位，我国是仅次于巴西 和印度的第三大甘蔗生产国[6]。随着全球化进程的发展，美国、巴西、 澳大利亚等几大甘蔗种植大国，由于他们甘蔗的种植及收获全程都依靠 大量的甘蔗机械，机械化程度较高，因为大大降低了甘蔗种植产业的生 产成本，进而降低了甘蔗的平均价格，对我国的甘蔗产业造成重大冲 击。因此，我国越来越重视发展甘蔗产业。我们必须认清大力发展甘蔗 生产机械化是提高甘蔗产业的关键所在。 1.2 研究目的和意义 广西是我国甘蔗种植第一大省，种植面积、产蔗量、产糖量均占全 国 60%以上；甘蔗耕种收机械化综合水平为 35%，其中机械化耕作 83%，而机械化种植只 6%[5]。桂中南蔗区是本地区蔗糖生产的主要地 区，主要规划在崇左、扶绥、横县、宁明、宾阳、大新等二十个县 [7] 2 (区) 。上述地区种植面积从 2003 年的 60 万 hm 增加到现在 110 万 2 hm ，新增 72％。来宾市也大幅度增加，也就是从 2003 年的 8．67 万 2 2 [8] hm ，发展至今 17．33 万 hm 。 制糖最主要的原材料之一就是甘蔗，2012 年我国进口食糖多达 400 万吨，由于国内甘蔗的种植费用高于其他种植国家的综合成本，因此导 致进口食糖的价格明显低于我国食糖的一般价格，特别是低于内陆区域 的食糖价格。所以目前我们需要尽早处理的问题是怎样提升甘蔗产量、 降低种植成本。种植作业是甘蔗生产过程中劳动强度最大也是最重要的 环节之一，种植作业质量直接影响了新植蔗和宿根蔗的产量[9]。甘蔗种 植是一道劳动密集型作业工序，也是在整个甘蔗生产中都极为重要的一 道生产工序，此部分主要包含开沟、施肥、排种、地膜覆盖、培土和喷 除草剂等众多部分。假如农民使用人工种植，每人每天仅能种植 2 003hm ，此外任务量较多。特别是近期，为了提高产量和效益，甘蔗冬种 普遍使用地膜覆盖技术，在一定程度上提高了种植劳动量以及综合费用 [10] 。 1.3 国内外研究现状 近期国内甘蔗种植规模开始减少，主要因素是甘蔗在生产时期机械 化应用水平不高，在具体种植环节，因为对机械的使用