武涛：我国甘蔗生产机械化现状与信息化智能化发展思考
直播回放
生活中我们常吃到红糖、白糖，其实都是源于甘蔗糖，它是综合下性价比最高的甜味剂。但是在中国最大的甘蔗生产基地，被誉为“中国糖都”的广西，甘蔗收割机械化经过20多年的研究推广，仍然处于起步阶段。大型甘蔗收割机是全世界最复杂的农机之一，虽然在美国、巴西等国家已经运用成熟，但是适合中国甘蔗产区地理条件和农艺状况的甘蔗收割机还没有完全生产出来。
本次是“AI·农业智汇云讲堂”的第五十期，主题是“我国甘蔗生产机械化现状与信息化智能化发展思考”。为此，本期我们非常高兴的请到了，华南农业大学工程学院硕士生导师，农业农村部甘蔗全程机械化专家指导组成员兼秘书长，广东省甘蔗生产机械科技创新中心负责人，广东省甘蔗剑麻产业技术体系创新团队机械化与设施设备岗位专家，广东省农村科技特派员，武涛 副教授。
一
我国蔗糖产业现状
二
我国甘蔗生产机械化发展现状
耕整地环节
种植环节
存在的问题
技术改进
中耕与植保
中耕培土存在的问题
解决方案
1、宽窄行的中耕培土机。先将土向高处运输，然后掉落在两边，这样从高处将土培到窄行的中间。
收获环节
整杆式收割机
切段式收割机
1、整秆分段收获（割铺机+剥叶机）
早期 ：1959~2009，甘蔗扶起-夹持输送
4ZZX-48型侧悬挂整秆式甘蔗收割机（华南农业大学）
特点：只能收割直立的甘蔗，难以收割倒伏甘蔗
中期：2000 ~ 2013，甘蔗推倒+辊筒输送+剥叶
特点：能够将倒伏的甘蔗拖入通道，但是，以人工砍收质量来要求整秆机收作业，使得通道过于复杂，通道处理弯曲甘蔗的能力必然降低，造成收获倒伏甘蔗时必然出现堵塞。
近期 ：2014 ~至今
华南农大HN132GZL
通道关键技术：液压马达独立驱动、匀铺输送、浮动支撑
辊筒采用液压马达独立驱动与浮动支撑结构，辊筒转速独立可调，辊筒间速度匹配灵活，结构紧凑，减小了通道长度，克服了大喂入量时整秆甘蔗的堆叠引起的堵塞与剥叶效果降低问题，大大提高了甘蔗输送效率与剥叶效果，显著降低了甘蔗含杂率。
整杆式的甘蔗收获机存在了一些技术方面的困难，比如通道比较长，对于这种因为要整杆收获，在我们国家这种甘蔗倒伏比较严重的情况下很难去作业。比如说在种植在湛江还有广西等等的这些地方有时候会遇到台风，台风会将甘蔗吹倒。即使是国外的进口的机器在遇到收获倒伏甘蔗的时候也存在同样的问题。
2、切段式机
早期：1982-2007
广西农机院 开拓者，一枝独秀
以AUSTOFT 4000为原型
中期：2008 ~ 2015
4GZQ-260型（广西农机院，2008）
4GQ-260型（广西云马泰缘，2010）
4GQ-350型（柳州汉森，2014）
4GZ-56、4GZ-91型（科利亚，2008，2010）
4GQV-1型（中联重科，2014）
近期：2016 ~ 至今 ：市场占有率之三足鼎立
洛阳辰汉4GQ-130型、4GQ-180型
柳工农机 130/180/350 hp
中联重科AC60/AS60
目前我们市场上引进的国外的进口的机型例如美国的凯斯和迪尔的大型收割机，部分采用了日本的小型的收割机技术，但是存在问题。这些机型对于我们不适合。不适用我国的这种中小规模的农户生产。国外的大型机的作业效率非常高，但是不适合我国国情。因为我国那么大的种植地，效率发挥不出来。
3
我国甘蔗生产机械信息化与智能化思考
关键环节
1
种植环节：基于机器视觉的自动补苗
2
田管环节：基于无人机的生物防治
3
收获环节：收获机智能作业系统
关键技术
1
丘陵底盘自适应技术
2
基于云平台的远程监控技术
3
基于机器视觉的除杂控制技术
4
智能作业技术
基于机器视觉的补苗
甘蔗是一个典型的多年生的宿根作物，我们国家的这个宿速根甘蔗产量种植面积比较大，宿速根年限一般是两至三年。种一季甘蔗能够收两年或者三年。但是在两到三年的时候甘蔗就会产生减产，因为宿根遭到了破坏，这个时候就会产生缺苗导致减产。
基于无人机的生物防治
甘蔗螟虫
用无人机将赤眼蜂投放
地盘底盘自适应技术
我们国家甘蔗种植主要是在丘陵地区，占据我国家种植面积50%以上，甘蔗收割机比较大型的重心高，在这些地区作业容易发生倾翻等等的问题。国外的在丘陵地区的底盘自适应这种作业机械已经有成熟的机器，但是我们国家还欠缺在甘蔗这个作物上的收割机，尤其在丘陵地区上。
基于云平台的远程监控技术
基于机器视觉的除杂控制技术
机器视觉技术用于扫描甘蔗通过输送臂时的流动，识别甘蔗的体积并将其与杂物区分开。
智能作业技术
智能驾驶控制
基于行为决策、动作规划、反馈控制的多层智能控制策略与方法，实现自动驾驶与精准作业控制量的智能决策。
武涛副教授“我国甘蔗生产机械化现状与信息化智能化发展思考”直播
——观众提问集中回答
无人机作业效果和机械喷药作业效果一样吗？
有不同的地方，尤其是对于甘蔗这样高杆作物。无人机作业的时候会受到风力影响，农药的喷洒不均匀，甘蔗是高杆作物，有时无法直接喷洒至底部。
南方甘蔗生产信息化会如何发展呢？
南方的甘蔗种植地形不一样。比如广东湛江区域以农场形势大规模种植，这种需要提高作业的效率为主。在广西和云南以丘陵山地为主，这种需要提高对地形的适应能力。我们结合信息化技术考虑效率的同时，需要结合辅助驾驶与机具的调度因地制宜。
切段式收获如何将小段甘蔗进行脱皮处理？
小段甘蔗切段时皮会自然脱落，利用风机就可以将蔗叶吹出。但这项技术不如人工剥落那么干净，含杂率高，这也是切段式收割机的弊端。
为何我国机械化收获率那么低？
这个问题要分成两个角度来看。目前国内的甘蔗收获作业采用切段式收获作业含杂率和损失率比较高。进口机型同样有这个弊端，但国外有规模的优势，损失能够接受。我们国家以小农户经济为主，切段式收获总的来说有15%的损失率（含杂率+损失率）。对农户来说有15%已经难以接受。含杂率高会影响糖厂生产的品质。传统的糖厂没有去杂技术，需要提高成本进行改进、投入。
切段式收获机已经比较成熟，整杆式收获机还有市场吗?
整杆式收获机还是有市场的。尤其对于云南这些甘蔗倒伏不严重的地方。因为糖厂还是比较接受整杆式收获机这个方式。但从技术本身机具性能要提高。
沟壑高低不一样，遇到沟深沟窄的蔗地收获就难以前行，有何方法攻克这个难题？
目前的方法就是割台的浮动，根据地形自动浮动。但这不是一个根本的出路。要想实现机械化首先要保证土地平整才会效率更高。
丘陵山地机型试验效果如何？
目前我们国家在丘陵山地使用的甘蔗生产机械比较匮乏，可以说是几乎空白。一些小型机可以在小规模地方使用，但效果没有体现出来。尤其是对于坡地，几乎无法作业。
无人机喷药无法完全取代机械喷药吗？
可以取代，无人机的效率上有很大的优势。现在实际应用已经有无人机取代机械喷药了。
如果有问题想继续与武涛教授交流，欢迎在评论区下方留言或者发送邮件交流。