據(jù)了解，甜菜是制糖工業(yè)2 大重要糖料來源之一，其制糖量占我國糖總產(chǎn)量的17%左右。甜菜在我國新疆、黑龍江、內(nèi)蒙古、河北、山西及甘肅等地廣泛種植。2007 年，甜菜的全球總收獲面積和產(chǎn)量分別為529 萬hm2、24 788 萬t，我國甜菜收獲面積和產(chǎn)量分別為16 萬hm2、893 萬t，占世界總量的比例分別為了3.0％、3.6％。在世界上，法國、俄羅斯、英國、德國、日本及荷蘭是甜菜的主要產(chǎn)區(qū)。甜菜播種、收獲季節(jié)性強(qiáng)，人工作業(yè)存在勞動(dòng)強(qiáng)度高、效率低、收獲損失大和占用農(nóng)時(shí)多等問題，這些問題制約了甜菜產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

加強(qiáng)對甜菜生產(chǎn)機(jī)械的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)甜菜生產(chǎn)機(jī)械化，使甜菜生產(chǎn)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，不僅是提高甜菜品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)甜菜生產(chǎn)現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在，而且有利于提高生產(chǎn)率、節(jié)約勞力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，將人們從繁重的甜菜生產(chǎn)勞動(dòng)中解放出來。尤其是在當(dāng)前我國農(nóng)村勞動(dòng)力資源結(jié)構(gòu)性短缺的情況下，發(fā)展甜菜生產(chǎn)機(jī)械化，不僅意義重大，而且非常緊迫。因此，了解目前國內(nèi)外甜菜機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)，對研究和發(fā)展我國甜菜生產(chǎn)機(jī)械具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國內(nèi)外甜菜全程機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀

甜菜全程機(jī)械化生產(chǎn)包括整地、播種、育苗移栽及收獲等機(jī)械化技術(shù)，從整地、播種、育苗移栽到收獲等生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用機(jī)械化作業(yè)，省工、省力并節(jié)本增效，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1．1 整地、播種

甜菜是高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物，增產(chǎn)潛力較大，但其對土壤要求較嚴(yán)格，尤其對除草劑反應(yīng)敏感。甜菜種子較小，萌發(fā)時(shí)吸收水分較多，拱土能力較弱，出土深度淺。一般堅(jiān)持前茬作物收獲后，及時(shí)深松、耙、耢及伏秋起壟。甜菜是深根系作物，要求土壤深厚、疏松、透氣和透水性良好，水肥供應(yīng)適宜，雜草少。為達(dá)到以上要求，甜菜地深耕是必不可少的。播種前，需對甜菜種子進(jìn)行加工處理，可大大提高良種的科技含量和商品價(jià)值，實(shí)現(xiàn)播前植保、帶肥下田，并為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化精播奠定基礎(chǔ)，達(dá)到保苗、壯苗，增產(chǎn)、增收的目的。甜菜種子成套加工流水線一般包括磁選、預(yù)磨光、預(yù)清洗、（精）磨光、風(fēng)篩清選、窩眼清選、圓筒篩分級、重力精選、包衣（或丸化）、包衣（丸化）后烘干及計(jì)量包裝等工序。

發(fā)達(dá)國家甜菜整地一般在翻后的土地上采用旋耕機(jī)、耙及鎮(zhèn)壓器等進(jìn)行單項(xiàng)或復(fù)式作業(yè)，或使用聯(lián)合整地機(jī)整地，以滿足甜菜播種要求。美國四方公司的甜菜氣吸式精密播種機(jī)，可以對甜菜進(jìn)行壟上平播作業(yè)，實(shí)現(xiàn)單苗帶的種子單粒等距播種作業(yè)，可以一次完成深施肥、開溝、播種、覆土、施肥及鎮(zhèn)壓等作業(yè)，大大提高了機(jī)械化播種的現(xiàn)代化水平。法國庫恩公司懸掛式FASTLINER100系列配有容量為1 000 L 的種箱，設(shè)計(jì)上特別適合高速播種要求。雙圓盤播種裝置（直徑350 mm）安裝在獨(dú)立的平行四連桿機(jī)構(gòu)上，與鎮(zhèn)壓輪相結(jié)合，在各種地面情況下均能保證均勻播種。除此之外，日本THl824型、THSl828 型圓盤耙，TRD7 型、TRD8 型旋轉(zhuǎn)耙，德國的甜菜聯(lián)合整地機(jī)等均是較好的整地機(jī)械。

目前，我國甜菜整地機(jī)械通常使用重耙、輕耙、釘齒耙、V 形鎮(zhèn)壓器及環(huán)形鎮(zhèn)壓器等，分單項(xiàng)或復(fù)式作業(yè)，基本滿足了甜菜整地要求。在甜菜播種方面，我國機(jī)械化水平較高地區(qū)用機(jī)引播種機(jī)；水平低的地區(qū)用畜力播種機(jī)或舊式耬、耲耙等進(jìn)行條播。播種后要及時(shí)鎮(zhèn)壓，機(jī)械播種多采用環(huán)形鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓，用耬播種的平作區(qū)多用石磙或木磙鎮(zhèn)壓；東北地區(qū)春季較干旱，一般在播種后，人工用腳在播種行上踩1～2 遍（踩格子），然后再用木磙鎮(zhèn)壓1 次。整地、播種方面，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)自行研制的2BFD-213IC、2BP-2、2BP-8 型播種機(jī)可一次完成施肥、開溝、播種、覆土及鎮(zhèn)壓等工序，從而大大提高了作業(yè)速度，降低了作業(yè)強(qiáng)度。

1.2 育苗移栽

與傳統(tǒng)的直播栽培方式相比，育苗移栽技術(shù)可比直播甜菜延長生長期30～40 天，可減輕苗期病蟲害發(fā)生，易于培育壯苗。育苗移栽對延長甜菜生育期、提高甜菜的含糖量以及保苗率有重要意義。研究表明，甜菜經(jīng)移栽后可比直播甜菜增產(chǎn)1～2 倍，提高塊根含糖0.7～1.5度。國外甜菜育苗移栽機(jī)械以日本的CT-4S 型和BTP-4型甜菜移栽機(jī)為代表。

國內(nèi)甜菜移栽主要采用人工移栽方法，20 世紀(jì)后期，國內(nèi)相關(guān)科研院所在引進(jìn)、消化、吸收和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上研發(fā)了適合我國甜菜種植的育苗移栽機(jī)。新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化研究所研制了2ZT-2 型移栽機(jī)，該移栽機(jī)由機(jī)架、移栽機(jī)構(gòu)、施肥機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。移栽機(jī)構(gòu)主要由旋轉(zhuǎn)苗臺、橫向輸送帶、立式輸送帶、移栽盤、靴式開溝器、鎮(zhèn)壓輪和驅(qū)動(dòng)輪組成；施肥機(jī)構(gòu)由肥料箱、驅(qū)動(dòng)輪和傳動(dòng)鏈組成。工作時(shí)移栽機(jī)的行走輪將動(dòng)力傳給送苗裝置和栽植部件。機(jī)具前進(jìn)，開溝器在待栽地上開出栽植溝，用抓苗器或手工將苗箱內(nèi)紙筒甜菜苗取出依次鋪放在橫向輸送帶上，運(yùn)動(dòng)著的橫向輸送帶把苗送到立式輸送帶之間，由其夾持并向下輸送，再由栽植盤夾住紙筒一端，轉(zhuǎn)動(dòng)后落入開好的溝中，鎮(zhèn)壓輪覆土并壓實(shí)，完成移栽作業(yè)。除此之外，代表機(jī)型有TYM-5 型甜菜育苗墩土機(jī)，2ZT-2 型、2ZTK-2 型甜菜育苗移栽機(jī)等。

1.3 甜菜中耕管理機(jī)械

經(jīng)中耕管理的甜菜與不進(jìn)行中耕相比較，塊根產(chǎn)量增加24％，含糖量提高0.1％，塊根產(chǎn)糖量增加7.8％，糖的純度提高2.6％。因此，甜菜中耕管理是提高甜菜產(chǎn)量和含糖量的重要保障。

國外大都采用化學(xué)除草配合機(jī)械除草對甜菜進(jìn)行中耕管理。在播前、播后出苗前和出苗后3 個(gè)階段進(jìn)行化學(xué)除草，主要用噴霧機(jī)噴灑，機(jī)械除草一般使用彈齒式中耕機(jī)清除行間雜草。甜菜間苗機(jī)械國外亦有應(yīng)用，德國費(fèi)賽公司生產(chǎn)的MONOMAT‘S’型電子間苗機(jī)采用電子傳感系統(tǒng)進(jìn)行間苗，該機(jī)器和現(xiàn)代化播種方式及和專門條播機(jī)相結(jié)合，走一趟可以間苗6 壟，一天可間苗0.5 hm2 左右，代替20 人勞動(dòng)。除此之外，代表機(jī)型還有愛爾蘭Atkin 甜菜間苗機(jī)和德國的甜菜間苗機(jī)。近年來，由于普遍采用遺傳單粒種，甜菜間苗機(jī)很少使用。

我國甜菜中耕、施肥及植保機(jī)械可與大田作物通用，在播種機(jī)通用機(jī)架上安裝中耕、施肥部件或植保機(jī)械即可進(jìn)行中耕管理作業(yè)。近年來，一些科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行科研攻關(guān)，試制了甜菜間苗機(jī)械，如內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械廠研制的3ZF-4 型中耕施肥機(jī)，可完成甜菜的松土、施肥、中耕除草及培土等聯(lián)合作業(yè)，并且既可在覆膜地上作業(yè)，也可在露天地作業(yè)。由于我國甜菜播種主要采用甜菜多粒種，從而導(dǎo)致甜菜間苗工作量大、占用農(nóng)時(shí)多。國內(nèi)甜菜機(jī)械間苗少有報(bào)道，總體來看，國內(nèi)甜菜間苗機(jī)械較少，還不夠成熟，需要進(jìn)一步的研究和技術(shù)熟化。

1.4 甜菜收獲機(jī)械

收獲作業(yè)是甜菜生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，甜菜收獲機(jī)也是甜菜生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)重點(diǎn)突破解決的問題。同其他根莖類作物收獲一樣，甜菜收獲分為聯(lián)合收獲和分段收獲。法國、美國、英國及捷克等國家普遍采用聯(lián)合收獲方式。聯(lián)合收獲工藝即收獲中由1 臺機(jī)具完成切纓、挖掘、撿拾及清理裝載等全部工序，具有機(jī)械化程度高、用工少和生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。

其代表機(jī)型有白俄羅斯戈梅利“巴里西耶”牌KCH-6-3 型甜菜全自動(dòng)收獲機(jī)。該機(jī)一次可完成甜菜除葉、去青頭、挖掘、清理及裝車等作業(yè)。美國爾斯惠公司生產(chǎn)的4600 型甜菜收獲機(jī)（如圖1 所示）有自己的清土系統(tǒng)，它的特點(diǎn)是把甜菜切削的非常干凈，可大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)秋收順利進(jìn)行，效率高（收獲效率2.8hm2/h）、土雜少、尾根長，對甜菜損傷少；設(shè)備堅(jiān)固耐用、維修成本低、維護(hù)方便且性價(jià)比高；收獲速度快，一天功效可抵500 個(gè)勞動(dòng)力。德國荷馬公司Terra Dos 甜菜收獲機(jī)（如圖2 所示）可在車輪前一次性完成去菜葉、削菜頭及拔菜根等工序，省時(shí)又不破壞田地，同時(shí)還能用其打碎裝置擊碎甜菜葉，并把打碎的菜葉撥撒在田上或者直接將菜葉拋放平行駕駛的掛車中。

除此之外，捷克羅派（ROPA）甜菜收獲機(jī)，韓國東洋農(nóng)機(jī)公司TBH-1 型甜菜收獲機(jī)，德國格力莫matron620 型自走式甜菜收獲機(jī)，法國agrifac ZA215 型甜菜收獲機(jī)、莫羅（MORE AU）公司AT64 型甜菜收獲機(jī)，德國克雷恩公司SF10 型甜菜收獲機(jī)以及荷蘭瑞克姆RBM300 型甜菜收獲機(jī)等，都是高效、可靠的甜菜聯(lián)合收獲機(jī)械。

我國甜菜機(jī)械收獲發(fā)展速度緩慢，多為分段收獲設(shè)備，聯(lián)合收獲機(jī)多為引進(jìn)國外設(shè)備，自主研發(fā)的產(chǎn)品較少，并且機(jī)具性能較國外差距大。20 世紀(jì)70 年代末，新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機(jī)所開展甜菜收獲機(jī)械的研制，先后研制出4TQ-2 型切纓機(jī)、4TW-312 型圓盤式挖掘集條機(jī)及4TW-3

（2）B 型挖掘機(jī)。新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機(jī)所4TWZ-4型甜菜收獲機(jī)是用于甜菜分段收獲配套機(jī)具之一，主要用于挖掘收獲經(jīng)切纓機(jī)切削清理過葉纓的甜菜。該機(jī)既可用于甜菜兩段式收獲工藝，一次完成甜菜挖掘、揀拾、清理輸送和裝車的聯(lián)合作業(yè)，也可用于甜菜3 段式收獲工藝，將挖掘出的甜菜塊根初步清理后集成堆堆放，以便于人工進(jìn)行輔助清理。黑龍江省畜牧機(jī)械研究所研制的4TSL-2 型甜菜收獲機(jī)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化挖掘甜菜，并可進(jìn)行清理、裝箱，它既可用于甜菜兩段式收獲，也可用于3段式收獲，是較為方便的實(shí)用型收獲機(jī)械。

2 我國甜菜全程機(jī)械化發(fā)展意義及趨勢

發(fā)展甜菜生產(chǎn)機(jī)械化，對于解放農(nóng)村勞動(dòng)力，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，特別對推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)高效創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。我國甜菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用市場前景看好，國內(nèi)市場對甜菜全程機(jī)械化生產(chǎn)整體需求較大。因此，有必要從我國甜菜全程機(jī)械化實(shí)際情況出發(fā)，研制和推廣適合我國國情的新型甜菜生產(chǎn)機(jī)械，以滿足我國現(xiàn)階段廣大甜菜種植用戶的迫切需求，縮短我國與甜菜生產(chǎn)發(fā)達(dá)國家的差距。

我國甜菜全程機(jī)械化過程中，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)械作業(yè)工具偏少，尤其是甜菜聯(lián)合收獲機(jī)械，目前國內(nèi)的甜菜聯(lián)合收獲機(jī)械多從國外引進(jìn)。今后，我國應(yīng)堅(jiān)持自主研制開發(fā)和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)裝備相結(jié)合的方針，建立健全以企業(yè)為中心，產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加強(qiáng)甜菜收獲機(jī)械裝備的技術(shù)創(chuàng)新能力。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備技術(shù)已逐步融合現(xiàn)代微電子技術(shù)、儀器與控制技術(shù)和信息技術(shù)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械向智能化、高效率和大型化方向發(fā)展。田間自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器視覺系統(tǒng)等研究成果已開始應(yīng)用裝備到拖拉機(jī)與自走式農(nóng)業(yè)機(jī)械上，正在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的高效率、高質(zhì)量、低成本和改善操作者的舒適性與安全性。自動(dòng)化程度提高，作業(yè)速度加快、復(fù)式作業(yè)機(jī)具和專業(yè)化生產(chǎn)機(jī)具協(xié)調(diào)發(fā)展，為在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣使用新技術(shù)、進(jìn)一步降低作業(yè)成本創(chuàng)造了條件，也為提高社會化服務(wù)水平提供了空間。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，國家對農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重視程度越來越高，各類優(yōu)惠政策相繼出臺，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化出現(xiàn)前所未有的利好前景。目前，我國的甜菜機(jī)械生產(chǎn)水平還很低，投入的研發(fā)資金和人力還很不足，生產(chǎn)過程中缺乏相應(yīng)的專用生產(chǎn)機(jī)械，尤其是甜菜聯(lián)合收獲機(jī)械等關(guān)鍵技術(shù)裝備還完全依賴進(jìn)口。各級政府應(yīng)加強(qiáng)對甜菜生產(chǎn)的重視，通過必要的資金、政策扶持和引導(dǎo)，聯(lián)合科研院所、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)及應(yīng)用單位對甜菜生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)裝備進(jìn)行攻關(guān)研發(fā)，提高設(shè)備技術(shù)性能與制造質(zhì)量，提高設(shè)備可靠性，提升我國甜菜生產(chǎn)機(jī)械的自主研發(fā)水平和創(chuàng)新能力，盡快改變我國甜菜機(jī)械化生產(chǎn)的落后面貌。