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南宁科学技术进步奖推荐书
2017年度南宁市科学技术进步奖推荐书
一、项目基本情况
专业评审组：
4
项目
名称
甘蔗生产全程机械化技术集成研究和应用示范
是否属于保密项目
（B）
A、是
B、否
主
要
完
成
单
位
广西天华高科技有限公司、广西壮族自治区农业机械研究院、广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所、广西职业技术学院、广西桂中糖厂
主
要
完
成
人
黄景剑、梁兆新、王维赞、樊嵘、闭玉春、杨立克、黄耀奔、农纪光、莫建霖
项目起止时间
2012年01月起2016年7月止
所属国民
经济行业
（A）农、林、牧、渔业
项目曾获科技计划、基金资助情况
计划、基金名称
编号
下达部门
下达年度
广西科学研究与技术开发计划“甘蔗生产全程机械化技术集成研究和应用示范”项目
桂科重12118002-1
广西壮族自治区科学技术厅
2012年
奖励类别（A）
A、技术开发类B、推广应用类C、重大工程类D、社会公益类
学科分类名称（代码）
①210.7015 农业机械化
②210.7025 农田水利（包括灌溉工程、排水工程）
③210.7010 农业机械学
授权发明专利（项）
2
授权的其他知识产权（项）
4
南宁市科学技术奖励委员会办公室制
二、项目简介
所属科学技术领域、简要背景、主要技术内容及创新要点、技术经济指标、促进行业科技进步作用及推广应用、效益情况。
项目所属科学技术领域、简要背景：
项目是利用现代技术进行甘蔗种植生产属现代农业科学技术领域。
目前我国糖料蔗面积约180万hm2。
其中广西作为蔗糖主产区，产量占全国蔗糖产量总比约60%左右，相当于产糖大国古巴蔗糖总产量，且蔗糖业产值占省GDP的15-20%，成为地区支柱型产业，对于农民脱贫致富、财政增收均存在着重要意义。
我公司前期于1998年作为以色列公司现代农业设施在中国代埋，在国内广西金光农场、广东湛江前进农场等蔗区实施了甘蔗节水滴灌3万多亩。
2005年成立了广西天华高科技有限公司，在广西承包了2万多亩甘蔗地，建立了4个甘蔗种植基地，逐渐开始机械化甘蔗种植生产，积累了不少技术经验。
在此基础上，围绕广西2012年提出甘蔗“双高”规划，2012年，广西天华高科技有限公司主持，产学研合作承担广西科技厅下达的2012年广西科学研究与技术开发计划“甘蔗生产全程机械化技术集成研究和应用示范”（桂科重12118002-1）项目（见附件）实施。
主要技术内容及创新要点
据我国国情改变传统种植模式，革新甘蔗种植农艺，充分发挥农机化和高效的节水灌溉的作用。
在生产实践中探索一条农机、农艺、水利技术并与糖厂相协作的甘蔗种植全程机械化生产模式路子，实现了整地、种植、田间管理、水肥一体化灌溉全程机械化应用于甘蔗生产，解决了大型收割收获切断甘蔗含杂清洗和进槽输送问题，完善一套适合我区甘蔗生产实际的全程机械化设备，取得创新性成果。
1、适应机械化生产的大小（1.8米、0.5米）行的甘蔗双行种植技术研究；2、小行间0.25～0.35米埋滴灌管的地埋式水肥药一体化节水灌溉技术研究；3、创新发明了甘蔗开行埋管机、甘蔗联合埋管种植机、甘蔗自动下摆种机等甘蔗机具，移动式水肥一体滴灌泵站、履带式甘蔗整杆集堆收割机、切段原料蔗清洗处理设备、完善一套适合我区甘蔗生产实际的全程机械化设备的研究。
技术经济指标性能指标：
1、5000亩为生产单元的甘蔗机械化种植、甘蔗生产节水灌溉和收、割、砍运榨运转模式；
2、适应机械化生产的大小（1.8米、0.5米）双行种植行距，小行间埋滴灌管深0.25～0.35米；
3、水肥一体化地埋滴灌设备造价1000元/亩；
4、出苗率比人工种植每亩增加11.8%，翻蔸种植周期延长至6年以上；
5、生产效率：
机种5.02亩/小时、机收25吨/小时；
6、机械较人工降低成本：
种植77元/亩；收获49.4元/吨，平均故障间隔时间大于40小时；
7、切段原料蔗的预处理糖厂同期比增加出糖1%，
促进行业科技进步作用及推广应用、效益情况：
项目在我区南宁、崇左、柳州、北海甘蔗“双高”基地实施5.2万亩大面积推广应用；均年增产1.58吨/亩。
2014年-2016年项目三年新增销售额达10225万元（其中技术服务费收入1957.4万元、种植生产7875万元、新型农机具生产393万元）；新增利润达6595万元；节支减耗2601万元。
经济、社会、生态效益显著。
该技术通过技木示范指导服务幅射了北海、祟左、柳州等蔗区实施应用共5.2万亩以上，项目推广应用一方面降低了蔗农的劳动强度，增加了蔗农的收入，减少贫困人口，对解决“三农”问题，维护社会稳定具有重大意义；另一方面，降低了原料蔗的生产成本，提高我国蔗糖业的国际竞争力。
（限1000个汉字）
三、项目主要科技创新
阐述项目具有创造性的关键技术或成果转化和推广应用的集成创新与推广模式创新的内容
项目创新性开展甘蔗全程机械化设备配置研发集成、高效节水灌溉关键技术研究试验，改变传统种植模式，革新甘蔗种植农艺，充分发挥农机化和高效节水灌溉的作用，形成一套农艺、农机与水利技术集成和融合的适合我国甘蔗种植全程机械化生产模式（见附件：
甘蔗全程机械化作业模式、高效节水灌溉作业模式）示范推广应用。
1.农艺技术：
蔗叶实行重耙破茬碎叶，增加土壤有机质，有效改良土壤，避免板结、增加土壤抗旱保湿能力，避免蔗叶焚烧，污染环境，并有利于后续作业（如耕翻甚至到甘蔗苗期的培土作业）；对于新植蔗，先对蔗地土壤实行0.6米深松，然后对土壤实行0.5米深耕，创造“深、松、肥、碎”的耕作层，充分满足甘蔗对水分、养料和空气的要求，有利保蓄水分和贮存营养；实行大（1.8米）小（0.5～0.6米）行的种植行距，既保证了甘蔗生长的受光性，满足甘蔗种植的面积行数和株数，又能适应大型机械化作业拖拉机、喷雾机、收获机等行走轮距（1.8M左右）要求；在种植行底先施足肥料并履薄土平实再播种，有利于甘蔗根系发展，提高蔗株抗倒能力；在种植两小行间深埋（0.25～0.3米）滴灌管，实施甘蔗水肥药一体化节水灌溉，水、肥、药的利用率高，省力省工，又利于甘蔗机械化收获，宿根蔗春季盖膜保温滴水灌溉使宿根蔗萌芽率高，可在8年左右保持甘蔗产量，减少播种的次数所花的人力和蔗种量；高效率切断式甘蔗联合收割机平地切割收获、切碎蔗叶还田，地下蔗萌芽发出土快，下位芽多，提高了发芽率，增加了有效茎，碎蔗叶还田增加土壤有机质，有效改良土壤，避免板结、增加土壤抗旱保湿能力，避免蔗叶焚烧，污染环境；为应用切断式甘蔗联合收割机收获，对糖厂进行相应的设备技术改造，减少切段式甘蔗原料蔗进槽前的杂质，减少糖厂制糖机械的磨损，保证优质糖的比率。
2.全程机械化工作流程：
（1）新植蔗：
重型耙破蔗茬、碎叶；深松犁深松；深耕犁深翻；重型耙碎土平整；甘蔗开行埋管施肥联合种植机对蔗地开大（1.8米）小（0.5～0.6米）行的种植行沟，沟底施肥覆薄土后播种覆土压平、两小行间开管沟（0.25～0.3米）埋设滴灌管，喷洒除草剂和盖地膜（或用甘蔗开行埋管施肥联合种植机开大小行沟、沟底施肥、覆薄土、播种回土平实，埋设滴灌管，喷洒盖膜机对平实后的蔗行实施喷洒除草剂和盖地膜）；喷药机蔗行间喷洒除草剂；水肥一体化滴灌系统水、肥、农药滴灌；高地隙喷雾机喷雾防冶病虫害；高地隙中耕培土机中耕培土；切段式甘蔗联合收割机、运输车收获、装车运输；糖厂对切段式甘蔗进行清洗；原料蔗进槽（糖厂）。
（2）宿根蔗
碎叶后，破垄施肥覆膜机实施宿根蔗破垄、施肥回土平实、喷洒除草剂和盖地膜（或用破垄施肥机实施宿根蔗破垄、施肥，再用覆土平实机回土平实，喷洒盖膜机喷洒除草剂和盖地膜）；喷药机蔗行间喷洒除草剂；水肥一体化滴灌系统水、肥、农药滴灌；高地隙喷雾机喷雾防冶病虫害；高地隙中耕培土机中耕培土；切段式甘蔗联合收割机、运输车收获、装车运输；糖厂对切段式甘蔗进行清洗；原料蔗进槽（糖厂）。
3.主要关键设备配套试验研究
照同类其它机型和已取得的研究成果的基础上，从规模化高效率着眼，以占甘蔗种植生产用工60%的收割为设备配套为主，大马力拖拉机配套其它农机具实施全程机械化作业，为了验证初始设计的可行性，优化全程机械化的理论设计模式与配套设备，试验研究，结构创新设计。
（1）破蔗茬、碎叶原来采用旋耕耙动力消耗大，效率较低；后来经过试验，引用重型圆盘耙对甘蔗收获后蔗地进行横竖两道破蔗茬、碎叶作业蔗茬、田间蔗叶均破碎混入土壤，工作效率、效果理想，又可对土壤碎土平整，一机多能，最终选择采用重型圆盘耙做为破蔗茬、碎叶，碎土平整机械。
（2）深耕犁对土壤实行0.5米深耕我们选用了国内外深耕铧式犁试验，但均都是犁柱单薄易变形，再加上我区蔗区地质是粘土为主土层硬度大，深耕超0.4米受力大，深浅稳定性差，最后采用了香蔗,生产上用深耕大翻土犁多次试验改进，取得深耕翻土翻土质量好，功效高的效果。
（3）开行、埋管、施肥、种植：
开始参照引进甘蔗联合种植机进行改进形成自主产权的种植行沟，沟底施肥覆薄土后播种覆土压平、两小行间开管沟（0.25-0.3米）埋设滴灌管，喷洒除草剂和盖地膜的多功能开行埋管施肥联合种植机，技术效果达到要求，其机型小，每次载种、肥量小，适应中小地块种植，对于大连片地种植由于开行、埋管与装肥、装蔗种再与喷洒盖膜互相不协调的影响，造成效率不高，经过作业工序分析：
把开行、埋管，沟底施肥覆薄土后拖卡下种，覆土压平盖膜机为三台作业机作业，提高了机具的作业效率和可靠性。
（4）参照以色列引进的地埋滴灌技术进行国产化的应用过程中，对于我国蔗区的水质和气温高藻类多的情况，研发了离心+介质+碟片过滤的三级过滤，即时水流反冲过滤器的快速清洗等创新技术的水肥一体滴灌泵站首部，建成了基地5个水肥一体滴灌泵站，针对丘陵地区，种植不连片较大地块还研发了12-18kw移动式水肥一体滴灌泵站，实施5300亩的甘蔗水肥一体化节水灌溉。
（5）2013年我公司做出技术方案和南宁兆赫电子科技有限公可合作，利用遥感、信息化外理技术，研发了甘蔗水肥一体化滴灌太阳能遥控灌溉。
系统采用民用无线专用高频频率，配套RR远程控制单元和RTV主控制器、智能化管理系统，控制半径为5公里，成本为60元/亩，加上安装为150元/亩，性能好，成本低、可靠性高，并投入了试验应用，使甘蔗种植逐步走向现代智能化管理。
（6）配合整杆式砍运--集中剥叶的方式进行收割和装运进厂的方式，
自主研发了履带式甘蔗整杆集堆收割机，该机采用履带式行走，接地压力小，可在小雨或雨后收割，夾持输送可靠性较好，并设有集堆装置方便抓车装车，适应双行甘蔗收获，效率高（3～5亩/小时），投入了试验。
（7）甘蔗收割机的选型配套，我们主要是对国内外应用对比，成熟可靠机型有凯斯8000、4000、迪尔350、日本文明T50四种机型，其中凯斯4000、日本文明T50适用较小田块作业，但效率低（8～12吨/小时），不适应双行甘蔗收获，凯斯8000、迪尔350双行甘蔗收割，效率高（30～50吨/小时），稳定性、可靠性好，经济性好。
（8）2013年投资80万元研发了一套处理量40吨/小时的移动式甘蔗清洗设备对切断甘蔗清洗，该设施创新采用振动输选、风吹除杂，水冲洗原理，液压提升蔗车斜卸料结构，2014年榨季投入使用，达到糖厂要求，2014年投资120万元研发了一套处理量80吨/小时的固定式甘蔗清洗设备，今年己投入使用，当切段原料蔗,占到总喂入量50%时，糖厂同期出糖率增加1%（附件），达到糖厂要求。
4、高效节水灌溉关键技术研究试验
开展甘蔗高效用水关键技术研究，初步探明了地埋式滴灌蔗田水分分布及运移规律，明确了适宜的埋管深度以及甘蔗滴灌栽培的灌溉指标（附件）。
（1）滴灌条件下蔗田水分分布及运移规律研究：
通过挖剖面观察滴灌的水分进入土壤后，不同埋管深度对土壤含水量的影响为垂直方向埋管15cm深处理最大湿润体在0-40cm，埋管25cm和埋管35cm深处理则在20-60cm。
不同灌水流量对土壤含水量的影响为在水平方向随着宽度越宽含水量越少,随着流量的增大,湿润体水平扩散半径和竖直入渗深度都相应变大，土壤含水量也相应增加。
（2）不同埋管深度对甘蔗生长的影响研究：
通过挖剖面观察，甘蔗苗期不同处理对根系生长的影响为从苗期看，埋管15cm处理根系及苗长势比埋管25cm、埋管35cm处理略优；甘蔗中期（拔节初期）不同处理对根系生长的影响，试验结果表明：
埋管25cm处理根系活强，根冠比较大，长势好；对甘蔗农艺性状看，试验结果表明：
埋管深25cm甘蔗产量及甘蔗蔗糖分最高。
通过高效节水灌溉关键技术研究试验为项目甘蔗机械化种植生产提供依据，适宜的埋管深度25cm。
高效节水灌溉关键技术研究试验为地埋式滴灌应用提供了指导依据，通过项目大面积示范推广应用，检测机械种植滴灌的出苗率比人工种植每亩增加11.8%。
节本增收取得好的成效。
项目执行期间实现了整地、种植、田间管理、水肥一体化灌溉全程机械化应用于甘蔗生产，解决了大型收割收获切断甘蔗含杂清洗和进槽输送问题，完善一套适合我区甘蔗生产实际的全程机械化设备。
研制配套的主要机械通过课题实施期间的试验大面积推广应用表明：
性能可靠、功能齐全，应用合理，作业质量好，技术成熟。
概括其技术创新点体现在农机、农艺、水利技术融合并与糖厂相协作，适应广西甘蔗产业的地域特点的甘蔗种植全程机械化生产模式：
1、创新种植模式：
采用适应机械化生产的大小（1.8米、0.5米）行双行种植，既保证了甘蔗生长的受光性，满足甘蔗种植的面积行数和株数，又能适应大型机械化作业拖拉机、喷雾机、收获机等行走轮距（1.8M左右）要求，实现甘蔗种植全程机械化；
2、实施小行间0.25～0.35米埋滴灌管的地埋式水肥药一体化节水灌溉地埋式水肥药一体化节水灌溉，既保证了单位面积的甘蔗株数，又能满足甘蔗规模生产机械化操作要求，滴灌设备造价于1000元/亩以下，提高了水资源、肥料利用率，出苗率比人工种植每亩增加11.8%，翻蔸种植周期延长至6年以上；
3、创新农机集成技术：
研发拥有自主产权的甘蔗开行埋管机、甘蔗联合埋管种植机、移动式水肥一体滴灌泵站履带式甘蔗整杆集堆收割机、切段原料蔗清洗处理设备等甘蔗机具设备，优选配套国内外先进实用的甘蔗机具集成，形成适应我区蔗区的一套甘蔗全程机械化装备，机械较人工降低成本：
种植77元/亩；收获49.4元/吨，平均故障间隔时间大于40小时，适应我区糖厂制糖加工，同期增加出糖1%。
（限5页内）
五、项目曾获科技奖励情况
获奖时间
奖项名称
奖励等级
授奖部门（单位）
六、公开发表的论文专著（不超过20篇）
序号
论文专著名称/刊名/作者
年卷页码
（年卷页）
发表时间
（年月）
通讯作者
第一作者
1
专著《甘蔗高效节水灌溉及配套农机农艺实用技术》/书号ISBN978—7—5023—8984—0，科学技术文献出版社/黄景剑
2014年6月出版
黄景剑
2
论文《地下滴灌系统在甘蔗种植上的应用研究与示范》/农业研究与应用（ISSN）/黄景剑
2013年第1期
28-32
2013年1月
黄景剑
3
《高产高糖甘蔗桂糖系列新品种快速繁育及产业化研究与示范》/农业科技通讯（ISSN）/黄景剑、闭玉春
2013年第4期
222～224
2013年4月
黄景剑
4
《甘蔗收获机结构原理及应用浅析》/广西糖业（CN、CSSCI）/梁兆新、钮公藩、黄景剑
2014年第1期
14～20
2014年2月
梁兆新
5
《甘蔗破垄施肥盖膜机械化技术及效益分析》/广西农业机械化（CN、CSSCI）/梁兆新
2015年第3期
18-20+23
2015年6月
梁兆新
6
《基于DTMF技术的农田节水灌溉远程自动控制系统开发》/大众科技（CN、CSSCI）/黄景剑、郑崇宁、雷兴谊、吴新成、梁兆新
2016年7期
106-108
2015年7月
黄景剑
7
“基于蒸发皿水面蒸发量的甘蔗滴灌灌水量研究”/南方农业学报/（CN、CSSCI）/李毅杰、王维赞、何红、许树宁、谢金兰、梁阗、罗亚伟、朱秋珍、梁强、刘晓燕
2013年第44卷第7期
1130-1134
2013年7月
王维赞
李毅杰
8
“配套手扶拖拉机小型甘蔗破垄施肥机的研制与应用”/热带农业工程/（CN、CSSCI）/许树宁、王维赞、梁兆新、郑苏林、何为中、许培源、欧炳其、方锋学
2014年第6期
1-5
2014年6月
王维赞
许树宁
9
“滴灌对宿根蔗叶养分以及甘蔗产量、品质的影响”/广东农业科学/（CN、CSSCI）/谢金兰、王维赞、李毅杰、梁强、李长宁、许树宁、刘晓燕、董文斌
2014年第41卷第17期13～16
2014年9月
王维赞
谢金兴
10
“地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量、质量的影响”/安徽农业科学/许树宁、陈引芝、王维赞、李毅杰、谢金兰、覃有纯、丘立杭、何红
2015年第43卷第4期50-53
2015年4月
许树宁
11
“机械收获对不同甘蔗品种原料蔗质量及宿根发株的影响”/安徽农业科学/（CN、CSSCI）/梁阗、王维赞、罗亚伟、李毅杰、谢金兰、刘晓燕、董文斌
2014年第42卷第26期8933-8935
2014年9月
王维赞
梁阗
12
“我国甘蔗收获机械化技术探讨”农机化研究/（CN、CSSCI）/中文核心期刊/
莫建霖、刘庆庭
2013年第3期12-18
2013年2月
莫建霖
七、项目知识产权情况（不超过10件）
知识产权
类别
知识产权具体名称
国家
（地区）
授权号
授权
日期
证书
编号
权利人
发明人
专利
状态
发明
甘蔗联合埋管种植机；
中国
ZL201310034145.9
2016.1.6
1907833
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新
有效
发明
履带式甘蔗整杆集堆收割机；
中国
ZL201310355875.9
2016.3.23
1993752
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新、农纪光
有效
实用新型
一种移动式水肥一体滴灌泵站
中国
ZL201320188870.7
2013.11.6
3237852
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新
有效
实用新型
埋管开行施肥机；
中国
ZL201320240804.X
2013.12.4
3289339
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新等
有效
实用新型
一种切段原料蔗清洗处理设备；
中国
ZL201520672548.0
2016.3.23
5070891
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新、闭玉春、农纪光
有效
实用新型
一种甘蔗自动下摆种机
中国
ZL201520701521.X
2016.2.10
5004333
广西天华高科技有限公司
黄景剑、梁兆新、闭玉春农纪光等
有效
承诺：
上述知识产权用于报奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（专利指发明人）的同意。
第一完成人签名：
八、项目标准情况
序号
标准具体名称
标准级别
标准号
发布单位
发布日期
编制单位
第一
编制人
1
糖料甘蔗滴灌高产栽培技术规程
广西地方标准
DB45T-1077-2014
广西质量技术监督局
2014.9.25
广西崇左市江州区水利局、广西崇左市质量技术监督局、广西天华高科技有限公司、广西崇左市湘桂糖业有限公司等
农振益（黄景剑第三编制人）
2
3
4
5
6
7
8
注：
只填写国家标准、行业标准、地方标准等3类级别标准。
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