世界甘蔗中耕与施肥机械百科

GAKI 正式百科 · 第7卷

第7卷机械专题：系统整理中耕、培土、施肥、联合管理机械的工作原理、结构、典型机型、作业质量、智能化与区域应用，保留原书498张图片和25个表格。

编辑说明：已按正式百科卷册拆分，删除聊天式编写提示，保留原书正文、图片和表格顺序；来源链接用于专家核查和持续修订。

第四篇《中耕和施肥机械》。这一篇是甘蔗全生育期田间管理的核心内容，与前面的种植机械共同构成完整的生产机械化体系。

本篇采用统一的国际图鉴结构，每种机械均包括：

世界发展史

工作原理

结构组成

世界代表机型

中国应用

作业质量评价

智能化发展

世界工程案例

全篇配置1200～1500幅高清图片。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第四篇 中耕和施肥机械

第一章 中耕机（Sugarcane Cultivators）

英文： Sugarcane Cultivator / Inter-row Cultivator

章节定位：世界甘蔗中耕机械图鉴

中耕机用于甘蔗苗期和生长中期的行间松土、除草、破除板结和保墒作业，可改善土壤通气条件，促进根系发育，提高肥料利用率，是宿根蔗和新植蔗管理的重要机械。

本章配置：300～350幅高清图片。

第一节 世界中耕技术发展史

图 CM-001 世界中耕机械发展

建议时间轴：

人工锄草

畜力中耕

拖拉机牵引中耕机

联合作业中耕机

智能自动中耕机器人

第二节 中耕农艺作用

图 CM-002 中耕效果

主要作用：

疏松土壤

提高透气性

减少水分蒸发

抑制杂草

促进分蘖

建议配套土壤剖面对比图。

第三节 弹齿式中耕机

图 CM-003 弹齿中耕机

特点：

阻力小

松土均匀

适合轻中度板结土壤

第四节 铲式中耕机

图 CM-004 铲式中耕

常见类型：

鸭掌铲

箭铲

三角铲

主要用于：

行间除草

松土

浅培土

第五节 旋转式中耕机

图 CM-005 旋转中耕

特点：

松土充分

杂草粉碎

作业速度快

适用于苗期和中期管理。

第六节 世界典型中耕机械

图 CM-006 国际机型

重点国家：

巴西

澳大利亚

中国

泰国

比较不同地区中耕机械结构及适用条件。

第七节 中国甘蔗中耕装备

图 CM-007 中国应用

重点介绍：

广西双行蔗

云南坡地

广东蔗区

展示国产中耕机的区域化设计。

第八节 中耕质量评价

图 CM-008 作业质量

评价指标：

松土深度

杂草清除率

伤苗率

行距保持

作业效率

建议增加作业前后对比图。

第九节 智能中耕机器人

图 CM-009 智能发展

未来方向：

机器视觉识别甘蔗行

自动避苗

精准除草

多机协同作业

第十节 世界工程案例

图 CM-010 国际案例

本章图片配置

合计：约 315 幅高清图片。

进入第二章 培土机（Ridging and Earthing-up Machines）。

该章重点包括：

世界培土技术发展史；

单垄、双垄培土机；

中耕培土联合机；

宿根蔗培土机械；

培土与防倒伏、促生根关系；

世界典型培土装备；

智能培土机器人；

巴西、澳大利亚、中国、日本典型应用案例。

配置300～350幅高清图片，重点突出培土作业对甘蔗高产稳产和宿根更新的重要作用。

很好，培土是甘蔗田间管理最具代表性的农艺措施之一，也是中耕管理的核心环节。与玉米、马铃薯等作物相比，甘蔗培土不仅具有固定植株、防止倒伏的作用，还直接影响不定根形成、宿根更新、排水和机械收获质量。因此，本章建议提升为国际培土工程专题。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第四篇 中耕和施肥机械

第二章 培土机（Ridging and Earthing-up Machines）

英文： Earthing-up Machine / Ridging Cultivator / Sugarcane Hiller

章节定位：世界甘蔗培土机械图鉴

培土机通过中耕松土、聚土和整形作业，将行间土壤培覆到甘蔗基部，可促进根系生长、增强抗倒伏能力、改善排灌条件，并为宿根蔗再生创造良好的土壤环境。

本章建议正式出版配置：320～380幅高清图片。

第一节 世界培土技术发展史

图 CM-011 世界培土技术演进

建议时间轴：

人工锄土培蔸

畜力培土器

拖拉机牵引培土机

中耕培土联合机

智能自动培土机器人

第二节 培土的农艺作用

图 CM-012 培土效果

主要作用：

促进不定根形成

增强植株稳定性

减少倒伏

保持土壤水分

改善排水条件

建议增加根系剖面对比图和倒伏对比图。

第三节 单垄培土机

图 CM-013 单垄机型

特点：

结构简单

调整方便

适用于小地块和丘陵蔗区

第四节 双垄培土机

图 CM-014 双垄机型

特点：

同时完成两行培土

效率高

与双行种植模式配套

第五节 中耕培土联合机

图 CM-015 联合作业

一次完成：

松土

除草

培土

整形

减少机械进地次数，降低土壤压实。

第六节 宿根蔗培土机械

图 CM-016 宿根管理

重点展示：

松蔸

培蔸

覆土

更新沟型

说明宿根蔗培土对延长宿根年限的重要作用。

第七节 世界典型培土机

图 CM-017 国际机型

重点国家：

巴西

澳大利亚

印度

中国

比较不同地区机具结构、培土高度和适用行距。

第八节 中国甘蔗培土装备

图 CM-018 中国应用

重点区域：

广西

云南

广东

海南

展示国产培土机及丘陵蔗区改进机型。

第九节 培土质量评价

图 CM-019 作业质量

评价指标：

培土高度

垄形完整性

伤株率

行间平整度

作业效率

建议增加不同培土高度对甘蔗长势影响的对比图。

第十节 智能培土系统

图 CM-020 智能发展

未来方向：

北斗/RTK自动导航

机器视觉识别蔗行

自动控制培土高度

培土、施肥同步作业

第十一节 世界工程案例

图 CM-021 国际案例

本章图片配置

合计：约 365 幅高清图片。

进入第四篇第三章。

这一章是整个甘蔗生产机械化中肥料精准管理的开始，也是连接第五卷《土壤、肥料、灌溉与营养管理》与第七卷《机械百科》的关键章节。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第四篇 中耕和施肥机械

第三章 追肥机（Side-dressing Fertilizer Applicators）

英文： Side-dressing Fertilizer Applicator / Row Fertilizer Applicator

章节定位：世界甘蔗追肥机械图鉴

追肥机是在甘蔗生长期间，将固体或颗粒肥料按预定深度和位置施入蔗行两侧或根系附近的专用机械。通过机械化追肥，可减少养分挥发和流失，提高肥料利用率，降低劳动成本，并与中耕、培土等作业联动，提高田间管理效率。

本章配置：400幅左右高清图片。

第一节 世界甘蔗追肥技术发展史

图 CM-022 世界追肥机械发展

建议时间轴：

人工撒施

畜力施肥器

拖拉机牵引追肥机

中耕施肥联合机

智能变量追肥平台

第二节 甘蔗追肥农艺原理

图 CM-023 根区施肥示意

重点展示：

根系分布

施肥位置

肥带宽度

施肥深度

说明侧深施肥优于地表撒施的原因。

第三节 固体颗粒追肥机

图 CM-024 固体追肥装备

主要部件：

肥箱

排肥器

输肥管

开沟器

覆土装置

第四节 双侧深施追肥机

图 CM-025 双侧施肥

特点：

两侧同步施肥

肥料分布均匀

适合双行甘蔗栽培

第五节 中耕追肥联合机

图 CM-026 联合作业

一次完成：

松土

除草

追肥

培土

减少作业次数，降低机械压实。

第六节 世界典型追肥装备

图 CM-027 国际机型

重点地区：

巴西

澳大利亚

印度

中国

比较不同地区的施肥方式和装备配置。

第七节 中国甘蔗追肥机械

图 CM-028 中国应用

重点介绍：

广西双行追肥模式

云南坡地施肥

广东蔗区管理

展示国产追肥机的发展。

第八节 作业质量评价

图 CM-029 作业质量

评价指标：

施肥深度

肥带均匀性

漏施率

重施率

作业效率

第九节 智能变量追肥

图 CM-030 精准施肥

主要技术：

北斗/RTK导航

电控排肥器

变量施肥控制

地块处方图应用

第十节 世界未来施肥平台

图 CM-031 智能发展

未来方向：

无人追肥机器人

AI养分决策

云端施肥管理

多机协同田间作业

第十一节 世界工程案例

图 CM-032 国际案例

合计：约 415 幅高清图片。

重点扩展以下内容，使其与第五卷《水肥一体化》相互呼应：

液体肥料的发展历史；

液体施肥机结构与工作原理；

滤泥浸提液、酒精废液（糖蜜酒精蒸馏废液）、液态有机肥施用装备；

滴灌、水肥一体化施肥系统；

自走式液体施肥车；

精准变量液体施肥技术；

世界典型液体施肥装备与工程案例。

配置380～450幅高清图片，形成甘蔗液体养分管理的国际机械图鉴。

这一章建议作为甘蔗液体养分管理机械的专题，与第五卷《甘蔗土壤、肥料、灌溉与营养管理》中“水肥一体化”“酒精废液利用”“滤泥资源化”等章节形成呼应。内容既包括传统液肥施用装备，也涵盖现代精准注肥系统和大型自走式液体施肥平台。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第四篇 中耕和施肥机械

第四章 液体施肥机（Liquid Fertilizer Applicators）

英文： Liquid Fertilizer Applicator / Fertigation Equipment / Nutrient Injection System

章节定位：世界甘蔗液体施肥机械图鉴

液体施肥机将液态肥料、有机液肥、生物刺激素或其他符合农业规范的液体养分，按照设定流量和位置施入甘蔗根区，可与滴灌、喷灌、自走式管理平台和变量控制系统结合，实现精准供肥。

本章配置：380～450幅高清图片。

第一节 世界液体施肥技术发展史

图 CM-033 世界液体施肥发展

建议时间轴：

人工浇施液肥

畜力液肥车

拖拉机牵引液肥罐

注肥泵系统

水肥一体化

智能精准液体施肥

第二节 液体肥料种类

图 CM-034 常见液体养分

展示对象：

液体氮肥

液体复合肥

液态有机肥

生物刺激素制剂

微量元素营养液

第三节 液体施肥车

图 CM-035 施肥车辆

主要组成：

储液罐

搅拌系统

输液泵

管路

喷施或注施装置

第四节 根区注肥系统

图 CM-036 根区注施

重点展示：

注肥刀

开沟器

注肥管

覆土装置

说明深层注施减少挥发损失、提高养分利用效率。

第五节 水肥一体化设备

图 CM-037 水肥一体化

系统组成：

注肥泵

文丘里注肥器

过滤器

流量计

自动控制阀

控制终端

重点展示不同注肥方式及控制精度。

第六节 糖业副产物资源化施用

图 CM-038 糖业副产物利用

重点展示：

滤泥资源化利用

酒精废液（糖蜜酒精蒸馏废液）还田装备

液态有机肥运输车

田间施用系统

介绍资源循环利用及环境管理要求。

第七节 世界典型液体施肥装备

图 CM-039 国际机型

重点地区：

巴西

澳大利亚

美国

中国

展示大型液肥平台、自走式液肥机和滴灌施肥系统。

第八节 中国液体施肥装备

图 CM-040 中国应用

重点介绍：

广西甘蔗水肥一体化示范区

云南节水灌溉施肥

广东蔗区液体肥应用

第九节 作业质量评价

图 CM-041 作业质量

评价指标：

注肥均匀性

流量稳定性

根区覆盖率

肥液利用率

能耗

第十节 智能液体施肥系统

图 CM-042 智能发展

未来方向：

在线EC/pH监测

自动配肥

物联网远程控制

AI养分决策

云平台管理

第十一节 世界工程案例

图 CM-043 国际案例

本章图片配置

合计：约 420 幅高清图片。

这一章建议作为第四篇《中耕和施肥机械》收官章节。

深施肥是现代甘蔗高产栽培的关键技术之一。与浅层撒施相比，深施肥能够减少养分挥发和径流损失，提高肥料利用率，并促进甘蔗根系向深层土壤生长，尤其适用于宿根蔗管理和机械化规模生产。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第四篇 中耕和施肥机械

第五章 深施肥机（Deep Fertilizer Applicators）

英文： Deep Fertilizer Applicator / Deep Band Fertilizer Machine

章节定位：世界甘蔗深施肥机械图鉴

深施肥机通过开沟器或深施刀，将肥料精准施入甘蔗根系活动层，可与深松、中耕、培土等作业组合完成，提高肥料利用率，改善根际环境，是现代精准养分管理的重要装备。

本章配置：380～430幅高清图片。

第一节 世界深施肥技术发展史

图 CM-044 世界深施肥发展

建议时间轴：

人工沟施

畜力沟施

拖拉机牵引深施肥机

深松施肥联合机

精准变量深施肥系统

第二节 甘蔗根系与施肥层

图 CM-045 根区施肥图谱

重点展示：

根系分布

主要吸收层

推荐施肥深度

肥带位置

建议增加不同生育期根系变化图。

第三节 单刀深施肥机

图 CM-046 单刀机型

特点：

结构简单

阻力较小

适用于中小地块和宿根蔗补肥

第四节 双刀、多刀深施肥机

图 CM-047 多刀机型

优势：

多行同步施肥

作业效率高

与大功率拖拉机配套

适合规模化蔗区。

第五节 深松—深施肥联合机

图 CM-048 联合作业

一次完成：

深松

深施肥

土壤疏松

根层改良

减少机械重复进地。

第六节 宿根蔗深施肥装备

图 CM-049 宿根管理

展示：

宿根蔗根系

深施位置

联合培土

更新沟型

突出宿根更新的重要作用。

第七节 世界典型深施肥装备

图 CM-050 国际机型

重点地区：

巴西

澳大利亚

中国

泰国

比较不同装备的施肥深度、行距适应性和工作效率。

第八节 中国深施肥机械

图 CM-051 中国应用

重点介绍：

广西双行宽窄行模式

云南旱坡地

广东现代蔗区

展示国产深施肥装备的发展。

第九节 作业质量评价

图 CM-052 作业质量

评价指标：

施肥深度

肥带连续性

行间偏差

覆土质量

作业效率

第十节 北斗导航变量深施肥

图 CM-053 智能施肥

技术特点：

北斗/RTK导航

电控排肥

变量施肥

地块处方图

在线作业记录

第十一节 世界工程案例

图 CM-054 国际案例

本章图片配置

合计：约 420 幅高清图片。

第七卷 世界甘蔗种植与田间管理机械百科

第六篇 宿根管理机械（Ratoon Crop Management Machinery）

章节导语

宿根栽培（Ratoon Cropping）是世界甘蔗生产成本最低、经济效益最高的重要栽培制度。巴西约80%以上蔗田实行宿根栽培，澳大利亚、中国广西、广东、云南以及日本冲绳地区均大量采用宿根更新模式。宿根管理机械的发展，经历了由人工管理、畜力作业、小型机械、中型机械到智能联合作业的发展过程。

本篇系统介绍世界宿根管理机械的发展历史、代表机型、结构原理及未来发展趋势。

第一章 破垄机（Stubble Ridge Breaker）

一、发展历史

20世纪以前

全部采用人工锄头破垄。

劳动强度极大。

每公顷需25～35工日。

1950—1970年代

开始出现拖拉机牵引破垄器。

主要用于：

巴西

澳大利亚

古巴

结构非常简单：

仅由

中耕铲

深松铲

开沟器

组成。

1980年代以后

逐渐形成：

双圆盘

↓

松土铲

↓

培土器

三段式作业。

可一次完成：

✓破垄

✓松土

✓灭草

二、主要结构

典型组成包括：

①圆盘切土器

②深松铲

③限深轮

④培土板

⑤液压升降机构

工作深度：

15～35 cm

工作宽度：

1.2～2.4 m

配套动力：

50～120 hp

三、代表企业

四、未来发展

未来将采用：

GPS自动导航

RTK直线控制

深度自动调节

AI土壤识别

无人驾驶。

第二章 松蔸机（Root Loosening Machine）

一、作用

宿根连续多年以后：

根系板结

↓

土壤压实

↓

透气性下降

↓

减产。

松蔸机用于：

提高根系活力。

增加土壤通气。

促进新芽萌发。

改善排水。

二、典型结构

包括：

深松铲

弹簧保护机构

限深轮

机架

液压控制系统

工作深度：

30～50 cm

三、世界发展

巴西：

采用大型深松机。

一次松2～4行。

澳大利亚：

采用振动深松。

中国：

广西大量应用双行深松。

日本：

小型履带式松蔸机。

第三章 切蔸机（Stubble Cutter）

一、作用

宿根多年后：

蔗蔸过高。

老蔸木质化。

发芽率下降。

切蔸机用于：

降低蔗蔸高度。

促进新芽均匀萌发。

提高宿根寿命。

二、主要类型

①旋刀式

应用最多。

②圆盘刀式

切削速度快。

③链锯式

适用于硬质老蔸。

④液压往复式

日本小型机械采用较多。

三、代表国家

巴西

中国

澳大利亚

日本冲绳

印度

第四章 补苗机（Gap Filling Machine）

宿根田经常出现：

缺株

断垄

死亡株。

补苗机主要完成：

挖穴

↓

放苗

↓

施肥

↓

覆土

↓

镇压

一次完成。

近年来：

越来越多采用：

单芽苗

组培苗

营养钵苗。

补苗机械逐步与自动移栽技术结合。

第五章 深松施肥机（Subsoiling Fertilizer Applicator）

功能

一次完成：

深松

↓

施肥

↓

覆土

↓

培土

属于目前世界应用最广泛的宿根管理机械。

主要企业：

巴西：

TATU

Baldan

Jumil

澳大利亚：

Gessner

中国：

广西大学

广西农机研究院

广东农机企业

未来发展方向：

变量施肥

北斗导航

AI处方施肥

无人驾驶。

第六章 残茬粉碎机（Trash Shredder）

作用

收获后：

大量蔗叶、

蔗稍、

残茬

覆盖地面。

粉碎后形成：

覆盖层（Mulch）。

可：

减少蒸发。

增加有机质。

减少杂草。

降低侵蚀。

主要结构

高速甩刀

Y型刀

锤刀

滚筒

液压升降

巴西几乎全部采用：

大型残茬粉碎机。

第七章 宿根复壮联合机（Ratoon Renovation Machine）

这是近年来发展最快的新型机械。

可一次完成：

残茬处理

↓

切蔸

↓

深松

↓

施肥

↓

培土

↓

镇压

六项作业。

代表国家：

巴西

澳大利亚

中国

未来目标：

真正实现

"一机完成宿根管理。"

本篇总结

宿根管理机械的发展路线：

人工锄蔸

↓

畜力中耕

↓

拖拉机松蔸

↓

联合深松施肥

↓

智能宿根管理

↓

无人自主宿根机器人（2035）。

第七篇 日本甘蔗管理机械专题

章节导语

日本甘蔗种植主要分布于南西诸岛，包括冲绳县、鹿儿岛县（种子岛、德之岛、冲永良部岛、与论岛）以及奄美群岛。由于岛屿地形狭小、坡地较多、田块零散，形成了与巴西、澳大利亚完全不同的小型化、轻量化、高机动性机械发展路线，是世界小型甘蔗机械化的典范。本篇将系统介绍日本岛屿甘蔗管理机械体系，为我国丘陵和小地块甘蔗生产提供借鉴。

第七篇 日本甘蔗管理机械专题

章节导语

日本甘蔗种植主要集中在南西诸岛，形成了以冲绳县和鹿儿岛县南部岛屿为核心的生产区域。主要产区包括冲绳本岛、宫古群岛、八重山群岛、久米岛，以及鹿儿岛县的种子岛、奄美大岛、喜界岛、德之岛、冲永良部岛和与论岛等。

这些岛屿的自然条件和经营条件具有明显的特殊性：耕地面积有限，田块分散，道路狭窄，坡地和不规则田块较多，台风频繁，劳动力老龄化程度较高。大型甘蔗机械在许多地区难以转弯、运输和连续作业，因此，日本没有完全照搬巴西、澳大利亚的大型机械化模式，而是逐步形成了以小型化、轻量化、履带化、单行作业和一机多用为主要特征的岛屿甘蔗机械体系。

在这一体系中，小型拖拉机、手扶式管理机、履带运输车、小型植蔗机、小型培土机、宿根管理机和小型甘蔗联合收获机相互配套，使甘蔗生产能够在狭小、零散和承载能力有限的田块中实现机械化作业。日本研制的小型履带式甘蔗收获机，通常采用单行收获、橡胶履带行走、液压驱动和网袋或料斗集蔗结构，代表了世界小地块甘蔗收获机械的重要技术路线。农研机构公开的试验机型采用54千瓦柴油机，可将甘蔗切成约20～25厘米的蔗段，并由机器直接运送到田边。(日本宇宙航空研究开发机构)

近年来，日本又在德之岛等地把甘蔗收获机、卫星和无人机遥感、农机作业记录、糖厂压榨计划连接起来，探索从田间管理、收获调度到制糖加工的数字化协同模式。

本篇将不只介绍几种代表性机械，而是尽可能建立一套完整的日本甘蔗机械图像档案。正文采用“图片为主、文字为辅”的百科图鉴形式，对不同年代、不同岛屿、不同制造企业和不同作业环节的机械进行分类整理，为我国南方丘陵、山区、小地块和分散经营条件下的甘蔗机械化提供参考。

第一章 日本甘蔗机械化发展概况

第一节 日本甘蔗产区与机械使用环境

一、南西诸岛的甘蔗生产区域

日本甘蔗生产区并不是一个连续的大平原，而是一条由许多岛屿组成的狭长地带。不同岛屿的土壤、降雨、地形、田块面积和道路条件差异明显，因此，各地产生了不同的机械配置方式。

图7-1 日本南西诸岛甘蔗生产区域图

建议图片配置：

日本全国地图，标出南西诸岛的位置；

冲绳县甘蔗种植分布图；

鹿儿岛县种子岛和奄美群岛分布图；

冲绳本岛甘蔗田航拍图；

宫古岛大面积平坦甘蔗田；

石垣岛和八重山群岛甘蔗田；

德之岛甘蔗田与村庄道路；

喜界岛红色土壤甘蔗田；

冲永良部岛小田块；

与论岛沿海甘蔗田。

图版说明：

南西诸岛甘蔗产区跨度较大。种子岛纬度较高，冬季温度相对较低；奄美群岛和冲绳群岛具有更加典型的亚热带海岛农业特征。不同地区在品种、种植季节、宿根年限和机械配置方面均存在差异。

第二节 日本岛屿甘蔗田的基本特征

一、田块面积较小

日本许多甘蔗田由传统土地划分延续而来。单块田面积有限，田埂、道路、排水沟和防风林较多。机器进入田块后，直线作业距离短，地头转弯频繁。

这使日本甘蔗机械特别重视：

整机长度；

转弯半径；

机器宽度；

前后视野；

倒车性能；

田间调头能力；

拖车运输尺寸。

图7-2 冲绳岛屿小地块甘蔗田

建议图片：

狭长形甘蔗田；

三角形和不规则田块；

田边石墙；

甘蔗田与住宅相邻的照片；

小型拖拉机在狭窄地头转弯；

小型收获机进入村庄道路；

甘蔗机械装载在平板运输车上。

图注：

日本小型甘蔗机械的尺寸并非简单缩小，而是围绕田间转弯、道路运输和不规则地块作业重新设计。

二、道路狭窄，机器转场困难

岛屿农业道路通常宽度有限，部分道路两侧分布有排水沟、石墙、住宅和防风林。大型收获机虽然作业效率高，但转场时可能面临宽度、高度和重量限制。

因此，日本小型甘蔗机械常采用：

较窄的整机宽度；

可折叠分蔗器；

可拆卸式集蔗袋架；

橡胶履带底盘；

低重心结构；

小型平板拖车转运；

机械与运输车辆快速分离结构。

图7-3 甘蔗机械的岛内运输

图片重点：

小型收获机装上运输车；

履带机械通过狭窄道路；

农机在港口装船；

小型拖拉机牵引蔗料拖车；

机械通过村庄和田间道路；

机械在岛际船舶上的运输场景。

三、坡地、湿地和松软土壤并存

部分产区虽然整体地势较平缓，但田间局部起伏、坡边和软土地块仍较多。台风降雨后，土壤含水率较高，轮式机械容易打滑、下陷并造成土壤压实。

日本因此广泛发展橡胶履带底盘。履带机械具有接地面积大、附着能力强、单位面积压力较低和低速稳定性好的优点，特别适合小型收获机、运输车、植保机和管理作业平台。

图7-4 日本甘蔗机械的履带化特征

建议组合图片：

履带式甘蔗收获机；

履带运输车；

半履带拖拉机；

履带底盘管理机；

软土地作业照片；

坡地横向行驶照片；

履带结构近景；

橡胶履带与轮式底盘对比。

第三节 日本甘蔗机械化的主要技术路线

一、小型化

日本甘蔗机械最显著的特点是控制机器外形尺寸。小型机械可以进入狭窄田块和村庄道路，减少地头转弯占地，同时便于岛内运输和仓库存放。

但小型化并不等于降低技术水平。许多机器仍采用：

柴油发动机；

静液压传动；

全液压工作装置；

电液控制；

橡胶履带；

可调作业部件；

安全驾驶棚或封闭驾驶室；

作业监测装置。

二、轻量化

日本岛屿甘蔗田承载能力有限。机械过重会造成土壤压实、宿根蔗蔸损伤和雨后陷车。因此，设计人员普遍控制机架重量，并采用紧凑型传动系统。

三、履带化

履带底盘主要用于：

小型收获机；

蔗料运输机；

管理作业平台；

田间搬运车；

坡地植保机械；

多功能作业底盘。

四、单行化

日本小型机械大多围绕一条甘蔗行完成作业。单行机器虽然单位时间处理行数少，但具有对行容易、机器宽度小和地头转弯方便等优势。

典型单行机械包括：

单行开沟机；

单行植蔗机；

单行施肥培土机；

单行宿根管理机；

单行甘蔗收获机；

单行残茬粉碎机。

五、多功能化

由于单个农户面积较小，购买大量专用机械的成本较高，因此日本特别重视通用动力底盘和可更换作业机具。

一台小型拖拉机通过更换机具，可以完成：

旋耕；

开沟；

植蔗；

施肥；

中耕；

培土；

喷药；

残茬粉碎；

深松；

运输。

第四节 日本甘蔗机械的基本组成体系

图7-5 日本甘蔗机械化作业流程总图

建议制作一幅横向机械化流程图：

耕地整理

↓

深耕与旋耕

↓

开沟

↓

甘蔗种苗准备

↓

全茎或蔗段种植

↓

施肥

↓

中耕除草

↓

培土

↓

植保

↓

台风后扶蔗与管理

↓

小型联合收获

↓

蔗料田间运输

↓

宿根破垄、切蔸、深松和施肥

↓

下一轮宿根生长日本农研机构推广的蔗段种植体系，将甘蔗收获机采苗与蔗段种植机连接起来，可明显减少采苗和种植环节的人工投入。相关试验表明，采用蔗段种植机后，采苗至种植环节的作业时间可减少四成以上。(日本宇宙航空研究开发机构)

一、动力机械

主要包括：

手扶拖拉机；

小型四轮拖拉机；

中型轮式拖拉机；

半履带拖拉机；

全履带拖拉机；

履带式多功能底盘；

小型汽油机和柴油机动力平台。

图7-6 日本甘蔗田常用动力机械图谱

建议每台机器采用统一的四图格式：

左前方整机图；

右后方整机图；

田间作业图；

所配套机具图。

二、种植机械

包括：

人工辅助开沟机；

全茎甘蔗种植机；

预切段种植机；

蔗段式种植机；

小型单行种植机；

拖拉机悬挂式种植机；

自走式试验种植机；

种苗搬运和装填机械。

NARO公开的蔗段种植技术资料显示，日本已经形成由专用采苗田、收获机采苗、袋装或容器运输、蔗段种植和栽后灌水组成的配套技术体系。(日本宇宙航空研究开发机构)

三、中耕、施肥与培土机械

包括：

旋耕式中耕机；

弹齿式中耕机；

圆盘中耕机；

颗粒肥施肥机；

深施肥机；

开沟施肥机；

双圆盘培土机；

旋耕培土机；

施肥培土联合作业机。

四、植保机械

包括：

背负式喷雾器；

小型动力喷雾机；

拖拉机悬挂喷杆喷雾机；

履带式喷雾车；

-风送式喷雾机；无人机；

自动飞行植保系统。

五、宿根管理机械

这是日本甘蔗管理机械中最值得系统研究的部分。

主要包括：

蔗叶粉碎机；

残茬切碎机；

破垄机；

切蔸机；

松蔸机；

行间深松机；

宿根施肥机；

根区施药机；

补苗机；

宿根复壮联合作业机。

这些机具的核心任务，是在小型收获机作业后及时恢复蔗行、疏松根区土壤、处理残叶、补充肥料并促进宿根萌芽。

六、收获机械

日本甘蔗收获机械可以分为：

人工收获辅助机具；

整秆收获辅助机械；

小型轮式甘蔗收获机；

小型履带式甘蔗收获机；

中型甘蔗联合收获机；

试验型高效收获机；

智能化甘蔗收获机。

冲绳县公布的机械导入资料表明，甘蔗收获机通常按大型、中型和小型进行分类，并长期通过补助、租赁和产地建设项目推动配置。仅相关补助项目统计中，至2023年度累计导入的收获机械已达到数百台，说明收获环节已经成为冲绳甘蔗机械化体系的中心。(冲绳县政府)

七、运输机械

包括：

小型轮式运输车；

履带式运输车；

拖拉机牵引拖车；

网袋运输车；

散装蔗段运输箱；

田间转运平台；

公路蔗料运输车；

港口和岛际转运设备。

第五节 日本甘蔗机械图鉴的编写方法

本篇以后每种机械均采用统一图文格式。

【机械图鉴标准版式】

机械名称

日文名称：

英文名称：

中文译名：

制造企业：

生产年代：

主要使用地区：

配套动力：

作业行数：

作业对象：图片配置

图A：整机标准照片

展示机器整体外形和主要工作部件。图B：田间作业照片

展示机器与甘蔗行、土壤和驾驶人员的相对关系。图C：正面或后视照片

用于判断机器宽度、行距适应性和部件布置。图D：核心工作部件

例如开沟器、刀盘、旋耕轴、施肥器、分蔗器、切割器或履带装置。图E：结构简图或专利图

展示动力路线和作业流程。图F：历史宣传册或产品样本

用于确认生产年代、型号和技术参数。简要说明

每台机械正文控制在300～600字，重点说明：

为什么研制；

在哪个岛屿使用；

解决什么问题；

与普通农机有何不同；

适合我国哪些甘蔗区域；

是否仍在生产或已经停产。

本章图版计划

第一章计划配置图片约80幅：

第二章 日本甘蔗机械发展史（1945—2035）

将按年代依次整理：

战后恢复期 → 手扶机械普及时期 → 小型拖拉机时期 → 收获机械试验时期 → 履带式小型收获机成熟期 → 全程机械化时期 → 智能农业时期。

每2页一个机型（或一个系列）

图片占70%～80%

文字占20%～30%

每种机械尽可能收集：历史照片、产品宣传册、专利图、结构图、田间作业图、拆解图、铭牌图、不同型号图。

这一部分是1500～2000张日本甘蔗机械图片，基本覆盖日本近70年来所有公开出现过的甘蔗机械。

第二章 日本甘蔗机械发展史（1945—2035）

第一节 战后恢复时期（1945—1959）

日本甘蔗机械化的起点

图2-1 战后冲绳甘蔗生产

建议图片配置

① 冲绳甘蔗田全景（1940—1955）

② 人工砍收甘蔗

③ 牛拉运输车

④ 甘蔗装船

⑤ 糖厂旧照片

⑥ 甘蔗压榨车间

⑦ 甘蔗装车

⑧ 老农民收获照片

图版说明

第二次世界大战结束后，日本南西诸岛的农业基础设施遭受严重破坏。冲绳地区甘蔗生产恢复主要依赖人工和畜力。由于岛屿交通条件有限，甘蔗运输主要采用牛车、马车和人力搬运，田间管理工具也以锄头、镰刀、木耙等传统农具为主。

这一时期尚未形成专用甘蔗机械，但为后续机械化奠定了基础。

图2-2 战后甘蔗田管理工具

建议图片：

甘蔗锄

日本蔗刀

木制耙

手推车

水桶

牛拉犁

牛拉中耕器

木制运输车

文字说明（约300字）

这一时期主要依靠传统农具完成：

中耕

除草

培土

施肥

收获

虽然效率较低，但形成了适应岛屿环境的小地块耕作方式，也影响了后来日本甘蔗机械“小型化”的设计理念。

第二节 手扶机械时代（1955—1970）

这一阶段是日本甘蔗机械真正开始发展的时期。

图2-3 日本第一代手扶拖拉机

1950年代后期，日本开始推广手扶拖拉机。由于机身窄、重量轻、价格低，很快取代了牛耕。这类机械不仅可以旋耕，还能够牵引小型拖车运输甘蔗，是日本甘蔗机械化发展的重要起点。

图2-4 日本第一代旋耕机

第三节 小型轮式拖拉机时代（1965—1985）

这是日本甘蔗机械快速发展的黄金时期。

图2-5 Kubota小型拖拉机进入甘蔗田

图2-6 Yanmar小型拖拉机

建议图片：

不同年代

不同马力

不同驾驶室

不同轮胎

配套培土机

配套施肥机

配套运输车

图2-7 ISEKI小型拖拉机

下一节将进入1970—1990年代日本甘蔗中耕机、培土机和施肥机大发展时期，这是日本甘蔗管理机械体系真正成熟的阶段，也是全书图片资料最丰富的章节之一。

第二章 日本甘蔗机械制造企业专题

第四节 三菱农业机械

Mitsubishi Mahindra Agricultural Machinery

——小型拖拉机、管理机与履带动力平台的重要制造企业

一、企业概况

三菱农业机械的历史可追溯到1914年创立的佐藤商会。企业早期生产回转式稻谷脱粒机械，1945年改称佐藤造机株式会社，1959年在仙台工厂开始制造拖拉机。此后，企业经过三菱系农业机械业务整合，逐步形成拖拉机、管理机、耕耘机、联合收获机和农机作业平台等产品体系。今天相关业务以三菱马恒达农机株式会社为主体运行。(mam.co.jp)

企业信息卡

图2-21 三菱农业机械历史图谱

建议采用双页大图版

左页：企业历史

建议收录：

1914年佐藤商会早期厂房；

第一代回转式脱粒机；

佐藤造机时期企业标志；

仙台工厂早期照片；

第一批拖拉机装配现场；

三菱农机历史广告；

企业合并与品牌演变图；

历代三菱农业机械标志。

右页：产品谱系

建议收录：

早期耕耘机；

两轮管理机；

小型四轮拖拉机；

MT系列拖拉机；

GO、GE、GJ等后期紧凑型拖拉机；

半履带拖拉机；

全履带作业平台；

三菱农机现代产品全家福。

图版说明

三菱农业机械并非以甘蔗专用机具起家，但其小型拖拉机、管理机和履带行走技术，为日本岛屿甘蔗机械化提供了重要动力基础。冲绳和鹿儿岛甘蔗生产中，许多专用机具并不是由拖拉机企业独立制造，而是由地方农机厂、作业机企业或科研机构研制后，与三菱等品牌的通用动力机械配套。

图2-22 三菱MT系列小型拖拉机

20世纪70—90年代的MT系列，是三菱小型拖拉机发展史中的代表性产品。历史宣传资料中的MT250、MT300等机型，采用紧凑车身、柴油发动机和机械变速系统，部分型号配置四轮驱动，适合耕整地、旋耕、中耕和牵引运输。相关历史产品目录应作为本专栏重点收录。

图片配置

MT系列产品目录封面；

整机左前方照片；

整机右后方照片；

两轮驱动与四轮驱动对照；

发动机舱；

驾驶操作台；

后三点悬挂；

动力输出轴；

型号铭牌；

维修手册结构图；

配套旋耕机；

配套培土机。

甘蔗田应用价值

对于岛屿甘蔗田，小型拖拉机的价值主要不是追求大功率，而是：

能够通过狭窄道路；

能够在短地头转向；

能够配套单行作业机具；

能够牵引小型甘蔗运输车；

能够兼顾新植蔗和宿根蔗管理；

维修网点和零配件体系相对完善。

图2-23 三菱管理机与耕耘机谱系

三菱农业机械长期生产管理机、微型耕耘机和手扶式作业平台。1988年推出的后置旋耕式管理机“マイボーイ MMR50”，是其管理机发展史上的代表产品；2005年又推出前置式小型管理机“ポプリ MFR3”。这些机型主要服务蔬菜园艺，但其窄机身、小转弯和多附件特征，也与小面积甘蔗苗圃、行间除草和田边管理需求相通。(mam.co.jp)

建议图片

MMR系列管理机；

MFR系列前置式管理机；

旋耕刀轴；

开沟附件；

培土附件；

除草轮；

小型施肥附件；

产品折页；

操作说明图；

维修零件爆炸图。

图2-24 三菱履带与半履带拖拉机

三菱现有拖拉机产品体系中包括轮式、半履带式及履带式机型，并覆盖不同功率等级。履带或半履带结构可以提高湿润土壤中的牵引性能和通过性，对台风降雨后土壤松软的南西诸岛具有较强适应意义。(mam.co.jp)

图片重点

半履带总成；

橡胶履带花纹；

驱动轮和导向轮；

湿地作业；

坡地转向；

配套深松机；

配套残茬粉碎机；

配套施肥培土机。

编写注意

目前公开资料中，三菱品牌的“甘蔗专用机械”资料数量明显少于其通用拖拉机资料。因此，正文必须区分：

三菱制造的通用动力机械

与

利用三菱拖拉机配套的甘蔗专用机具

不能把配套使用的地方企业机具直接写成三菱原厂产品。

第五节 松山株式会社

NIPLO（ニプロ）

——日本旋耕、中耕、筑垄和土壤作业机具的重要制造企业

一、企业概况

松山株式会社创立于1902年，总部位于长野县上田市，是日本专业生产拖拉机配套作业机具的代表企业。其产品广泛采用“NIPLO／ニプロ”品牌，主要覆盖旋耕、整地、筑垄、深松、灭茬、播种和其他拖拉机悬挂作业机。企业强调安全、耐用和操作方便，其作业机体系对日本中小型拖拉机机械化具有重要影响。(niplo.co.jp)

企业信息卡

图2-25 松山株式会社与NIPLO品牌发展

左页建议图片

创始人松山原造；

早期厂房；

畜力农具；

第一代拖拉机作业机；

NIPLO早期商标；

产品目录封面；

工厂生产线；

焊接车间；

刀轴装配线；

现代物流中心。

右页建议图片

各年代旋耕机；

筑垄机；

深松机；

灭茬机；

整地机；

PTO传动轴；

三点悬挂架；

自动水平控制装置；

展览会产品阵列；

田间演示现场。

图2-26 NIPLO旋耕机系列

旋耕机是松山株式会社最具代表性的产品之一。不同型号可以与小型、中型及大型拖拉机配套，通过动力输出轴驱动刀轴，实现碎土、混土、灭草和整地。其产品跨度很大，从适合小型拖拉机的窄幅机具，到适合大功率拖拉机的宽幅重型旋耕机均有覆盖。(niplo.co.jp)

甘蔗田适用作业

新植蔗地播前碎土；

甘蔗行间浅旋耕；

肥料与表土混合；

蔗叶和小型残茬混埋；

地头和补苗区整地；

更新蔗地的二次碎土。

图片细节必须收录

中央齿轮箱；

侧传动箱；

PTO传动轴；

刀轴；

弯刀排列；

后挡土板；

限深轮；

三点悬挂架；

安全离合器；

型号标牌。

图2-27 NIPLO筑垄与培土机械

松山株式会社生产多种筑垄、开沟和成形作业机。部分机具采用旋转式成垄结构，能够在碎土的同时形成规则垄体；另一些机具通过圆盘、犁板或成形板完成开沟与培土。此类结构与甘蔗中耕培土作业具有较强关联。

甘蔗培土改装路线

路线一：旋耕培土

旋耕刀将行间土壤打碎并抛向蔗行两侧，适合土壤较硬、杂草较多的地块。

路线二：圆盘培土

两侧圆盘切入土壤并向蔗根推土，结构简单、速度较高。

路线三：成形板培土

利用犁铧和成形板整理垄形，适合土壤已较疏松的田块。

路线四：施肥—中耕—培土联合

在机架上安装肥箱、排肥器、旋耕部件和培土部件，一次完成追肥、除草和覆土。

圆盘式培土部件；

成形板；

培土前后对比；

机具地面调节装置；

液压偏移机构；

产品样本参数页。

图2-28 NIPLO回转筑垄机及特殊机具

NIPLO部分筑垄机具有方向转换、偏置或地边作业能力，可以减少田块边缘漏耕。公开的DZR系列机具展示了复杂的回转和成垄机构，反映出日本作业机在小地块、田边和狭窄空间作业方面的设计经验。

对甘蔗机械设计的启示

甘蔗田头常常靠近排水沟、道路或石墙。普通固定式机具容易留下较大漏作区，而可偏置、可回转或可调式作业机能够：

更靠近田边作业；

降低地头人工修整量；

减少拖拉机反复倒车；

适应不规则田块；

提高小地块有效作业面积。

图2-29 松山株式会社产品目录与技术资料专版

第一类：产品目录

年度综合目录；

旋耕机系列目录；

筑垄机目录；

深松机目录；

小型拖拉机作业机目录。

第二类：操作资料

操作手册；

安全警示图；

PTO连接说明；

三点悬挂调整图；

作业深度调整方法。

第三类：维修资料

齿轮箱爆炸图；

刀轴零件图；

轴承与油封结构；

传动链条或齿轮图；

刀片排列图。

第四类：甘蔗改装资料

应重点寻找冲绳、鹿儿岛经销商或农户对NIPLO机具进行的地方化改装，例如：

加高机架；

缩窄作业幅宽；

更换培土圆盘；

增设肥箱；

增设防缠草部件；

调整为单行甘蔗作业。

第六节 菅野农机

SUGANO FARM MACHINERY

——日本深耕、翻垡和土壤改良机械的代表企业

一、企业概况

菅野农机创立于1917年，最初在北海道上富良野制造畜力犁。1946年企业重新在北海道恢复生产，并将产品颜色和商标确定为白色，因此其产品长期被称为“白色农机”。1959年完成第一台拖拉机用犁，1983年研制出日本国产大型翻转犁。企业目前主要从事犁、深松机、碎土整地机以及农业基础设施施工装备的开发、制造和销售。(斯加诺)

企业信息卡

图2-30 菅野农机百年发展图谱

大型土壤改良装备；

田间施工机械。

图2-31 菅野白色犁具

菅野农机1952年有七种白色犁具在日本机械化大博览会上获奖。白色由此成为企业极具辨识度的产品特征。1959年完成第一台拖拉机用犁后，企业逐步由畜力农具转向拖拉机悬挂式耕作机械。(斯加诺)

甘蔗更新地应用

甘蔗连续宿根或多年种植后，田间可能形成土壤压实层。更新蔗地使用犁具深翻，可以：

翻埋残根与蔗叶；

打破浅层耕作形成的板结；

将下层土翻至表面；

改善排水和通气；

为重新开沟种植创造条件。

但在石块多、土层浅或强侵蚀坡地，应控制翻耕深度，避免把贫瘠底土大量翻到表层。

图2-32 菅野深松机与心土破碎机

深松机利用窄形铲尖或深松齿进入土壤，在不完全翻转土层的情况下破除压实层。与翻转犁相比，深松对地表扰动较小，更适合宿根蔗行间作业。

甘蔗宿根田使用方式

单齿行间深松

一条深松齿在两行甘蔗之间作业，减少对根蔸的直接损伤。

双齿对称深松

两条深松齿位于蔗行两侧，使根区外围土层疏松。

深松施肥联合

在深松齿后设置肥料导管，把颗粒肥输送到根系附近。

深松排水联合

利用深松铲形成地下裂隙，改善雨季积水田块的渗排能力。

图片必须包括

深松机正视图；

深松齿侧视图；

铲尖磨损情况；

安全螺栓；

液压过载保护；

作业土壤裂隙；

深松前后土壤剖面；

拖拉机牵引状态；

深度调节轮；

施肥管路改装。

图2-33 翻转犁和大型深耕设备

1983年，菅野农机将日本国产大型翻转犁推向产品化。这类机具通过液压机构在地头翻转犁体，使往返作业时土垡保持向同一方向翻转，能够减少传统犁耕形成的中间沟和垄脊。(斯加诺)

对甘蔗生产的意义

翻转犁特别适合以下场景：

蔗田更新；

连作障碍治理；

绿肥翻埋；

滤泥、堆肥或有机物深混；

新开垦地整理；

排水不良田块的土层重构。

在日本小岛甘蔗区，大型翻转犁受道路、田块和动力条件限制，实际应用通常需要选择较少犁体、较短机架的型号，或由专业作业组织集中服务。

图2-34 菅野农机“土之馆”历史机械收藏

菅野农机在北海道上富良野设立的“土之馆”，收藏农业机械、犁具和土壤相关资料，是研究日本耕作机械发展史的重要资料点。该设施于1992年开放，后来被列入北海道遗产体系。(マイナビ)

三家企业在甘蔗机械体系中的位置

三者可共同构成一条典型的甘蔗土壤管理装备链：

三菱拖拉机提供动力 → NIPLO完成旋耕、中耕和培土 → SUGANO完成深耕、深松与土层改良

开始进入日本甘蔗机械企业专题的第二组。这一部分也是以后介绍宿根管理机械、植保机械和智能机械的重要基础。

第二章 日本甘蔗机械制造企业专题

第七节 Takakita（高北农机）

——日本秸秆处理、残茬粉碎与田间有机物处理机械专家

图2-35 高北农机发展史

企业信息卡

企业发展时间轴

建议图片

1912工厂

1930年代产品

1950年代宣传册

1960年代第一代粉碎机

1980年代大型粉碎机

现代工厂

现代LOGO

出口产品

图2-36 Takakita产品谱系

建议整页图谱

包括：

牧草机械

↓

割草机

↓

翻晒机

↓

搂草机

↓

粉碎机

↓

锤刀粉碎机

↓

秸秆处理机

↓

残茬处理机

↓

联合作业机

图2-37 锤刀粉碎机系列

建议图片

锤刀

刀轴

传动箱

PTO

粉碎效果

甘蔗残叶

玉米秸秆

牧草

图版说明

Takakita并不专门制造甘蔗机械。

但是：

宿根更新

宿根粉碎

蔗叶处理

绿肥粉碎

大量采用Takakita粉碎设备。

我国广西、云南未来宿根管理同样具有参考价值。

图2-38 甘蔗宿根残叶处理

建议图片

粉碎前

粉碎后

覆盖层

刀轴工作

高速旋转

残叶还田

宿根更新

日本技术特点

不是简单粉碎。

而是：

粉碎

↓

均匀抛撒

↓

覆盖土壤

↓

增加有机质

↓

减少水分蒸发

↓

减少杂草

这是日本宿根管理的重要技术路线。

第八节 Oshima（大岛农机）

这一节需要特别说明。

经过企业产品体系梳理，Oshima（大岛农机）并不是日本甘蔗专用机械或植保机械的代表企业，其主要产品长期集中于稻谷脱粒、干燥、清选和粮食处理设备，而非甘蔗田间管理装备。因此，在本书中不宜将其列为甘蔗核心机械制造企业。

如果保留，应作为日本综合农业机械企业补充介绍，而不是甘蔗机械重点企业。

建议将本节压缩为企业简介，仅保留：

企业历史

粮食机械发展

与甘蔗机械关联较少的说明

并把原计划篇幅转移给真正参与甘蔗机械研发的企业和研究机构。

第九节 KIORITZ（共立）

——日本小型动力机械代表企业

图2-39 共立发展史

企业信息

图2-40 发动机系列

建议图片

二冲程

四冲程

汽油机

小柴油机

动力输出

维修图

图2-41 喷药设备

建议图片

背负喷雾

动力喷雾

风送喷药

高压喷枪

药箱

喷头

压力泵

甘蔗应用

主要用于：

苗圃

除草剂

杀虫剂

杀菌剂

宿根防治

边坡植保

图2-42 割草设备

建议图片

割灌机

圆盘刀

尼龙绳

护罩

肩带

发动机

不同年代产品

日本特点

日本大量采用：

小型汽油动力

人工辅助

完成：

甘蔗：

行边

沟边

道路

排水沟

边坡

除草。

这也是我国丘陵甘蔗区值得借鉴的管理方式。

第十节 日本甘蔗科研机构（重点）

日本很多甘蔗机械并不是企业首先开发，而是由科研机构提出需求、设计样机，再由企业试制或配套生产。

National Agriculture and Food Research Organization（NARO）——甘蔗种植机、宿根管理机、收获机、智能农机样机与专利。

冲绳县农业研究中心——宿根管理、收获机械、岛屿机械化试验。

鹿儿岛县农业开发综合中心——奄美群岛、德之岛、种子岛等地的机械化试验。

University of the Ryukyus——甘蔗栽培工程、智能农业与机械研究。

Kagoshima University——土壤、机械、遥感、无人机与数字农业。

https://jsfwr.org/fw_data/data/11-010.html?utm_source=chatgpt.com日本甘蔗机械图片资料专辑（一）

第一章 日本甘蔗种植机械图鉴

日本甘蔗种植机械主要形成了三条技术路线：

整秆种植机 → 预切段种植机 → 收获机采苗与蔗段种植机配套体系

其中，蔗段种植机最能体现日本近年来的省力化方向。它将收获机采集的短蔗段装入料斗，通过排种、开沟、落种、施肥和覆土装置完成种植，能够显著减少传统人工切种、摆种和覆土劳动。冲绳近年的技术推广资料仍把“收获机采苗—蔗段种植机植付—连续宿根栽培”作为机械化一贯体系的重要组成部分。(冲绳县政府)

第一节 日本全茎式甘蔗种植机

日文名称

全茎式プランター

中文名称

整秆式甘蔗种植机

基本结构

整秆式种植机通常由人工或辅助机械把整根种蔗放入喂入装置，机器随后完成切断、开沟、排种和覆土。

日本部分岛屿曾配置大型拖拉机、旋耕机、翻转犁和全茎式种植机，形成较完整的整地—种植机械组合。冲绳县有关农业机械配置资料中，曾记录小浜岛配置全茎式种植机的案例。(冲绳县政府)

图4-1 日本整秆式种植机整机图版

主图应收录

拖拉机与种植机全景；

机器左侧视图；

机器右侧视图；

后部覆土装置；

地头转弯状态；

公路运输状态。

工作部件图

整秆存放平台；

人工喂入位置；

夹持辊；

切断刀；

种蔗导槽；

开沟器；

排肥管；

覆土圆盘；

镇压轮；

限深轮。

图注建议

日本整秆式甘蔗种植机以拖拉机为动力，由辅助人员向喂入机构连续供应整根种蔗。机器在前进过程中完成切段、开沟、排种、施肥与覆土，适合种蔗形态较完整、田块相对规整的地区。

图4-2 整秆种植机作业流程图

整根种蔗装车 ↓ 运至种植田 ↓ 人工放入喂入平台 ↓ 夹持辊连续输送 ↓ 切断刀形成双芽或多芽蔗段 ↓ 蔗段落入种植沟 ↓ 同步施肥 ↓ 圆盘覆土 ↓ 镇压成行图片组合

种蔗准备；

种蔗装车；

机上供种；

切段部件；

蔗段落沟；

施肥；

覆土；

种植后垄面。

第二节 日本蔗段种植机

日文名称

ビレットプランター

英文名称

Billet planter

中文名称

预切段甘蔗种植机／蔗段种植机

图4-3 日本蔗段种植机整机图谱

公开图片显示，日本使用的蔗段种植机通常采用拖拉机牵引，机体上设置大容量料斗，蔗段从料斗进入排种装置，再落入开好的种植沟中。

建议主图配置

拖拉机牵引整机；

机器正后方；

机器斜后方；

料斗装满蔗段；

空料斗内部；

田间植付状态；

地头转弯；

运输状态。

必须增加的局部图

料斗侧壁；

防堵搅拌器；

链板输送器；

落种口；

排种轮；

开沟铲；

颗粒肥箱；

排肥器；

覆土盘；

镇压轮；

行距调节装置；

传动链轮。

图4-4 蔗段种植机纵向结构图

建议制作一幅大型剖面图，并对蔗段流向进行编号。

①料斗 ↓ ②搅拌与防架空装置 ↓ ③链板式输送器 ↓ ④蔗段分流口 ↓ ⑤开沟器 ↓ ⑥蔗段落入沟底 ↓ ⑦肥料施入蔗段侧下方 ↓ ⑧覆土圆盘合拢土壤 ↓ ⑨镇压轮稳定垄形结构图应标注

蔗段流动方向；

肥料流动方向；

土壤流动方向；

PTO或液压动力路线；

开沟深度；

覆土厚度；

种植行距；

镇压轮位置。

图4-5 收获机采苗过程

蔗段种植体系的关键并不只是种植机本身，而是把甘蔗收获机同时作为采苗机械使用。冲绳推广资料明确提到，适宜机械化的品种应同时满足收获机采苗、蔗段种植机植付以及连续宿根栽培要求。(冲绳县政府)

图片组

专用种苗田；

收获机进入种苗田；

根部切割；

蔗茎切段；

风选排叶；

蔗段装入网袋；

蔗段装入运输箱；

运输到种植田；

蔗段装入种植机；

播后出苗。

图注

利用甘蔗收获机采苗，可以省去人工砍种、剥叶和切段，但收获机刀具、切段长度和风选强度必须兼顾蔗芽完整率，避免机械损伤影响发芽。

图4-6 蔗段质量图谱

图片应按质量等级排列。

优质蔗段

长度均匀；

至少具有一个完整蔗芽；

切口整齐；

表皮损伤小；

无严重劈裂。

可用蔗段

长度略有差异；

有轻微擦伤；

蔗芽基本完整。

不合格蔗段

蔗芽被切断；

茎段纵向劈裂；

节间严重挤压；

长度过短；

叶鞘和泥土含量过高。

建议增加显微或近景图片

完整芽；

机械擦伤芽；

刀切芽；

茎皮裂纹；

切口失水；

蔗段萌芽状态。

图4-7 不同种植密度对比

蔗段种植机容易出现局部重叠、断条或排种不均，因此图片资料中必须加入种植质量评价。

图像评价项目

每米蔗段数量；

蔗段重叠率；

空段长度；

芽数密度；

覆土厚度；

出苗均匀性；

缺苗率；

成苗率。

建议采用航拍图

利用无人机或高位摄影，比较：

正常密度；

过密；

过稀；

局部漏播；

行线弯曲；

覆土不足；

积水造成缺苗。

第三节 小型甘蔗移栽机

图4-8 甘蔗穴盘苗与移栽机械

日本在小苗移栽方面采用过市售半自动移栽机改装路线。其基本思路是利用蔬菜移栽机底盘，更换开沟器、送苗机构和镇压部件，使其能够处理甘蔗穴盘苗。

图片组

甘蔗穴盘育苗；

育苗温室；

根团形成；

起苗；

苗盘运输；

移栽机整机；

操作人员投苗；

苗筒；

开沟器；

镇压轮；

栽后苗姿；

成活后甘蔗苗。

图注建议

小苗移栽可减少种蔗用量，并有利于品种快速繁殖，但对育苗成本、根团强度、栽植深度和灌溉保障要求较高。

第二章 日本宿根管理机械图鉴

章节导语

日本甘蔗机械化最有特色的部分，不是普通旋耕和施肥，而是围绕机械收获后宿根恢复形成的一整套机具体系。

机械收获后田间通常存在：

蔗叶覆盖；

蔗蔸切口不齐；

局部蔗蔸过高；

行间土壤压实；

收获机履带或轮胎压痕；

缺株；

肥力不足；

排水不畅。

因此宿根管理往往需要连续完成：

残叶处理—切蔸—破垄—深松—施肥—覆土—补苗

第一节 蔗叶与残茬粉碎机

图5-1 收获后蔗叶覆盖状态

图片分级

少量蔗叶；

中度覆盖；

大量覆盖；

蔗叶集中成带；

履带压实后的蔗叶；

潮湿蔗叶；

已开始腐烂的覆盖层；

蔗叶堵塞排水沟。

鹿儿岛的栽培技术资料建议，在宿根田中尽量把枯叶和梢头部细断，并在行间施用相应土壤调理材料后进行混埋。(鹿儿岛县政府)

图5-2 拖拉机悬挂式残叶粉碎机

整机图片

前悬挂式；

后悬挂式；

偏置式；

窄幅单行式；

宽幅全覆盖式；

小型履带底盘式。

部件图片

锤爪；

Y形刀；

直刀；

刀轴；

反切板；

传动皮带；

张紧轮；

后挡板；

限深轮；

防缠绕结构。

图注

高速刀轴将长蔗叶和梢头部切成短纤维，并均匀撒布于行间，为后续中耕、深松和施肥创造条件。

图5-3 粉碎前后效果对比

建议采用同一地块定点摄影

左图：粉碎前

右图：粉碎后评价指标：

平均残叶长度；

地表覆盖率；

堆积厚度；

漏切率；

蔗蔸损伤率；

土壤裸露度；

后续机具通过性。

第二节 切蔸机

日文名称

株切り機／株揃え機

中文名称

切蔸机／蔗蔸修整机

图5-4 机械收获后蔗蔸切口图谱

应收录六种典型状态

标准平切；

蔗蔸过高；

蔗蔸劈裂；

根部撕裂；

斜切；

泥土覆盖切口。

图版说明

切蔸质量直接影响宿根萌芽。切口过高会保留过长的老茎，切口过低则可能伤及地下芽和根系；劈裂和撕裂还可能增加病害侵入风险。

图5-5 圆盘式切蔸机

结构图片

单圆盘；

双圆盘；

圆盘锯齿；

刀盘轴承；

液压马达；

护罩；

限深轮；

仿形机构；

浮动悬挂；

行向导向器。

作业过程

导向装置寻找蔗行

→ 限深轮贴地

→ 高速圆盘切除过高蔗蔸

→ 残段抛向行间

→ 蔗蔸形成统一切面

图5-6 切蔸高度评价

建议使用刻度尺与近景照片记录：

切前高度；

切后高度；

地表基准；

切口平整度；

芽点位置；

蔗蔸劈裂程度。

第三节 破垄与行间中耕机械

图5-7 德之岛牵引式“スクープ”中耕机

这种机具针对收获后大量枯叶容易缠绕旋转刀轴的问题，采用牵引式入土部件完成行间松土。公开资料显示，它可与约14千瓦级小型拖拉机配套，作业速度和效率明显高于普通旋耕式中耕，并适合约1.2米以上垄距。(鹿儿岛县政府)

图片组应扩充为

整机侧面；

整机后面；

拖拉机连接点；

铲式部件；

铲尖近景；

入土状态；

蔗叶覆盖田作业；

土壤抬升过程；

作业后土壤；

与旋耕机对照。

图5-8 牵引式与旋转式中耕对比

第四节 深松施肥机

图5-9 单齿深松施肥机

图片内容

拖拉机与机具；

单根深松齿；

肥箱；

排肥器；

输肥管；

深松铲尖；

镇压轮；

施肥深度剖面；

作业后土壤裂隙。

作业原理

深松齿进入甘蔗行侧部

→ 打破压实层

→ 肥料沿导管进入深层

→ 土壤自然回落

→ 肥带位于根系外侧

图5-10 双侧深松施肥机

两根深松齿分别位于蔗行两侧，可形成双肥带。

必须标注

两齿间距；

与蔗行中心距离；

深松深度；

肥料落点；

根系分布；

收获机压实带位置。

第五节 宿根堆肥条施机

鹿儿岛推广资料显示，采用专用条施机或改装式撒肥设备，可在宿根甘蔗行间集中施用堆肥；条施使堆肥投入量减少后仍能改善土壤保水条件，并适用于宿根栽培。(鹿儿岛县政府)

图5-11 专用堆肥条施机

图片资料

整机；

堆肥箱；

搅拌轴；

输送链；

排出口；

条带落料；

蔗行位置；

作业后堆肥带；

后续混埋；

操作人员装料。

第六节 宿根补苗机械

图5-12 压入式开孔补苗机

图版构成

左页：

整机；

缺株田块；

开孔；

投苗；

压实；

补苗完成。

右页：

开孔器；

苗筒；

苗盘；

座椅；

深度调节；

镇压机构。

增加连续照片

用6～8张连续动作图表现一次补苗循环，而不是只放一张整机图。

第三章 日本小型甘蔗收获机图鉴

第一节 鱼谷铁工UT系列

鱼谷铁工的UT系列是日本典型的小型履带式单行甘蔗收获机。公开产品资料显示，UT-200-K采用橡胶履带、双前置螺旋扶蔗器、液压控制和折叠式风机等结构，强调软土地通过性、低含杂率和运输时降低整机高度。

图6-1 UT-200-K整机六视图

建议收录：

正面；

左前方；

右前方；

左后方；

右后方；

正后方。

正面重点标注

左右扶蔗螺旋；

中央喂入口；

分蔗尖；

基切位置；

履带宽度；

驾驶室位置。

图6-2 UT系列前部喂入机构

局部图片

外侧扶蔗螺旋；

内侧扶蔗螺旋；

螺旋叶片；

顶端支承；

分蔗尖；

喂入辊；

根切刀；

防石保护结构。

图6-3 UT系列履带底盘

重点图片

橡胶履带花纹；

驱动轮；

支重轮；

导向轮；

张紧机构；

履带清泥装置；

地面接触长度；

湿地作业痕迹。

图注

小型履带底盘降低了单位接地压力，并提高雨后软土和狭小田块中的通过性，是日本岛屿型甘蔗收获机的重要特征。

图6-4 折叠式风机与运输状态

UT-200-K的风机可以液压折叠，降低运输高度，便于通过岛内道路或装载上运输车辆。

图片组

风机工作位置；

风机折叠中；

风机完全收起；

整机装车；

通过狭窄道路；

进入农机库。

第二节 日本早期小型履带收获机

图6-5 蓝色小型履带式收获机

公开历史照片可见，日本早期小型收获机已采用履带底盘、前置双螺旋扶蔗器、侧后部风机和集蔗结构。

图片解读

可辨认部件包括：

双螺旋扶蔗器；

中央喂入口；

履带；

驾驶室；

后部风机；

蔗段排出口；

发动机舱；

-防护栏。编写重点

正式出版时应进一步确认：

制造企业；

机型；

生产年代；

发动机功率；

使用岛屿；

收集方式；

是否属于UT系列前身或其他地方机型。

第三节 开放式驾驶位小型收获机

图6-6 德之岛小型履带收获机

德之岛智能农业示范中可见一类开放式驾驶位、履带行走、小型集蔗袋结构的收获机。该类机器体积紧凑，特别适合小田块和窄道路。

图片资料应补充

正面作业；

侧面作业；

驾驶位；

顶部遮阳棚；

履带；

集蔗袋；

蔗段卸料；

田边换袋；

数字终端；

定位天线。

第四节 Yanmar HS2000大型收获机

Yanmar HS2000代表日本企业进入大型甘蔗收获机领域的另一条路线。官方资料显示，该机研发始于2015年前后，采用接近200马力的发动机，并针对高粉尘环境、散热器堵塞和蔗蔸碰撞等问题进行了专项改进。首台产品于2017年前后交付。(YANMAR)

图6-7 HS2000整机图版

图片重点

正面；

双扶蔗螺旋；

顶部除杂风机；

驾驶室；

-发动机舱；

-输送器；

-切段装置；

-卸料输送臂；

-轮胎或行走系统；

-田间作业全景。

图6-8 HS2000冷却与除尘系统

官方研发资料中特别提到，高粉尘收获环境容易堵塞冷却系统，因此采用了能够反向吹除粉尘的风流设计。(YANMAR)

图片应收录

散热器进风口；

防尘网；

反转风机；

风流方向图；

堵塞前后对比；

清理机构；

发动机舱温度监测；

田间粉尘环境。

第五节 日本收获机分级图谱

冲绳县收获机械统计通常按大型、中型、小型收获机分别记录保有台数、作业面积和处理量，说明当地已形成不同规模机器并存的配置体系。(冲绳县政府)

图6-9 大型、中型、小型收获机比例对照

第七篇 日本甘蔗管理机械专题

第四章 日本宿根甘蔗管理机械发展史（1970—2035）

章节导语

日本甘蔗生产最大的特点是：

土地面积小；

岛屿分散；

台风频繁；

宿根栽培比例高；

劳动力不足；

机械必须轻量化、小型化。

因此，日本没有完全复制巴西、澳大利亚的大型机械路线，而形成了一套：

小型拖拉机 + 专用悬挂机具 + 履带平台 + 精准管理技术

的宿根甘蔗机械体系。

日本宿根管理机械的发展经历：

第一阶段（1955—1970）

人工管理＋简单耕作机械

↓

第二阶段（1970—1990）

中耕、培土、施肥机械成熟

↓

第三阶段（1990—2010）

机械收获后的宿根恢复体系形成

↓

第四阶段（2010—2035）

智能化、无人化、精准宿根管理

第一节 日本宿根管理机械技术路线图

图7-1 日本宿根管理全过程机械体系

建议制作大型流程图：

甘蔗机械收获 ↓ 残叶覆盖 ↓ 残茬粉碎 ↓ 切蔸修整 ↓ 破垄松土 ↓ 深松 ↓ 深层施肥 ↓ 培土 ↓ 缺株检测 ↓ 补苗 ↓ 精准追肥 ↓ 第二年机械收获图片配置：

收获后蔗田；

粉碎机；

切蔸机；

中耕机；

深松机；

施肥机；

培土机；

补苗机；

无人检测系统。

第二节 日本1970—1990年代中耕机械大发展

一、历史背景

1970年代以后，日本冲绳和鹿儿岛甘蔗生产出现几个变化：

人工除草成本增加；

化肥投入增加；

拖拉机逐渐普及；

甘蔗种植面积扩大；

宿根蔗比例提高。

传统人工：

锄草；

松土；

培土；

已经无法满足生产要求。

于是形成：

拖拉机＋中耕培土机械体系。

图7-2 第一代甘蔗中耕机

建议收录：

历史图片

1970年代冲绳甘蔗田；

小型拖拉机；

行间中耕；

人机配合作业；

老式培土器。

典型结构

第一代中耕机主要由：

1. 三点悬挂架

连接拖拉机。

2. 犁铧式除草器

切断杂草根系。

3. 松土翼

扩大松土范围。

4. 培土板

向蔗株两侧推土。

图7-3 犁铧式中耕机结构图

建议绘制：

拖拉机前进方向 → ┌────────┐ │ 机架 │ └────────┘ │ ┌─────┼─────┐ │ │ │ 左翼 中铧 右翼 ↓ 土壤提升 ↓ 蔗株两侧培土

图片要求

必须增加：

犁铧磨损；

翼板角度；

入土深度；

行距调整孔；

三点悬挂位置；

培土效果。

第三节 日本甘蔗培土机发展史

培土是日本宿根管理的重要环节。

原因：

机械收获以后：

蔗蔸裸露；

根区松动；

雨水冲刷；

台风容易倒伏。

培土可以：

保护根系；

增加抗倒伏能力；

改善排水；

促进新根形成。

图7-4 圆盘式培土机

建议重点收录：

整机

单行圆盘培土机；

双行圆盘培土机；

液压调节培土机。

部件

圆盘：

直径；

倾角；

偏角；

刮土板。

机架：

横梁；

调节孔；

弹簧保护。

图7-5 圆盘培土工作过程

连续照片：

未培土蔗行；

圆盘进入行间；

土壤被切开；

土壤向蔗株移动；

形成新垄；

培土后效果。

第四节 施肥—中耕—培土联合机

这是日本甘蔗管理机械的重要方向。

传统：

第一次：

施肥

↓

第二次：

中耕

↓

第三次：

培土

日本逐渐发展：

一次完成：

开沟 + 施肥 + 松土 + 培土

图7-6 日本联合管理机

典型结构

前部：

松土刀

↓

中部：

排肥器

↓

后部：

培土器

结构图

前进方向 → 松土部件 ↓ 肥料出口 ↓ 土壤混合 ↓ 培土板 ↓ 完成作业

图7-7 排肥系统

重点图片：

肥箱；

搅拌轴；

排肥轮；

链传动；

肥管；

出肥口；

深施位置。

日本特点

日本甘蔗施肥强调：

不是简单增加肥量，

而是：

把肥料送到根系有效区域。

因此重点评价：

深度；

横向位置；

连续性；

肥带均匀度。

第五节 日本小型履带底盘管理机械

这是日本岛屿机械最有特色部分。

为什么需要履带？

冲绳、奄美：

降雨集中；

土壤湿润；

田块小；

坡地多。

轮式拖拉机容易：

打滑；

压实土壤；

陷车。

图7-8 小型履带平台

图片：

橡胶履带；

小型驾驶平台；

运输平台；

管理机平台；

喷药平台。

第六节 日本宿根管理机械企业对应表

第七节 日本宿根管理机械未来（2025—2035）

图7-9 智能宿根管理机器人

未来方向：

1. 自动识别缺株

无人机：

↓

AI识别：

↓

生成补苗地图。

2. 自动导航中耕

RTK：

↓

自动驾驶：

↓

精准行间作业。

3. AI施肥

传感器：

↓

叶片颜色

↓

土壤养分

↓

变量施肥。

4. 小型无人履带机器人

适应：

小田块；

坡地；

夜间作业；

台风后恢复。

继续进入日本甘蔗机械专题核心章节。

第五章 日本甘蔗收获机械发展史（1950—2035）

章节导语

甘蔗收获机械是日本岛屿农业机械化水平最高、技术集成度最高的领域。

与巴西、澳大利亚的大型连续式收获机不同，日本甘蔗收获机械的发展始终围绕：

小地块；

窄道路；

坡地；

高湿土壤；

台风倒伏；

劳动力不足；

糖厂集中收购；

形成了独特路线：

人工砍收 → 半机械辅助 → 小型自走式收获机 → 中型履带收获机 → 智能自动操舵收获系统

第一节 日本人工收获时代（1950—1970）

1. 历史背景

战后日本南西诸岛甘蔗生产仍以人工为主。

主要地区：

冲绳本岛；

宫古岛；

石垣岛；

奄美群岛；

德之岛；

冲永良部岛。

当时主要工具：

甘蔗刀；

镰刀；

手推车；

牛车；

小型运输车。

图8-1 日本早期人工甘蔗收获

图片重点

必须收录：

人工砍蔗；

剥叶；

去梢；

集束；

人力搬运；

牛车运输；

小型拖车运输；

糖厂原料接收。

图注

1950年代以前，日本甘蔗生产完全依靠人工完成收获。由于岛屿劳动力有限，收获季节需要大量临时劳动力参与，成为后来机械化发展的主要推动因素。

第二节 半机械化辅助收获阶段（1960—1980）

技术特点

这一阶段不是完全机械收获，而是：

人工砍倒

机械搬运

机械剥叶辅助

主要装备：

小型拖拉机；

履带运输车；

甘蔗搬运车；

剥叶机；

集束设备。

图8-2 小型运输机械

重点图片

履带运输车

展示：

橡胶履带；

翻斗；

平台；

甘蔗装载；

湿田通过。

日本特点

由于岛屿道路狭窄：

大型卡车无法直接进入田间。

因此形成：

田间

↓

小型履带运输车

↓

田边转运

↓

道路车辆

↓

糖厂

的运输体系。

第三节 日本小型甘蔗收获机出现（1975—1995）

这是日本甘蔗机械发展的关键时期。

技术背景

1970年代以后：

人工成本增加；

甘蔗种植面积下降；

农户老龄化；

收获季节集中。

日本开始寻找：

“小型、高通过性”的甘蔗收获机械。

图8-3 第一代小型甘蔗收获机

图片资料要求

每台机器收录：

整机

正面；

后面；

侧面；

驾驶位置。

工作机构

扶蔗器；

根切刀；

输送链；

切段机构；

风选机构。

使用环境

小田块；

坡地；

岛屿道路；

雨后土地。

第四节 鱼谷铁工UT系列小型收获机

Uotani Iron Works

——日本小型甘蔗收获机代表

图8-4 UT系列发展历史

企业信息卡

UT系列设计思想

不是追求最大效率。

而是：

第一：

适应小田块

↓

机宽小。

第二：

保护土壤

↓

履带底盘。

第三：

适应倒伏甘蔗

↓

前部扶蔗机构。

第四：

降低运输难度

↓

折叠式结构。

图8-6 UT系列扶蔗系统

重点图片：

左扶蔗螺旋；

右扶蔗螺旋；

螺旋叶片；

液压马达；

调节机构。

技术说明

甘蔗容易：

倒伏；

交叉；

缠绕。

扶蔗器作用：

将倒伏甘蔗：

扶起

↓

集中

↓

送入切割系统。

图8-7 UT系列根切系统

图片：

根切刀；

刀盘；

刀片；

防石保护；

切口。

评价指标

必须测量：

根切高度；

蔗蔸破坏率；

切口平整度；

土壤带入量。

第五节 Yanmar HS系列收获机

——日本大型甘蔗收获机械代表

图8-8 HS2000发展背景

2010年代，日本甘蔗生产进一步机械化。

需求：

提高收获效率；

减少人工；

降低含杂率；

提高糖厂原料质量。

洋马开始开发大型甘蔗收获机。

HS2000主要结构

前部

扶蔗

↓

分行

↓

切割

中部

夹持

↓

输送

后部

切段

↓

除杂

↓

装车

图8-9 HS2000全机拆解图

建议：

动力系统

发动机；

散热系统；

液压系统。

收获系统

扶蔗螺旋；

根切刀；

输送链；

切段器。

清洁系统

风机；

除叶装置；

排杂口。

图8-10 HS2000粉尘环境适应技术

甘蔗收获最大问题：

不是动力。

而是：

粉尘。

图片：

灰尘环境；

散热器；

风道；

反吹系统；

清理机构。

技术路线

普通机械：

空气进入

↓

灰尘堵塞

↓

温度升高

日本改进：

过滤

↓

反吹

↓

保持散热能力。

第六节 日本中型收获机体系

图8-11 冲绳YT系列中型收获机

特点

介于：

小型履带机

和

大型HS2000

之间。

适合：

中等规模农户；

农机服务组织；

岛屿合作社。

图片重点：

驾驶室；

自动导航；

行距跟踪；

输送系统；

集蔗车配合。

第七节 日本甘蔗收获机械比较

第八节 日本收获机械智能化（2020—2035）

未来方向：

1. 自动导航

GNSS

↓

自动对行

2. 收获质量监测

实时检测：

含杂率；

蔗段重量；

糖分预测。

3. 无人驾驶收获机

路线：

驾驶员

↓

辅助驾驶

↓

自动操控

↓

无人作业。

图8-12 2035日本智能甘蔗收获系统

建议制作未来概念图：

无人收获机 ↓ 实时数据上传 ↓ 云端分析 ↓ 糖厂预测 ↓ 自动调度运输 ↓ 数字甘蔗农场

第六章 日本甘蔗智能机械与数字农业专题（2000—2035）

重点收录：

RTK自动驾驶拖拉机；

自动操舵收获机；

无人机测产；

AI缺株识别；

甘蔗数字地图；

智能施肥；

无人履带机器人；

日本未来甘蔗机械化路线图。

继续进入日本甘蔗机械专题最前沿部分。

第六章 日本甘蔗智能机械与数字农业专题（2000—2035）

章节导语

进入21世纪以后，日本甘蔗机械化发展进入新的阶段。

传统机械化解决的是：

“有没有机器”

而智能农业解决的是：

“机器如何更加精准、高效、少人化运行”。

由于日本南西诸岛存在：

农户老龄化；

劳动力持续减少；

岛屿运输成本高；

小田块比例高；

气候灾害频繁；

日本甘蔗产业开始探索：

机械化 + 信息化 + 自动驾驶 + AI诊断

的新模式。

形成：

数字田块 → 自动驾驶 → 精准作业 → 数据管理 → 智能决策

的发展路线。

第一节 日本甘蔗智能农业发展路线图

图9-1 日本甘蔗数字化发展时间轴

2000年前后 │ GPS辅助农机 │ 2010年前后 │ 自动操舵拖拉机 无人机遥感 │ 2020年前后 │ RTK精准导航 ├自动收获机试验 AI长势分析 │ 2030年前后 │ 无人履带平台 AI变量施肥 数字孪生甘蔗农场 │ 2035 │ 全流程智能化

第二节 RTK自动操舵拖拉机

——日本甘蔗精准作业基础装备

图9-2 自动操舵拖拉机系统组成

图片必须包括：

车外部分

GNSS天线；

RTK接收器；

自动方向控制装置；

摄像头；

传感器。

驾驶室部分

显示终端；

控制器；

作业地图；

导航界面；

参数设置。

地面部分

基准站；

通信设备；

作业轨迹。

工作流程

卫星定位 ↓ RTK修正 ↓ 生成厘米级位置 ↓ 控制方向 ↓ 拖拉机沿规划线路运行 ↓ 保存作业数据

图9-3 甘蔗自动导航作业

作业环节

日本重点研究：

1. 整地

自动控制：

直线度；

重叠率；

作业幅宽。

2. 种植

保证：

行距一致；

株距稳定；

后续机械通行。

3. 中耕

减少：

压蔗；

偏行；

漏耕。

4. 收获

提高：

对行精度；

根切质量；

降低损失。

第三节 自动操舵甘蔗收获机

——日本智能收获核心技术

图9-4 自动驾驶收获机结构

建议制作：

外部设备

GNSS天线；

摄像头；

激光传感器；

姿态传感器。

内部设备

控制器；

显示屏；

液压控制；

转向执行机构。

图9-5 收获机自动对行技术

甘蔗收获机最大难点：

不是行驶。

而是：

让机器准确找到甘蔗行。

传统：

驾驶员观察

↓

人工调整

↓

容易疲劳。

智能：

摄像头

↓

识别蔗行

↓

自动修正

↓

保持中心线。

建议图片

摄像头安装位置；

甘蔗行识别画面；

AI识别框；

行驶轨迹；

偏差曲线；

收获前后对比。

第四节 无人机遥感与甘蔗长势监测

——从人工观察到数字农田

图9-6 无人机甘蔗监测流程

无人机航拍 ↓ RGB影像 ↓ 多光谱数据 ↓ AI分析 ↓ 生成： 长势地图 缺株地图 病害地图 施肥地图

图片资料

必须收录：

无人机

多旋翼；

固定翼；

传感器。

数据

RGB照片；

NDVI图；

生物量地图；

高度模型。

田间

飞行作业；

地面验证；

采样调查。

图9-7 AI缺株识别系统

这是日本未来补苗机械的重要基础。

工作流程：

无人机拍摄

↓

AI识别：

正常植株

缺株区域

↓

生成补苗地图

↓

补苗机执行。

图片：

航拍甘蔗田；

AI标记缺株；

GIS地图；

补苗路径；

补苗机器人。

第五节 精准施肥机械

——从定量施肥到变量施肥

日本甘蔗传统施肥：

按照：

面积

↓

统一施肥。

未来：

根据：

土壤

植株

产量

进行调整。

图9-8 智能施肥系统

组成：

数据端

土壤检测

↓

养分地图

决策端

AI计算

↓

推荐肥量

执行端

变量施肥机

↓

精准施肥。

图9-9 深施肥传感系统

未来甘蔗施肥机：

增加：

土壤EC传感器；

水分传感器；

氮素传感器；

GPS记录。

第六节 日本无人履带机器人

——适合岛屿甘蔗的小型无人平台

图9-10 小型履带机器人结构

设计方向：

底盘：

橡胶履带

↓

低接地压力。

动力：

电驱动

或

混合动力。

接口：

快速挂接：

除草机；

施肥机；

喷药机；

监测设备。

甘蔗应用

1. 行间除草

无人机器人

↓

全天候作业。

2. 精准喷药

减少：

农药使用。

3. 夜间管理

解决：

劳动力不足。

第七节 甘蔗数字孪生农场

2035未来方向

日本未来目标：

建立：

一个数字化甘蔗农场模型。

图9-11 数字孪生体系图

现实甘蔗田 ↓ 传感器 ↓ 无人机 ↓ 农机数据 ↓ AI平台 ↓ 数字模型 ↓ 生产决策 ↓ 机械执行

数据内容

包括：

土壤

pH；

水分；

有机质。

植物

高度；

叶面积；

生物量。

机械

作业时间；

油耗；

路径。

收获

面积；

产量；

糖分。

第八节 日本甘蔗智能机械企业体系

第九节 日本智能甘蔗机械图片收集计划

本章总结

日本甘蔗机械未来路线不是单纯追求“大机器”。

而是：

小型化装备 + 自动导航 + 数据管理 + 智能决策

特别适合：

中国南方丘陵甘蔗；

广西山区；

云南坡地；

小规模农户集中地区。

继续进入日本甘蔗机械专题的企业产品目录图鉴部分。

这一章开始采用大型百科图鉴格式：

企业历史 → 产品谱系 → 代表机型 → 产品目录 → 结构图 → 田间照片 → 技术演变

重点不再只是介绍企业，而是建立日本甘蔗机械装备“家谱”。

第八章 日本甘蔗机械企业产品目录图鉴（1950—2035）

章节导语

日本甘蔗机械产业不是由一家企业完成，而是形成了一个完整生态：

动力机械企业

Kubota（久保田）

Yanmar（洋马）

ISEKI（井关）

Mitsubishi（三菱农业机械）

↓

田间管理机械企业

Matsuyama（松山）

NIPLO（双日农机系统）

Sugano（菅野）

Takakita（高北）

↓

专用甘蔗机械企业

鱼谷铁工

松元机工

↓

科研体系

NARO

冲绳县农业研究中心

鹿儿岛县农业开发综合中心

形成：

动力平台 → 专用机具 → 管理体系 → 智能化系统

第一节 Kubota（久保田）甘蔗机械产品谱系

企业档案页

Kubota Corporation

久保田株式会社

企业发展简史

1890年：

创立。

早期：

铸铁管、水利设备。

20世纪：

进入：

柴油机；

耕耘机；

拖拉机。

1950年代以后：

成为日本小型农业机械核心企业。

图11-1 久保田企业历史时间轴

建议图片：

1890工厂

↓

早期铸造产品

↓

柴油机

↓

耕耘机

↓

拖拉机

↓

智能农业机械

第一阶段：动力机械发展

1950—1970

产品：

小型柴油机；

手扶拖拉机；

小型履带机。

图11-2 久保田早期动力机械

图片：

老式柴油机；

手扶拖拉机；

履带拖拉机；

小型耕作机；

产品目录。

对甘蔗意义

虽然这些机器不是专用甘蔗机，

但在冲绳：

主要承担：

中耕；

运输；

施肥；

除草。

第二阶段：小型拖拉机平台（1970—1990）

甘蔗应用重点

日本甘蔗田常使用：

20—50马力拖拉机。

图11-3 Kubota甘蔗动力平台

建议收录：

系列：

L系列；

B系列；

M系列。

图片：

拖拉机侧面；

三点悬挂；

PTO；

液压输出；

驾驶室；

配套机具。

典型配置

前：

装载机

后：

中耕机

培土机

施肥机

粉碎机

图11-4 Kubota甘蔗田间组合

建议制作：

Kubota拖拉机 + 松山中耕机 + 施肥装置 + 培土器 ↓ 甘蔗管理体系

第三阶段：履带与小型特殊机械

日本岛屿农业需要：

低压、

灵活、

稳定。

图11-5 Kubota履带平台

图片：

履带拖拉机；

履带运输车；

湿地作业；

坡地作业。

技术特点

接地压力低；

转弯半径小；

湿地适应强；

运输方便。

第四阶段：智能农业Kubota Smart Agri

2015—2035

图11-6 久保田智能农业体系

图片：

自动驾驶拖拉机；

GNSS；

远程监控；

数据平台；

无人驾驶试验。

与甘蔗结合

未来：

整地

↓

种植

↓

中耕

↓

施肥

↓

收获

全部使用同一数字地图。

第二节 Yanmar（洋马）甘蔗机械产品谱系

企业档案

Yanmar Holdings

发展路线

1912：

创业。

核心：

柴油发动机。

图12-1 洋马柴油机历史

图片：

创始时期柴油机；

小型柴油机；

农机发动机；

船用发动机。

第一阶段：

手扶拖拉机时代

1950—1975

图片：

手扶机；

旋耕附件；

犁；

运输拖车。

甘蔗应用：

主要用于：

小面积整地；

行间管理；

运输。

第二阶段：

小型拖拉机系列

1975—2000

图12-2 洋马甘蔗动力平台

图片：

YM系列；

小型四轮拖拉机；

履带机；

配套旋耕机。

第三阶段：

HS2000甘蔗收获机专题

这是洋马甘蔗机械最高代表。

图12-3 HS2000发展时间轴

建议：

2010

↓

需求调查

↓

2015

↓

开发

↓

2017

↓

商品化

↓

2025

↓

智能化升级

HS2000产品页

整机照片：

必须收录：

正面；

侧面；

后部；

驾驶室；

田间作业；

糖厂卸料。

图12-4 HS2000结构分解

编号：

①扶蔗螺旋

②根切装置

③夹持输送

④切段机构

⑤风选系统

⑥输送臂

⑦发动机

⑧散热系统

图12-5 HS2000维修资料

收录：

发动机舱；

液压系统；

滤芯；

风机；

刀具；

轴承；

链条。

第三节 ISEKI（井关）甘蔗机械产品谱系

企业定位

ISEKI是日本重要农业机械企业。

优势：

小型拖拉机；

栽培机械；

水田机械；

蔬菜机械。

图13-1 ISEKI历史产品

图片：

第一代拖拉机；

耕耘机；

管理机；

小型机械。

甘蔗应用

主要：

中耕；

除草；

施肥；

小型田块管理。

图13-2 ISEKI甘蔗配套系统

建议：

拖拉机

↓

中耕机

↓

培土机

↓

施肥机

↓

运输车

第四节 Mitsubishi（三菱农业机械）

企业特点

日本老牌农业机械企业。

产品：

柴油机；

拖拉机；

小型农机。

甘蔗领域

重点：

小型动力；

岛屿农业；

管理机械。

第五节 Matsuyama（松山株式会社）

——日本中耕、培土机械代表

企业定位

松山/NIPLO是日本：

中耕

↓

旋耕

↓

培土

↓

深松

的重要企业。

图14-1 NIPLO甘蔗管理机谱系

产品：

中耕机

↓

培土机

↓

深松机

↓

联合作业机

图14-2 培土机产品目录页

图片：

老式目录；

新型目录；

结构图；

作业照片。

图14-3 甘蔗专用改装机具

重点：

窄行距；

单行作业；

小马力匹配；

防蔗叶缠绕。

本章第一部分图片目标

下一节继续：

第八章（二）日本甘蔗机械企业产品目录图鉴

重点：

Sugano（菅野）

深松机

犁具

土壤改良机械

Takakita（高北）

粉碎机

残叶处理机

宿根管理设备

鱼谷铁工

UT系列收获机全集

历代小型甘蔗收获机

松元机工

蔗段种植机

甘蔗专用设备

继续进入：

第八章（二）日本甘蔗机械企业产品目录图鉴（1950—2035）

本部分重点介绍日本甘蔗机械产业中专用化程度最高的企业和机具制造商。

与Kubota、Yanmar等综合农机企业不同，这些企业往往规模较小，但在：

中耕；

培土；

深松；

残叶处理；

种植；

收获；

领域具有非常强的专业技术积累。

第六节 Sugano（菅野农机）

——日本深松、土壤改良机械代表企业

企业档案页

Sugano Farm Machinery Co., Ltd.

（菅野农机）

企业定位

Sugano长期专注：

犁具；

深松机；

土壤改良机械；

心土破碎机械。

在日本甘蔗生产中，主要承担：

改善机械收获后土壤结构恢复任务。

图15-1 Sugano企业发展史

建议图片：

早期

马拉犁；

简易犁具；

土壤作业照片。

机械化时期

拖拉机犁；

深松机；

大型土壤改良设备。

现代

液压保护深松机；

智能调节设备。

Sugano产品谱系

传统犁 ↓ 翻转犁 ↓ 深松犁 ↓ 心土破碎机 ↓ 振动深松机 ↓ 智能土壤改良设备

图15-2 甘蔗深松机整机图鉴

必须收录：

单齿深松机

图片：

整机；

深松齿；

保护螺栓；

限深轮。

多齿深松机

图片：

三齿；

五齿；

七齿。

液压保护型

图片：

液压缸；

蓄能器；

自动避障。

图15-3 深松齿结构剖面图

建议制作：

地表 ──────────── │ │ │ / \ / \ /铲尖 \ /_______\ ──────────── 心土层标注：

入土角；

工作深度；

土壤裂隙范围；

拉力方向。

甘蔗应用价值

机械收获后：

履带和轮胎造成：

行间压实；

根区缺氧；

渗水下降。

深松可以：

提高：

土壤通气；

根系扩展；

雨季排水能力。

图15-4 深松后土壤变化

图片：

左：

深松前

右：

深松后

检测：

土壤剖面；

裂隙；

根系分布；

水分渗透。

第七节 Takakita（高北农机）

——残叶粉碎、秸秆处理与有机物循环专家

企业定位

Takakita并非传统甘蔗专用厂家。

但是在日本甘蔗宿根管理体系中非常重要。

原因：

机械收获以后：

大量蔗叶残留。

需要：

粉碎

↓

还田

↓

改善土壤。

图16-1 Takakita粉碎机械发展

时间：

1950

↓

牧草机械

↓

秸秆粉碎

↓

残茬管理

↓

智能粉碎设备

产品分类

1. 锤爪式粉碎机

用途：

蔗叶；

秸秆；

杂草。

2. 甩刀式粉碎机

特点：

高速；

适应复杂环境。

3. 偏置式粉碎机

适合：

田边；

果园；

坡地。

图16-2 甘蔗残叶粉碎机结构图

标注：

①刀轴

②锤爪

③防缠绕装置

④传动箱

⑤后挡板

⑥限深轮

图16-3 粉碎效果评价

图片：

粉碎前：

长蔗叶。

↓

粉碎后：

短纤维。

评价：

平均长度；

覆盖率；

均匀性；

土壤混入程度。

第八节 松元机工（Matsumoto Kiko）

——日本甘蔗种植机械专业企业

企业定位

松元机工是日本甘蔗专用机械领域的重要企业。

重点：

蔗段种植机；

甘蔗专用设备；

地方型机械化系统。

图17-1 松元机工企业资料页

收录：

企业照片；

工厂；

工人装配；

产品目录；

展示会。

图17-2 蔗段种植机系列

型号资料：

应收集：

型号；

年代；

配套拖拉机；

行距；

容量；

作业速度。

图17-3 蔗段种植机料斗系统

重点：

图片：

空料斗；

满载蔗段；

输送链；

排种口。

图17-4 种植机工作部件

详细：

开沟器

控制：

深度。

排种机构

控制：

数量。

施肥机构

控制：

位置。

覆土机构

控制：

覆盖厚度。

第九节 鱼谷铁工（Uotani Iron Works）

——日本小型甘蔗收获机专业制造商

企业定位

日本少数专门开发：

甘蔗收获机械

的企业。

图18-1 鱼谷铁工发展史

建议：

早期：

农业机械维修

↓

甘蔗设备开发

↓

UT系列

↓

现代小型收获机。

图18-2 UT系列产品演变

建立时间轴：

第一代

简单切割搬运。

↓

第二代

增加：

扶蔗

输送

除杂。

↓

第三代

UT系列：

履带

液压

自动控制。

图18-3 UT系列零部件档案

必须收录：

发动机

型号；

功率；

维修。

液压系统

泵；

阀；

马达。

履带系统

履带板；

张紧器。

收获系统

刀具；

链条；

风机。

第十节 日本地方甘蔗机械企业

日本还有大量地方企业。

这些企业虽然规模小，但非常适合岛屿农业。

重点收录：

1. 小型运输设备企业

产品：

履带搬运车；

甘蔗运输平台。

2. 植保机械企业

产品：

背负式喷雾机；

动力喷雾车。

3. 改装企业

产品：

甘蔗专用改装拖拉机；

收获机辅助设备。

第十一节 日本甘蔗机械型号数据库（初建）

数据字段

建立如下数据库：

示例

JP-HAR-001

JP-PLT-001

JP-MGT-001

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1. FAO Sustainable Agricultural Mechanization：cultivator example
2. FAO Sustainable Agricultural Mechanization：fertilizer planter example
3. FAO Sustainable Agricultural Mechanization：ripper fertilizer example
4. FAO Sustainable Agricultural Mechanization：seed and fertilizer drill