我國機(jī)械化收獲玉米的技術(shù)現(xiàn)狀與展望

○文/姚春艷（黑龍江省齊齊哈爾市人民政府農(nóng)村能源辦公室）

玉米與小麥、水稻并稱是世界3大糧食作物。玉米同時也是工業(yè)的重要原料，在我國年種植面積已達(dá)到1.3億hm2。目前，我國已形成3大玉米生產(chǎn)區(qū):一是北方玉米區(qū)，包括吉林、黑龍江、遼寧、河北等省市，播種面積占全國40%；二是黃淮玉米區(qū)，包括山東、河南、江蘇等省市，播種面積占25%；三是西南丘陵玉米區(qū)，包括云貴等省，約占播種面積15%。三大玉米產(chǎn)區(qū)種植面積占全國80%以上。到目前為止，我國小麥的機(jī)械收獲率超過92%，水稻機(jī)收率超過80%，而玉米的機(jī)收水平只達(dá)到63%，發(fā)展速度相對緩慢。由此可見，玉米收獲機(jī)械化與小麥和水稻的收獲機(jī)械化水平相差甚遠(yuǎn)。為減輕農(nóng)民勞動強(qiáng)度，盡快實(shí)現(xiàn)玉米機(jī)械化收獲是當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械化的首要任務(wù)。

一、我國現(xiàn)行的機(jī)械化收獲玉米的要求及方法

1.作業(yè)質(zhì)量要求

機(jī)械化收獲玉米的工藝流程，除了必須滿足先進(jìn)的栽培制度和農(nóng)藝要求外，機(jī)器的作業(yè)質(zhì)量還應(yīng)能達(dá)到國家部頒標(biāo)準(zhǔn)，即盡量減少摘穗過程的果穗損失和損傷，要求落地果穗損失≤3%，落粒損失≤2%，籽粒破碎率＜1%；機(jī)器帶有剝苞葉裝置時，苞葉剝凈率＞70%，機(jī)器工作可靠性＞90%。

2.機(jī)械化收獲玉米的方法

由于各地玉米種植品種和氣候條件不同，收獲時玉米長勢和所具有的物理特性亦不同，尤其是莖稈和籽粒的含水率差別很大，所以一般按照不同地區(qū)和條件，采用不同的機(jī)械和方法進(jìn)行收獲。

氣候干燥地區(qū)或不急于下茬作物耕種、有充足時間成熟晾曬的地區(qū)，玉米莖稈和籽粒的含水率低，苞葉干軟、膨松，果穗易于摘落和剝皮，一般可一次性收獲果穗，甚至脫粒直接獲取籽粒。低溫多雨或需搶農(nóng)時進(jìn)行下茬作物播種的地區(qū)，一般莖稈和籽粒的含水率都較高（在35%以上），苞葉青濕、青葉緊包果穗，以先摘穗并剝皮晾曬，直至水分下降到一定程度時再到場地脫粒為佳。因穗含水率過高時進(jìn)行脫粒，會造成籽粒的大量破碎或損傷。

玉米機(jī)械化收獲方法可分為以下兩種。①分段收獲法。首先用割曬機(jī)將玉米割倒、放鋪，經(jīng)幾天晾曬再脫粒；然后摘穗，將果穗運(yùn)出場外脫粒，莖稈用秸稈還田機(jī)進(jìn)行切碎或用圓盤耙耙碎還田。近年我國幾乎都采用收獲機(jī)配掛還田機(jī)，在收獲過程直接進(jìn)行秸稈還田。②聯(lián)合收獲法。用玉米聯(lián)合收獲機(jī)，一次完成摘穗、剝皮（或脫粒，要求籽粒濕度應(yīng)為25%～29%）、莖稈放鋪或切碎拋撒等項(xiàng)作業(yè)，然后將剝皮的果穗運(yùn)到場上，晾曬后進(jìn)行脫粒。

二、我國玉米收獲機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)

我國玉米收獲機(jī)械研制起步較晚，20世紀(jì)50年代后期才開始引進(jìn)和研制，期間因故中斷。1971年全國農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作會議后，玉米收獲機(jī)的研發(fā)重新掀起了高潮。迄今為止，我國玉米收獲機(jī)的研制過程經(jīng)歷了國外樣機(jī)的引進(jìn)、仿制、改進(jìn)到消化吸收、自行設(shè)計幾個階段，并取得了較好的效果。目前，我國從事玉米收獲機(jī)研制、生產(chǎn)的單位有60多家，已開發(fā)研制出的機(jī)型有60多種。從整體情況看，目前生產(chǎn)玉米聯(lián)合收獲機(jī)對行收獲懸掛式（背負(fù)式）、牽引式和自走式已漸成熟，并在玉米主產(chǎn)區(qū)逐漸推廣應(yīng)用。

1.懸掛式玉米收獲機(jī)

懸掛式玉米聯(lián)合收獲機(jī)是針對我國農(nóng)村拖拉機(jī)保有量比較高的實(shí)際國情而開發(fā)的，是我國特有的一種玉米收獲機(jī)械，作業(yè)部件安裝在拖拉機(jī)機(jī)身上，尾部安裝果穗箱和秸稈粉碎機(jī)，拖拉機(jī)為行走和收獲作業(yè)提供動力，提高了拖拉機(jī)的利用率。缺點(diǎn)是用戶每年至少要安裝和拆卸一次，比較繁瑣，相對于中大型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，生產(chǎn)效率較低，零部件的可靠性差、效率低，對作物不同行距適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題，個別機(jī)型的損失率和破碎率也有待進(jìn)一步降低。

2.牽引式

該機(jī)型以輪式或履帶式拖拉機(jī)牽引作業(yè)，為偏置拖拉式，可一次完成摘穗、剝皮、秸稈粉碎作業(yè)。該機(jī)型性能可靠，零部件通用性高，結(jié)構(gòu)簡單，但技術(shù)相對落后。該機(jī)型的發(fā)展集中在建國初期，目前該類產(chǎn)品的開發(fā)幾乎處于停滯狀態(tài)。

3.自走式

自走式收獲機(jī)具有自行開道的功能，生產(chǎn)效率高，可一次完成玉米的摘穗、剝皮、果穗集箱、籽?；厥铡⒔斩挿鬯樽鳂I(yè)。天津勇猛機(jī)械制造有限公司率先自主研發(fā)4YZ-3型自走式玉米收獲機(jī)，自2000年進(jìn)入玉米機(jī)領(lǐng)域。2014年，產(chǎn)銷量突破3500臺，銷售收入達(dá)6.77億元。與德國格拉默、博世力士樂，美國伊頓、PEER，丹麥丹佛斯等先進(jìn)企業(yè)，合作開發(fā)了聯(lián)合收割機(jī)靜液壓行走、電液一體化控制、智能化控制、CAN總線控制、傳感器控制系統(tǒng)和人機(jī)工程設(shè)計等內(nèi)容。

三、我國玉米收獲機(jī)技術(shù)展望

1.地域功能性玉米收獲機(jī)將得到發(fā)展

在我國，不同地域種植玉米的農(nóng)藝要求不同，種植目的也有所不同，因此需要有針對性地開發(fā)適合某一地域的玉米收獲機(jī)。在東北平原地區(qū)，玉米種植多以大型農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社為主，種植制度為一年一季。收獲時，玉米籽粒含水率較低，可以直接收獲籽粒。在該地區(qū)主要以大型自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)為主，其功能齊全、籽粒損失小及作業(yè)效率高。在山區(qū)丘陵地帶，這種大型自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)就無法作業(yè)，如常林谷豐4YZP-2型玉米收獲機(jī)就很受丘陵山區(qū)農(nóng)民的歡迎。常林谷豐4YZP-2型玉米收獲機(jī)是目前國內(nèi)最矮、最輕、功能最全的自走式雙行玉米收獲機(jī)，能在20°以下山坡上自由作業(yè)，特別適用于丘陵山區(qū)農(nóng)民玉米種植收獲需求。在山東、河北等一年兩熟區(qū)，既要搶農(nóng)時，還要將秸稈進(jìn)行高質(zhì)量還田，以便后期土地的耕整作業(yè)。該地區(qū)應(yīng)該大力發(fā)展結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、收獲工藝先進(jìn)的玉米收獲機(jī)械。

2.與農(nóng)藝結(jié)合是玉米收獲機(jī)的發(fā)展方向

在我國，玉米的種植有平播、壟播、溝播、套播、點(diǎn)播等多種形式，同一臺收獲機(jī)很難適應(yīng)如此復(fù)雜的耕種情況，限制了玉米收獲機(jī)的推廣應(yīng)用。為提高玉米收獲機(jī)械的生產(chǎn)力和適應(yīng)性，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)更快更好發(fā)展，就必須走農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的路線。只有兩者相互結(jié)合，相互適應(yīng)，充分發(fā)揮農(nóng)藝的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和農(nóng)機(jī)的高效功能，才能全面促進(jìn)我國玉米收獲機(jī)械的發(fā)展。

3.提高利用率

在谷物聯(lián)合收獲機(jī)配套玉米割臺直接收獲玉米籽粒，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。新疆、陜西、山西、內(nèi)蒙西部、東北北部等一年一作區(qū)，重點(diǎn)突破柔性脫粒技術(shù)，直接收獲玉米籽粒。實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，提高單機(jī)利用率。