玉米穗莖兼收技術(shù)

張 華 邸志峰 周 進 姜 偉 鄭振華 閆為軍

張 華、邸志峰、周 進、姜 偉：山東省農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究院

鄭振華、閆為軍：山東國豐機械有限公司

一、技術(shù)概述

（一）基本情況

我國玉米種植面積常年在5億畝以上，而玉米莖稈產(chǎn)量達(dá)2.5億噸，玉米秸稈通過青貯、氨化、膨化、壓塊和發(fā)酵等技術(shù)手段加工成青貯飼料后，其營養(yǎng)價值和適口性得到改善，是食草動物良好粗飼料和過冬食物。玉米穗莖兼收收獲技術(shù)是借助玉米穗莖兼收收獲機完成玉米收獲作業(yè)的一項農(nóng)業(yè)適用技術(shù)，該機型在收獲玉米果穗的同時收獲玉米莖稈。使用該項技術(shù)，既可保證國家糧食安全和養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，又可為玉米種植戶帶來雙份收益，近年來已成為農(nóng)機行業(yè)新的研究熱點和市場主流產(chǎn)品。

近年來，山東省農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究院等單位針對玉米穗莖兼收技術(shù)存在的果穗和莖稈收獲割臺匹配性差、前部割臺過重、整機重量分配失衡、莖稈清潔度低、切碎質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低等突出問題，歷經(jīng)10多年攻關(guān)研究，設(shè)計研發(fā)了4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機。該系列收獲機以大馬力發(fā)動機作為行走和作業(yè)動力，能一次性完成玉米摘穗、剝皮、果穗收集裝車和玉米莖稈收獲、輸送、切碎、拋送等聯(lián)合作業(yè)功能。據(jù)測算，采用穗莖兼收收獲技術(shù)，相比人工莖稈收獲作業(yè)畝均降低作業(yè)成本50～100元，玉米穗莖兼收技術(shù)的示范推廣可利用玉米秸稈來補充短缺的粗飼料，有效解決玉米秸稈高值綜合利用難題，對促進種養(yǎng)結(jié)合和農(nóng)牧循環(huán)，保證畜牧業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展具有積極作用；還能有效杜絕秸稈焚燒保護環(huán)境，增加農(nóng)民收益，具有較好的社會效益和生態(tài)效益。

（二）示范推廣情況

從2009 年起，山東省農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究院與山東國豐機械有限公司等單位開始對玉米穗莖兼收技術(shù)研究，2010 年研發(fā)的4YQW-3 穗莖兼收背負(fù)式玉米聯(lián)合收獲機通過推廣鑒定，同年投放市場。2012年在前期基礎(chǔ)上研發(fā)了4YZQP系列穗莖兼收玉米收獲機，同年批量生產(chǎn)，產(chǎn)品銷往山東、河北、河南等地，2013 年至今累計銷售超過4000臺。該機型摘穗、剝皮與莖稈切碎性能好，整機尺寸小，整機重量分配合理，配備了果穗糧箱和秸稈草箱，機組操作方便、使用可靠、一次性投資少，適合我國大部分地區(qū)玉米種植特點和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平，產(chǎn)品供不應(yīng)求。2015 年研發(fā)了系列玉米穗莖兼收與秸稈打捆一體機，充分滿足了用戶對秸稈處理的個性化需求，市場反應(yīng)良好。近年來，技術(shù)依托單位持續(xù)加大對玉米穗莖兼收收獲機適應(yīng)性、可靠性、穩(wěn)定性進行改進，技術(shù)越來越趨于成熟。玉米穗莖兼收技術(shù)已在我國玉米種植區(qū)進行大面積推廣示范，用戶對該項目產(chǎn)品的認(rèn)可度逐漸提高，提升了應(yīng)用單位產(chǎn)品的核心競爭力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。

（三）提質(zhì)增效情況

4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機累計生產(chǎn)銷售3000余臺，實現(xiàn)銷售收入5.7億元，累計作業(yè)超過400萬畝，節(jié)約秸稈還田作業(yè)成本1.2億元，同時收獲玉米莖稈600余萬噸，增加玉米莖稈收入14 億元，可為500 多萬頭牛提供過冬食物，間接經(jīng)濟效益明顯。玉米穗莖兼收技術(shù)的推廣應(yīng)用還能解決連年秸稈還田帶來的不利影響，有效杜絕秸稈焚燒，保護環(huán)境，具有很好的社會效益和生態(tài)效益。

二、技術(shù)要點

（一）核心技術(shù)

4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機由果穗收獲割臺、莖稈收獲一體割臺、果穗升運器、剝皮機、草箱、果穗糧倉、發(fā)動機、機架、傳動裝置等組成。作業(yè)時，玉米植株通過扶禾器首先進入上層割臺，在摘穗輥的作用下完成摘穗；摘下的果穗通過果穗攪龍集中于割臺右側(cè)進入果穗升運器，經(jīng)果穗升運器輸送到剝皮機進行剝皮，剝皮后拋送至果穗箱。摘穗的同時，玉米莖稈在摘穗輥的作用下向下運動，經(jīng)下層割臺往復(fù)式切割器切斷后由秸稈攪龍進行集中，進入秸稈輸送箱。秸稈輸送箱后端有秸稈揉搓切碎機構(gòu)，完成秸稈的揉搓切碎及將秸稈拋送裝箱等聯(lián)合作業(yè)功能。

1.玉米穗莖兼收割臺匹配技術(shù)

玉米果穗收獲和莖稈收獲過程是相互影響的，針對玉米果穗收獲和莖稈收獲割臺匹配性差等問題，項目組建立了多種試驗臺，系統(tǒng)研究了立式、橫向臥式、縱向臥式果穗收獲技術(shù)對莖稈收獲的影響，確定了果穗收獲和莖稈收獲最佳匹配參數(shù)，解決了莖稈收獲損失大、效率低等難題。

2.果穗收獲割臺全幅不對行技術(shù)

采用輥式摘穗，縮短了摘穗機構(gòu)長度，割臺前部采用撥禾鏈強制喂入，可收獲不同種植行距的玉米，割臺前尖可拆卸，正常作業(yè)不安裝前尖，整機尺寸小，作業(yè)靈活；安裝前尖后，可以收獲倒伏玉米，提高了收獲機對不同地區(qū)和地形的適應(yīng)性。

3.輕簡型一體式秸稈收獲割臺

針對傳統(tǒng)莖稈收獲輸送距離長、易擁堵等問題，優(yōu)化了莖稈切割、輸送、切碎等部件，創(chuàng)新研制了雙曲線秸稈切碎系統(tǒng)，“前切碎＋后旋切刀軸雙曲線切碎”型切碎機構(gòu)，前切預(yù)切小段，再進行曲線切碎，無斜切，切斷均勻、成型好；研制了鏈耙式縱向喂入技術(shù)，縮短了莖稈通道，能調(diào)順秸稈，縱向喂入，莖稈切碎均勻。設(shè)計了集切割、輸送、切碎、拋送于一體的輕簡型秸稈收獲割臺，優(yōu)化了秸稈輸送通道，降低了割臺重量，可一次性完成秸稈切割、輸送、切碎、拋送，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝控制，秸稈處理順暢，收獲效率高。

4.全膠輥高效低損剝皮機

研發(fā)了全膠輥高效低損剝皮機。針對傳統(tǒng)剝皮機啃粒、掉粒損失大等問題，建立了剝皮試驗臺，系統(tǒng)分析了影響玉米剝皮的相關(guān)因素，研發(fā)了全膠輥高效低損剝皮機。剝皮機采用全膠螺旋輥加星輪押送，膠輥抓取能力強，剝皮效果好，螺旋輥導(dǎo)向好，不啃粒，掉粒少。

（二）配套技術(shù)

1.收獲期的選擇

穗莖兼收作業(yè)應(yīng)以蠟熟期末或完熟期早期收獲最佳，此時進行穗莖兼收作業(yè)收獲質(zhì)量好，效益最好。

2.機具準(zhǔn)備

根據(jù)作業(yè)地塊大小、種植行距、作業(yè)質(zhì)量要求等條件選擇合適的穗莖兼收收獲機。在小麥玉米兩作區(qū)，建議選用帶秸稈還田裝置的機型，為下茬播種提供較好的基礎(chǔ)，爭搶農(nóng)時。

穗兼收作業(yè)前應(yīng)對機具全面調(diào)整，依據(jù)作物條件對割臺、切碎、剝皮、秸稈還田等主要部件進行調(diào)整檢查，確保各部件運轉(zhuǎn)正常平穩(wěn)。正式作業(yè)前，應(yīng)進行試收獲，達(dá)到農(nóng)藝要求后，方可開始正式作業(yè)。

玉米穗莖兼收收獲機要針對種植模式、玉米成熟度、行距、結(jié)穗高度等情況，適當(dāng)調(diào)整摘穗輥（或摘穗板）間隙，檢查調(diào)整鏈條皮帶松緊度，緊固所有螺絲，正確調(diào)整秸稈還田機作業(yè)高度，保證留茬高度適合作業(yè)區(qū)域農(nóng)藝要求。

3.作業(yè)要求

玉米種植行距要與玉米穗莖兼收收獲機要求的行距相適應(yīng)，行距偏差±5cm；玉米結(jié)穗高度≥35cm，玉米倒伏程度≤5%，果穗下垂率≤15%。

玉米果穗收獲作業(yè)質(zhì)量要求總損失率≤4%，果穗損失率≤3%，籽粒破碎率≤1%，果穗含雜率≤1.5%，苞葉剝凈率≥85%。

玉米秸稈收獲質(zhì)量要求秸稈切碎長度≤3cm，莖稈切碎合格率≥85%，秸稈收獲率≥90%。

玉米秸稈還田作業(yè)質(zhì)量按《JB/T6678-2001》規(guī)定執(zhí)行。

玉米穗莖兼收收獲機應(yīng)按使用說明書規(guī)定的作業(yè)速度作業(yè)，避免中途停車、減速和倒車。地頭轉(zhuǎn)彎或田間轉(zhuǎn)移時，應(yīng)切斷動力將其置于提升狀態(tài)，可靠鎖定，慢速行駛，確保安全。

三、適宜區(qū)域

可廣泛應(yīng)用于玉米種植區(qū)，尤其是黃淮海玉米種植區(qū)。

四、注意事項

采用玉米穗莖兼收收獲技術(shù)作業(yè)時，應(yīng)選擇適宜的收獲期和種植模式確保收獲質(zhì)量和效益最佳。玉米穗莖兼收收獲機起步前，應(yīng)先空運轉(zhuǎn)收獲機械，正常后收獲機割臺割道對準(zhǔn)玉米行起步。盡量避免中途停車、減速和倒車作業(yè)，特別注意遵守產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提出的安全作業(yè)規(guī)范操作，確保人員安全。采用玉米穗莖兼收收獲技術(shù)，建議同時配套以專門或兼用的青（黃） 貯設(shè)施，確保收獲的秸稈及時貯存。