我国玉米收获机械化技术研究

摘要：玉米是我国第二大种植作物，分布广泛，常年种植面积约0.27亿hm2，产量占我国粮食总产量的30%左右。但玉米收获机械化较为滞后，机收水平仅为16.9%，成为制约玉米机械化的“瓶颈”。近年来，玉米收获机械化成为各地农机化工作的重点，制定倾斜政策，列入农机购置补贴目录，加大玉米收获机械推广力度。但问题是，由于耕种方式不一、种植地块分散等因素，玉米收获机陷入推而不广的境地。为此，科研部门及生产企业下大力气，力求解决玉米收获机作业中遇到的实际问题，以提高适应性。

关键词：玉米；收获机械化；现状；趋势

中图分类号：S233.4 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-03-0187-1

1 玉米收获机研发现状

我国玉米收获机械研制始于1960年，1975 年中国农业机械化科学研究院与赵光机械厂研制成功首台国内玉米收获机械――4YW―2型牵引式卧辊双行玉米摘穗机。70-80年代，陆续有多种型号的玉米收获机出现，机型有牵引式、悬挂式（背负式）、自走式和玉米割台等4种，其工艺过程一般为：摘穗―剥皮（或直接装车）―茎秆粉碎（还田或回收）或放铺―果穗集箱或装拖车。80年代玉米收获机的研发生产几乎停止了，进入90年代，赵光机械厂首先研究了自走式4行，河北农业大学等单位研制了悬挂式单行玉米收获机等机型，但均被市场淘汰。进入21世纪，玉米收获机械研发工作取得明显进展，各种成熟机型相继诞生，涌现出天津富康、山东玉丰等有一定市场知名度和占有率的产品。目前，我国参与玉米收获机械研发、生产的企业多达100余家，列入《2009-2011年国家支持推广的农业机械产品目录》的玉米收获机械已达120余种。

2 玉米收获机技术趋势

2.1 不对行收获技术

即采取主动喂入方式，解决种植行距杂乱的玉米植株喂入问题。一是把拨禾链沿扶禾器向前侧方延伸，在两扶禾器间形成V形喂入口，玉米植株进入两扶禾器尖中间后，茎秆首先与拨禾链接触，在拨禾链的拨齿的强制作用下向后运动，完成不对行喂入；二是采用喂入拨禾链加拨禾轮组合式喂入机构。这种结构有利于较宽行距玉米的收获，拨禾链向内侧、后方拨送，拨禾轮扶持茎秆并向后方拨送，防止向前推倒茎秆，实现不对行收获；三是带螺旋叶片的导入锥式喂入机构。这种喂入方式较适应窄行距玉米的收获，可使效率提高30%，机具适应性也大大增强。

2.2 降低功耗收获技术

该技术对摘穗装置加以改进，采用四棱刀式拉茎辊和大圆弧摘穗板组合式摘穗机构，取代了原来的摘穗辊或六棱式拉茎辊。同时，对秸秆切碎装置也进行了改进，通过改变动刀形状，增加定刀数量，调整切碎刀轴转速等，可在一定程度上降低玉米收获机动力消耗。

2.3 降低含杂率技术

拉茎辊与摘穗板组合式摘穗机构收获后，果穗含杂率较高。为此，对大圆弧折弯式摘穗板、弹性拨禾齿、四棱刀式拉茎辊、弹性拉茎辊等进行相应改进，可以有效降低玉米果穗含杂率。

2.4 降低破碎率技术

摘穗辊式摘穗机构虽然果穗含杂率较低，但收获损失较大，籽粒破碎率偏高。为此，可以采取加大摘穗辊直径、降低摘穗辊转速、减少摘穗爪棱高、提高摘穗辊表面光洁度、摘穗辊表面喷塑等措施，有效降低玉米籽粒破碎率。

2.5 机电一体化技术

在割台、卸粮装置设计上采用液压设计，提高机具稳定性和可靠性；在割台上安装报警装置，遇到障碍时自动发出信号；在驾驶室安装计亩装置，作业多少通过仪表一目了然。

3 玉米收获机技术突破方向

3.1 整机结构有待优化

目前，我国玉米收获机的整体长度基本都会超过7m，高度一般会超过3m，造成运输和转弯难度大，同时操作的舒适性较差，易造成机手的疲劳。因此，可以从玉米收获机得整体结构进行考虑，来减小整机挂接后的长度、高度或者通过设计通用自走式玉米收获机底盘，来减小玉米收获机的长度、高度，这样玉米收获机就可以在小面积玉米种植带进行生产活动，同时能够增强玉米收获机械田间作业通过性和灵活性，并且能够提高机手作业操作舒适性。

3.2 摘穗机构有待改善

摘穗机构是玉米收获机械的核心部件，在进行不同品种和不同成熟度玉米收获作业时，机手应根据实际情况对成对摘穗辊或成对拉茎辊、摘穗板间隙，以及摘穗辊或拉茎辊与清草刀间隙进行调整，以解决啃粒、断穗或茎秆拉断和摘穗辊或拉茎辊缠草造成割道堵塞等问题。目前，仅2行玉米收获机成对摘穗辊间隙可调性较好，生产企业应加强上述涉及间隙调整性机构的技术研究，开发调整可操作性强的玉米摘穗机构。

3.3 提高通用性与适应性

随着机收技术的不断完善，还田型玉米收获机已发展到较为成熟的阶段，机械摘穗＋秸秆粉碎还田联合收获技术模式成为主要模式；玉米割台已逐渐成熟，通过与小麦联合收割机互换割台，可以实现一机多用，具有较好的发展前途；穗茎兼收型玉米联合收获机，可以实现茎秆资源的回收利用，将是玉米联合收获机械近期研发的重点。但一段时间内，玉米收获机仍以价格较低的悬挂式机型为主，不对行收获的玉米收获机将随技术的不断完善而迅速占领市场，形成悬挂式机型与自走式机型共存的局面。

参考文献

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作者简介：杨维宇（1962-），男，高级工程师，研究方向：农业工程研究。