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[摘 要]随着我国玉米收获机械研究水平的不断提高和机收技术的不断完善，还田型玉米收获机已发展到了完善、成熟的阶段，机具得到大面积的推广应用。穗茎兼收型玉米联合收获机可实现茎秆资源的综合利用，适合畜牧业发展初期的需求，是玉米联合收获机械研究、开发的重点，具有较好的发展前景。论述了我国玉米收获机械发展的几个阶段，对我国玉米收获机械发展前景作出分析。
[关键词]玉米收割 机械化 现状 发展
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0191-01
我国小麦的机械收获率已达到70%，水稻机收水平也达到 20.6%。但是作为我国三大主要粮食作物之一的玉米，机收率却只有 1.73%，发展十分缓慢。玉米机械化收获问题已经成为我国农业现代化发展的瓶颈环节，引起了各级政府和有关专家的高度重视。玉米作为我国第三大种植作物，其机械化收获已经在各地有了一定的发展，特别在一些关键问题上取得了一些突破性的进展，预计今后几年玉米的机械化收获规模及水平会出现长足的发展。
1 玉米收获机械的现状
我国玉米收获机械的研制起始于1960年，先后进行了长达6年，“文革”期间被迫中断。1971年全国农业机械化工作会以后，玉米收获机械化掀起高潮，经历了从引进、使用、仿制、改进国外样机到基础理论研究和自行设计两个阶段。
美国、德国、法国等发达国家，二十世纪七十年代就基本实现了玉米的机械化收获。由于这些国家的种植方式多为一年一季，收获时玉米籽粒的含水率很低，大多数机型采用玉米摘穗并直接脱粒的收获方式。
从20世纪80年代初期，我国相继引进了一些国外机型，如美国 Case公司的联合收获机换装玉米割台，一次作业可完成玉米摘穗、脱粒和清选作业。我国北方玉米种植区，玉米收获时籽粒含水率高达35%以上，采用直接脱粒方式收获，籽粒破碎率十分严重。
同期我国还引进了前苏联的KCKY-6型玉米收获机，是现在乌克兰赫尔松康拜因联合收获机制造公司生产的。这种收获机可以进行摘穗——青贮联合作业，实现穗茎兼收。它采用对行作业，设计收获行距700mm，而我国广大农村的玉米种植行距在500mm左右，制约了机具的使用。其秸秆切割方式为无支撑切割，使得作业后的留茬高度高且参差不齐，而且由于喂入杂乱造成切碎后的茎秆长短不一，切碎后的饲料斜茬率高，切段长度达40～120mm。使得饲料利用率很低，用户使用后很不满意。并且这种机型宽度达4.5m，机体庞大，价格昂贵，不适应我国农村广大地区的田间道路情况及经济发展水平。
2 国内研究开发现状
我国研制玉米收获机的发展经历了三个阶段，第一阶段始于20世纪60年代，几乎没有形成定型产品。第二次高潮出现在80年代后期，共有近50家企业和科研单位参与其中，研究开发的重点是解决高湿玉米 （籽粒含水率高达35%以上）的收获问题，针对当时农村经济发展状况和经营规模研制成功了60多种机型，归纳起来主要有以下几种机型。
2.1 摘穗辊式单行玉米收获机
代表机型有4YZF-1型、4Y-118型等，该类型的收获机大多为披挂式，配套动力为11～14.7kW（15～20HP）的小四轮拖拉机。均采用摘穗辊式摘穗机构，置于拖拉机右侧，一次可以完成玉米的摘穗、集箱和秸秆粉碎等作业。该类型的收获机由于结构简单，可靠性比较高，而且价格低廉。但由于采用摘穗辊式摘穗机构，其破碎率较高，难以满足用户要求，并且因为拖拉机的动力不足，效率低、重复碾压地表严重，只是昙花一现，现在已经没有厂家生产这种机型。
2.2 多行披挂式或牵引式玉米收获机
代表机型有4Y-2型、4YW-2型、4YB-3型，这些机型配套动力为 36.8～47.8kW（50～65HP）拖拉机，两行机摘穗机构多为摘穗辊式，三行以上多为摘穗板式。披挂式的收获机割台置于拖拉机前方，秸秆粉碎机在拖拉机后方，果穗箱在秸秆粉碎机的上方，一次作业可以完成玉米的摘穗、果穗集箱和秸秆粉碎。这类收获机价格适中（3万元左右），并且能够充分利用现有的拖拉机，达到一机多用，为目前保有量最多的机型。
2.3 多行自走式玉米联合收获机
代表机型有4YZ-3型、4YF-3型、4YZ-4型，这些机型多为拉茎辊与摘穗板组合式摘穗机构，配套动力为58.8～88kW（80～120HP）的柴油机，可以实现玉米的摘穗、集箱和秸秆粉碎等功能，少数机型还有剥皮功能。其转向、割台升降、秸杆粉碎机升降采用液压控制，方便省力;行走速度可根据作物长势或路面情况进行无级调节，提高了机具的适应能力;部分机型配置了电子监控系统，大大提高了使用安全性。但这类收获机结构复杂，制造难度大，成本高，售价均在10万元以上，一般农户购买需要贷款。再者由于机具结构复杂，需要的专用设备、工艺装备较多，企业受资金限制，前期投入不够，许多关键部件制造精度难以保证，造成机具可靠性不高。所以说价格和可靠性是影响这类机型推广的关键因素。
3 玉米收获机发展的第三个阶段
单从技术开发层面上说，我国玉米收获机已经达到或接近国际先进水平。但是对我国农村小规模经营状况（地块小、玉米品种多、种植行距不一等）针对性不强。随着近几年农村经济结构的调整和畜牧业的发展，穗茎兼收型玉米联合收获机的需求量迅速增加。这使我国玉米收获机技术的开发围绕以下几个热点展开。
3.1 不对行收获技术
由于我国农村土地经营规模小、地块小，不但农户之间的玉米种植行距不等，有时同一地块内行距也有较大差别。收获机工作时对行、转弯、卸粮等浪费了大量的时间，所以作业效率很低，达不到纯小时工作效率的50%，影响了机具的推广应用。不对行收获技术就是采取主动喂入方式，专门解决种植行距杂乱的玉米收获时植株的喂入问题。
3.2 降低收获机动力消耗的技术
这一技术首先是对摘穗装置进行了改进，采用四棱刀式拉茎辊和大圆弧摘穗板组合式摘穗机构，代替了原来的摘穗辊或六棱式拉茎辊。
3.3 降低收获后果穗含杂率的技术
对于拉茎辊与摘穗板组合式的摘穗机构，其优点是收获损失小，籽粒破碎率极低。
3.4 降低籽粒破碎率的技术
对于摘穗辊式的摘穗机构，其优点是收获后的果穗含杂率较低;但收获损失略大，籽粒破碎率偏高。
4 玉米收获机械的技术思路
4.1 对行距的适应性
由于各地玉米种植的习惯不同，有平播、垄播、沟播以及套播、点种等形式，机播的行距也多种多样，30cm～70cm的行距都有种植，另外还有宽窄行种植方式等，应该也必须全面系统多方位多视角去分析，在品种、播种、调控、收获、贮藏等方面协调解决。
4.2 开割道与机具的配置问题
我国农场较少，责任田地块小、地挨地，地边空行较少，作业难度较大。所以侧置式等需要开道的机型普遍不受欢迎。另外，从现有机具配置来看，拨禾、摘穗、集穗机构都放在前面，机组平衡困难。车身过长，也使整机转向不灵活，浪费工作时间，工作效率不高。
4.3 秸秆的处理或还田问题
玉米秸秆的处理主要有就地粉碎还田、整秆翻埋、整秆回收和粉碎回收作为青貯料或绿肥。现有玉米联合收获机都配有秸秆粉碎还田机，在进行摘穗作业的同时，将玉米秸秆粉碎后抛洒在地里，实现秸秆还田。
4.4 玉米收获机的作业性能
现有的玉米收获机械籽粒破损率、损失率、果穗损失率距现行标准还存在一定的差距。作业故障率均较高，特别是首次故障作业时间均较低。其中有制造和使用上的原因，但在很大程度上也是设计水平不够造成的。
[关键词]玉米收割 机械化 现状 发展
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0191-01
我国小麦的机械收获率已达到70%，水稻机收水平也达到 20.6%。但是作为我国三大主要粮食作物之一的玉米，机收率却只有 1.73%，发展十分缓慢。玉米机械化收获问题已经成为我国农业现代化发展的瓶颈环节，引起了各级政府和有关专家的高度重视。玉米作为我国第三大种植作物，其机械化收获已经在各地有了一定的发展，特别在一些关键问题上取得了一些突破性的进展，预计今后几年玉米的机械化收获规模及水平会出现长足的发展。
1 玉米收获机械的现状
我国玉米收获机械的研制起始于1960年，先后进行了长达6年，“文革”期间被迫中断。1971年全国农业机械化工作会以后，玉米收获机械化掀起高潮，经历了从引进、使用、仿制、改进国外样机到基础理论研究和自行设计两个阶段。
美国、德国、法国等发达国家，二十世纪七十年代就基本实现了玉米的机械化收获。由于这些国家的种植方式多为一年一季，收获时玉米籽粒的含水率很低，大多数机型采用玉米摘穗并直接脱粒的收获方式。
从20世纪80年代初期，我国相继引进了一些国外机型，如美国 Case公司的联合收获机换装玉米割台，一次作业可完成玉米摘穗、脱粒和清选作业。我国北方玉米种植区，玉米收获时籽粒含水率高达35%以上，采用直接脱粒方式收获，籽粒破碎率十分严重。
同期我国还引进了前苏联的KCKY-6型玉米收获机，是现在乌克兰赫尔松康拜因联合收获机制造公司生产的。这种收获机可以进行摘穗——青贮联合作业，实现穗茎兼收。它采用对行作业，设计收获行距700mm，而我国广大农村的玉米种植行距在500mm左右，制约了机具的使用。其秸秆切割方式为无支撑切割，使得作业后的留茬高度高且参差不齐，而且由于喂入杂乱造成切碎后的茎秆长短不一，切碎后的饲料斜茬率高，切段长度达40～120mm。使得饲料利用率很低，用户使用后很不满意。并且这种机型宽度达4.5m，机体庞大，价格昂贵，不适应我国农村广大地区的田间道路情况及经济发展水平。
2 国内研究开发现状
我国研制玉米收获机的发展经历了三个阶段，第一阶段始于20世纪60年代，几乎没有形成定型产品。第二次高潮出现在80年代后期，共有近50家企业和科研单位参与其中，研究开发的重点是解决高湿玉米 （籽粒含水率高达35%以上）的收获问题，针对当时农村经济发展状况和经营规模研制成功了60多种机型，归纳起来主要有以下几种机型。
2.1 摘穗辊式单行玉米收获机
代表机型有4YZF-1型、4Y-118型等，该类型的收获机大多为披挂式，配套动力为11～14.7kW（15～20HP）的小四轮拖拉机。均采用摘穗辊式摘穗机构，置于拖拉机右侧，一次可以完成玉米的摘穗、集箱和秸秆粉碎等作业。该类型的收获机由于结构简单，可靠性比较高，而且价格低廉。但由于采用摘穗辊式摘穗机构，其破碎率较高，难以满足用户要求，并且因为拖拉机的动力不足，效率低、重复碾压地表严重，只是昙花一现，现在已经没有厂家生产这种机型。
2.2 多行披挂式或牵引式玉米收获机
代表机型有4Y-2型、4YW-2型、4YB-3型，这些机型配套动力为 36.8～47.8kW（50～65HP）拖拉机，两行机摘穗机构多为摘穗辊式，三行以上多为摘穗板式。披挂式的收获机割台置于拖拉机前方，秸秆粉碎机在拖拉机后方，果穗箱在秸秆粉碎机的上方，一次作业可以完成玉米的摘穗、果穗集箱和秸秆粉碎。这类收获机价格适中（3万元左右），并且能够充分利用现有的拖拉机，达到一机多用，为目前保有量最多的机型。
2.3 多行自走式玉米联合收获机
代表机型有4YZ-3型、4YF-3型、4YZ-4型，这些机型多为拉茎辊与摘穗板组合式摘穗机构，配套动力为58.8～88kW（80～120HP）的柴油机，可以实现玉米的摘穗、集箱和秸秆粉碎等功能，少数机型还有剥皮功能。其转向、割台升降、秸杆粉碎机升降采用液压控制，方便省力;行走速度可根据作物长势或路面情况进行无级调节，提高了机具的适应能力;部分机型配置了电子监控系统，大大提高了使用安全性。但这类收获机结构复杂，制造难度大，成本高，售价均在10万元以上，一般农户购买需要贷款。再者由于机具结构复杂，需要的专用设备、工艺装备较多，企业受资金限制，前期投入不够，许多关键部件制造精度难以保证，造成机具可靠性不高。所以说价格和可靠性是影响这类机型推广的关键因素。
3 玉米收获机发展的第三个阶段
单从技术开发层面上说，我国玉米收获机已经达到或接近国际先进水平。但是对我国农村小规模经营状况（地块小、玉米品种多、种植行距不一等）针对性不强。随着近几年农村经济结构的调整和畜牧业的发展，穗茎兼收型玉米联合收获机的需求量迅速增加。这使我国玉米收获机技术的开发围绕以下几个热点展开。
3.1 不对行收获技术
由于我国农村土地经营规模小、地块小，不但农户之间的玉米种植行距不等，有时同一地块内行距也有较大差别。收获机工作时对行、转弯、卸粮等浪费了大量的时间，所以作业效率很低，达不到纯小时工作效率的50%，影响了机具的推广应用。不对行收获技术就是采取主动喂入方式，专门解决种植行距杂乱的玉米收获时植株的喂入问题。
3.2 降低收获机动力消耗的技术
这一技术首先是对摘穗装置进行了改进，采用四棱刀式拉茎辊和大圆弧摘穗板组合式摘穗机构，代替了原来的摘穗辊或六棱式拉茎辊。
3.3 降低收获后果穗含杂率的技术
对于拉茎辊与摘穗板组合式的摘穗机构，其优点是收获损失小，籽粒破碎率极低。
3.4 降低籽粒破碎率的技术
对于摘穗辊式的摘穗机构，其优点是收获后的果穗含杂率较低;但收获损失略大，籽粒破碎率偏高。
4 玉米收获机械的技术思路
4.1 对行距的适应性
由于各地玉米种植的习惯不同，有平播、垄播、沟播以及套播、点种等形式，机播的行距也多种多样，30cm～70cm的行距都有种植，另外还有宽窄行种植方式等，应该也必须全面系统多方位多视角去分析，在品种、播种、调控、收获、贮藏等方面协调解决。
4.2 开割道与机具的配置问题
我国农场较少，责任田地块小、地挨地，地边空行较少，作业难度较大。所以侧置式等需要开道的机型普遍不受欢迎。另外，从现有机具配置来看，拨禾、摘穗、集穗机构都放在前面，机组平衡困难。车身过长，也使整机转向不灵活，浪费工作时间，工作效率不高。
4.3 秸秆的处理或还田问题
玉米秸秆的处理主要有就地粉碎还田、整秆翻埋、整秆回收和粉碎回收作为青貯料或绿肥。现有玉米联合收获机都配有秸秆粉碎还田机，在进行摘穗作业的同时，将玉米秸秆粉碎后抛洒在地里，实现秸秆还田。
4.4 玉米收获机的作业性能
现有的玉米收获机械籽粒破损率、损失率、果穗损失率距现行标准还存在一定的差距。作业故障率均较高，特别是首次故障作业时间均较低。其中有制造和使用上的原因，但在很大程度上也是设计水平不够造成的。