玉米机械化收获方法及发展趋势

文/ 山东农业工程学院 王建祥 刘彩虹

玉米是我国3 大粮食作物之一，也是农民的重要收入来源。玉米的收获是整个玉米生产过程中最重要的一个环节，对提升整个玉米的产量和质量具有很大的影响。由于我国耕地资源分布广泛，不同地区的地形样貌、气候特点以及种植习惯都有较大差异，再加上玉米收获后的秸秆还田和收集青贮等要求的不同，因此开发使用收获机械种类繁多。

一、玉米机械化收获方法

1.分别收获法。由于玉米收获时籽粒含水率一般在25%～35%，甚至更高，收获时不能直接脱粒，所以一般采用分段收获法。用不同功能相对独立的多种机械，分别完成摘穗、运输、剥皮、脱粒、秸秆处理等作业。

2.联合收获法。联合收获法工艺流程为：连续完成摘穗、剥皮、秸秆处理等环节。

二、玉米收获机械类型

1.分别收获法。

（1）摘穗机。由分禾装置、喂入输送装置、摘穗装置、升运器和果穗箱等构成。有卧辊式和立辊式两种类型：立辊式玉米摘穗机装有茎秆切割装置。摘穗过程在茎秆被割断后进行，摘穗后的茎秆由铺放装置成堆铺放在田面上，也可由茎秆切割装置切碎后抛撒在机后田面。卧辊式玉米摘穗机对田间直立的茎秆进行摘穗。摘穗后的茎秆由切碎装置切碎后抛撒，但不能回收利用，这种机器结构紧凑，工作可靠性较好。

（2）剥皮机。主要由进料斗、机架、辊筒室、压送机和出料口等装置组成。原材料通过进料口进入滚筒室，由滚筒体通过旋转、摩擦、挤压和推进，将玉米皮剥落，玉米皮和玉米棒自动从各自的出口排出。主动轴上设有螺旋条和橡胶钉，传动轴上装有多个橡胶轮，通过剥皮装置能够均匀地把已进入机内的果穗，分配到两对相对旋转的剥皮轴之间，并在果穗自身旋转的情况下，顺利向前推进，在行进中，被特制的剥皮爪撕开苞叶，并在瞬间被旋转轴辗压住苞叶向下拉，而完成剥离之目的。

（3）脱粒机。有机电动力驱动和人力手摇、脚踏等类型。机电动力驱动的玉米脱粒机采用圆柱形或圆锥形钉齿滚筒与筛状凹板构成的脱粒装置，并设有风扇以清除轻杂质；手摇或脚踏的玉米脱粒机多采用钉齿盘式脱粒装置作业时，将玉米穗喂入到肋条式锥轮、弹簧压板和旋转的钉齿盘之间，以钉齿扭脱粒机。

2.联合收获法。

（1）自走式。自走式玉米联合收获机是自带动力、控制及行驶系统的先进玉米收获机，是一个高度集成化的整体农机。该机型结构复杂，采用无链式玉米分禾、摘穗与茎杆切碎装置，主要原理是采用摘穗板、拉茎辊结构和立轴式甩刀，先切割后摘穗，提高了玉米收获机的行距适应性；功能齐全，可以一次完成多行玉米的摘穗、剥皮、果穗集箱、秸秆粉碎还田等功能，作业效率高、籽粒损失率及破损率低。主要适用于大型平整土地的收获。

（2）悬挂式。悬挂式，俗称背负式，多与拖拉机配套使用，主要由摘穗装置、输送装置、果穗箱和秸秆粉碎装置组成，通过合理的设计安装于拖拉机的各个部位，可完成玉米的摘穗、剥皮、粉碎秸秆等功能，机器结构紧凑、小巧灵活、工作效率高，适用于农村种植地块小、行距差别大、套种玉米的收获。且能够在玉米收割完成后拆卸下来，不耽误拖拉机的正常使用，有利于生产资源的高效利用。

（3）牵引式。该机型由履带或拖拉机牵引作业，为偏置拖拉机，摘穗机大部分采用辊式摘穗机构，是我国最早开发和研制的机型，可一次完成摘穗、剥皮、秸秆粉碎等功能。其特点是结构相对简单，性能可靠，零部件的通用性高，但其机组长度过长，不利于转弯，作业前需人工进行开道，不适合小地块作业。

（4）玉米割台。玉米专用割台适用于替换谷物联合机上的谷物收割机，从而将谷物联合收获机转变成玉米联合收获机。目前试验应用的主要是在自走式小麦联合收获机上保存部分工作部件及功能，更换玉米割台、加装玉米输送槽和秸秆还田机，实现玉米收获功能；通过互换割台，实现一机两用，既可以收获小麦，又可以收获玉米。其优点在于收割台结构紧凑、性能可靠、零部件通用性高，解决了小麦收获机使用季节性的限制，从而提高了单机效率。但该机型暂无脱粒功能，而且玉米收获与小麦收获的区别较大，安装玉米割台的小麦联合收获机需进行改装。

三、玉米收获机械化发展存在问题

1.价格因素。任何商品为市场所接受，价格因素起着重要的作用，农业机械产品的购买群体是经济条件相对较差的农民，所以这种因素显得更加突出。对于大型自走式收获机来说，机具价格较高，但年利用率低（作业期15 ～20 天），投资回收期长；而且我国大多企业生产的玉米收获机械在摘穗、剥皮、果穗集运、秸秆粉碎还田等方面与现行标准还存在一定的差距，作业故障率高，使农民承担的风险和费用过高，限制了其推广。

2.农艺因素。由于我国玉米的种植范围广，各地区农艺习惯不同，标准化程度较低，出现了多种多样的种植方式，而且存在机播与人工播种混杂的情况，从而导致植株的间距、行距差别较大，不均匀。然而现在的玉米收获机械产品多为定置行距，对行距的适应性非常有限，常造成机具割台堵塞，造成收获机个别部件损坏，使得机械收获非常困难。

3.机械质量低劣，作业可靠性差。当前，企业在玉米收获机械方面的科研能力、设备精度、工人素质等还无法保证机具的质量要求。经市场调查，我国玉米收获机易出现故障的部位主要集中在摘穗机构、传动机构、剥皮机构。主要表现为：易损件损坏频次高、易损件不通用；部分产品设计不合理、质量不过关，同一机型的同一部件经常出现同一问题等。

4.玉米品种不同。各地玉米生物性状差别较大，植株高度、结穗高度、果穗尺寸等都有较大差异，且收获期的果穗成熟程度不一，对秸秆的利用处理要求也各不相同，使得很难同时满足各类玉米品种的作业要求。如中原地区收获时玉米青湿，宜采用辊式摘穗机构；而东北地区收获时玉米较干，需采用板式摘穗，两种机型无法跨区使用。

四、发展趋势

我国玉米收获技术跟国外相比还存在较大差距，但随着农业技术和科技的发展，对机械不断进行开发、改进和优化，并结合系统的农艺标准，逐渐实现玉米收获机的高效、智能、通用化。其中对于玉米收获机械的研发，可根据玉米种类的不同，实现一种或多种品种收获方式，提高收获效率和机具的利用率；同时对收获机械在技术上进行升级，通过加装控制台或操作系统，实现机械的智能化，从而减少人力资源的投入，降低人工劳动强度。甚至可以通过如今的互联网技术，能够用遥控装置进行指挥收获并进行实时监控管理，实现无人化操作。