持續(xù)推進農機農藝結合穩(wěn)步提高玉米收獲機械化水平

一、 我國玉米作物種植分布及生產特點：

（一）玉米種植區(qū)的分布

玉米是我國三大糧食作物之一，玉米種植主要集中在三大區(qū)域：

1、東北、西北春玉米種植區(qū)

2、黃淮海夏玉米種植區(qū)

3、南方山地丘陵玉米種植區(qū)

（二）玉米種植特點

由于地理位置、氣候差異和傳統(tǒng)種植農藝的影響，在我國玉米栽培模式千差萬別，主要有春玉米和夏玉米兩大類，農藝方面有平作、壟作、套作等，玉米品種多種多樣，作物特性差異較大，尤其是種植行距紛繁多雜，長期缺乏規(guī)范統(tǒng)一的農藝標準，給玉米機械化收獲的推廣造成了較大的困難。

北方春玉米收獲期成熟度（含水率低）

黃淮海夏玉米收獲期成熟度（含水率高）

等行距種植  

寬窄行種植

（三）玉米收獲的特點與差異點

1、收獲差異

1）地區(qū)差異：收獲期成熟度不同

2）農藝差異：種植行距不同

2、收獲方式：

1）人工摘穗收獲

2）機械摘穗收獲

3）機械籽粒聯合收獲

二、 現有玉米機械化收獲方式和需求特點

玉米機械收獲方式主要有：摘穗收獲、穗莖兼收、秸稈還田、籽粒直收等，形成了玉米收獲多樣性的特點。

（一）果穗收獲：目前東北、西北及中原多數地區(qū)仍以果穗收獲為主，同時要求有剝皮、秸稈還田等功能，并對苞葉剝凈率有較高要求，以滿足后續(xù)脫粒需求。

果穗收獲

（二）穗莖兼收：隨著養(yǎng)殖業(yè)、生物基材料和生物質發(fā)電等行業(yè)的快速發(fā)展，秸稈的利用不斷擴大，在果穗收獲同時還需求秸稈回收。

在利用秸稈制造生物基材料和秸稈燃料的地區(qū)，需要秸稈鋪放、堆放或打捆等功能，便于后續(xù)收集和加工；或在果穗收獲的同時，實現莖稈粉碎回收。

玉米穗莖兼收

（三）秸稈還田：一是在人工掰棒或機器摘穗后，使用拖拉機帶秸稈還田機直接粉碎還田，但作業(yè)成本相對較高。二是用玉米收獲機在果穗收獲的同時進行秸稈粉碎還田，提高了作業(yè)效率。

果穗收獲后秸稈還田

（四）籽粒直收：隨著糧食烘干設施的推廣，籽粒聯合高效收獲正逐步成為重要需求，特別是在黑龍江農墾、新疆維吾爾自治區(qū)生產建設兵團系統(tǒng)，高效能籽粒直收機型將成為重要的發(fā)展方向之一；二是中原部分地區(qū)因農時和一機多用的需求等因素，在解決玉米品種和高含水率收獲籽粒破碎率問題后籽粒直收必將得到更高程度的快速發(fā)展。

籽粒直收

三、收獲需求特點：

不同地區(qū)的用戶對產品需求的不同關注點：

（一）東北、西北市場以大型化、多功能、籽粒直收需求為主。

（二）中原地區(qū)以中型化、具備摘穗、剝皮、莖稈粉碎還田功能需求為主。

（三）部分局部地區(qū)要求多項功能兼顧，作業(yè)時實現功能切換、一機多用。

四、目前玉米機械化收獲存在的問題

（一）播種機具與玉米種植農藝之間的不融合：當前全國玉米種植機具和農藝差別大，加上各地區(qū)農藝習慣不同，玉米種植標準化程度普遍較低，加之機播與人工播種混雜，導致了種植方式的多樣化，機具難以與農藝需求相適應。

（二）玉米機械收獲行距適用范圍的有限性與種植行距的多樣性之間的矛盾：現有玉米收獲機械產品多為定置行距，對行距的適應性非常有限，一種定值行距或幾種行距難以適應農藝的多種種植行距，玉米收獲機械產品難以形成標準化、系列化，機械效能難以充分發(fā)揮，不利于普及和推廣，并導致了產品多樣性，致使收割機產品品種多、批量小、成熟度低，生產成本增加，服務費用增加。

（三）收獲機具與玉米品種性狀之間的不適應：各地玉米生物性狀差別大，植株高度、結穗高度、果穗尺寸有較大差異，加之收獲期的果穗成熟度不一，秸稈利用的處理要求不同，機具性能難以同時滿足各類玉米品種作業(yè)要求。如中原地區(qū)收獲時玉米青濕，需要采用輥式摘穗機構；東北地區(qū)收獲時玉米較干，需要采用板式摘穗，兩種機型不能跨區(qū)收獲。

（四）農機效率的有限性與農時之間的不匹配：多樣化的農藝不僅導致了農機的適應性差，同時降低了機具的利用率和作業(yè)效率，在復種指數要求高的地區(qū)，難以滿足農時的要求。如何提高機器作業(yè)效率非常關鍵。

（五）農機的時代性要求與農藝的傳統(tǒng)性之間的差距：隨著人口城市化的發(fā)展和農業(yè)勞動力的轉移，農業(yè)生產的機械化要求越來越高，農藝的規(guī)范化和標準化發(fā)展相對滯后，已難以支撐農業(yè)生產的時代要求。農機和農藝實現盡快同步，建立作業(yè)標準與規(guī)范顯得十分重要。

五、國內玉米收獲機產業(yè)和玉米收獲機產品發(fā)展存在的問題和差距

（一）玉米收獲機產業(yè)

1、收獲機產業(yè)集中度低

2、適用品種少

3、同質化嚴重

4、能力弱

（二）玉米收獲機產品：功能單一

1、中小型低端產品造成惡性競爭

2、大中型產品開發(fā)和生產能力薄弱

3、中低端產品持續(xù)發(fā)展能力弱

（三）研發(fā)設計技術、制造技術手段：水平低

產品技術的應用機理、設計理論的研究基礎不足、開發(fā)設計水平低下，難以支撐產品技術的發(fā)展，造成重大產品和新產品開發(fā)周期長，難以及時滿足市場需求。（如目前鮮食玉米和種穗玉米的收獲需求未能滿足）

（四）產品發(fā)展不平衡:存在三多三少三快三慢現象

1、產品結構三多三少

1）機型種類多，適用機型少；

2）小機型較多，大中型機型少；

3）低檔次機型多，高性能機型少；

2、區(qū)域發(fā)展三快三慢

1）平原地區(qū)快，丘陵山區(qū)慢；

2）東部和北方快，西部和南方慢；

3）旱地快，水澆地慢；

六、與國外先進水平存在的差距

（一）發(fā)達國家玉米收獲機先進技術水平

1、液壓和機電一體化技術綜合應用水平高

2、全自動、遙控、信息化技術水平高

3、大型、聯合與復式作業(yè)，具有統(tǒng)一標準

4、金屬、塑料、橡膠以及特殊材料應用普遍

（二）我國玉米收獲機現階段技術水平

1、單一機械且技術水平低

2、手動、半自動操縱技術水平低

3、中小型、單一功能、無統(tǒng)一作業(yè)標準

4、幾乎單一普通鋼材應用

七、解決玉米收獲機械化問題的途徑與發(fā)展方向。

（一）農機與農藝相結合

1、玉米品種和種植模式走向標準化

在培育高產品種的同時，培育出“秸稈堅硬抗倒伏，籽粒緊密不掉頭”，適合摘穗、剝皮機收的新品種，實現標準化種植，一個地區(qū)一種行距，便于全程機械化作業(yè)，根據目前實際情況，建議中原地區(qū)統(tǒng)一為600mm行距，東北地區(qū)統(tǒng)一為650mm行距。

2、實行玉米區(qū)域化和規(guī)?；N植

政府推動土地合理流轉、倡導土地適度規(guī)模經營，實施區(qū)域化種植和機械化作業(yè)農機合作社，實行統(tǒng)一種植，統(tǒng)一管理。農機大戶集中承包經營，建立機械化農場，實行規(guī)?；N植，提高生產效率。

3、制定玉米籽粒直收技術標準

通過試驗研究，探明在中原地區(qū)春玉米、夏玉米籽粒直收情況下需要的配套栽培技術，確定播期、播量、適宜密度、適宜行距、田間管理等技術標準，制定出玉米籽粒直收技術標準。

（二）農藝適應農機方面

1、與農機發(fā)展需求相結合，開發(fā)、推廣適于機械化作業(yè)的農藝。

2、引導農民科學種田、合理密植，如學習美國的寬行距、窄株距密植方式。

3、推廣等行距種植模式，便于機器收獲。

4、培育適于機械化作業(yè)的優(yōu)良品種，如中原地區(qū)產量高、脫水快、生長周期短、易脫粒的品種，實現中原地區(qū)籽粒直收，提高作業(yè)效率。實現玉米機械化高效率收獲。

（三）農機適應農藝方面

1、對行收獲方面：采用“擴口式”撥禾鏈機型

通過V字型撥禾鏈延伸，加大撥禾范圍，擴大行距適應范圍，確保一種機具能夠盡量收獲更多的種植行距。

2、不對行收獲方面

1）開發(fā)應用小行距摘穗機型

小行距機型能夠初步適應部分區(qū)域窄行距種植模式的收獲要求，可作為部分區(qū)域補充機型。

小行距摘穗機型

2）攻關開發(fā)改進無鏈撥禾式摘穗機型

無鏈式摘穗裝置，通過撥禾輪的有序導入，擴大行距適應范圍，目前國內機型尚不成熟。需要攻關開發(fā)改進。

無鏈式撥禾摘穗機型

3）引進開發(fā)和自主創(chuàng)新開發(fā)強制對行摘穗機型和技術

采用先行切割、夾持輸送、強制分行摘穗的作業(yè)方式，可完全實現不對行收獲（實際上是強制分行對行收獲）及秸稈綜合處理的要求（但難度較大，需要長期攻關）。

強制集中分行后對行摘穗。

（四）國家政策方面：

建議把有限的研發(fā)資金和相關資源向具有產品創(chuàng)新能力強的企業(yè)傾斜，適當給予企業(yè)一定的政策支持，通過政、產、學、研合作，開展原始創(chuàng)新，關鍵核心技術創(chuàng)新，做大、關鍵做強民族企業(yè)，提高國際競爭力，帶動行業(yè)的快速發(fā)展，減少資源投放的浪費。比如開發(fā)玉米收獲機行距無級可調，行數可變換的多功能通用型玉米摘穗臺，實現玉米機械化收獲的推廣應用。

（來源：《農業(yè)機械》2019.9

作者：李金良 倪國慶 朱金光 何松 王樂剛 張延成 王小平 張明源 惠兆元 范海萍 程汝鵬）