○文/姚春艷(黑龍江省齊齊哈爾市人民政府農(nóng)村能源辦公室)
玉米與小麥、水稻并稱是世界3大糧食作物。玉米同時也是工業(yè)的重要原料,在我國年種植面積已達到1.3億hm2。目前,我國已形成3大玉米生產(chǎn)區(qū):一是北方玉米區(qū),包括吉林、黑龍江、遼寧、河北等省市,播種面積占全國40%;二是黃淮玉米區(qū),包括山東、河南、江蘇等省市,播種面積占25%;三是西南丘陵玉米區(qū),包括云貴等省,約占播種面積15%。三大玉米產(chǎn)區(qū)種植面積占全國80%以上。到目前為止,我國小麥的機械收獲率超過92%,水稻機收率超過80%,而玉米的機收水平只達到63%,發(fā)展速度相對緩慢。由此可見,玉米收獲機械化與小麥和水稻的收獲機械化水平相差甚遠。為減輕農(nóng)民勞動強度,盡快實現(xiàn)玉米機械化收獲是當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械化的首要任務(wù)。
機械化收獲玉米的工藝流程,除了必須滿足先進的栽培制度和農(nóng)藝要求外,機器的作業(yè)質(zhì)量還應(yīng)能達到國家部頒標準,即盡量減少摘穗過程的果穗損失和損傷,要求落地果穗損失≤3%,落粒損失≤2%,籽粒破碎率<1%;機器帶有剝苞葉裝置時,苞葉剝凈率>70%,機器工作可靠性>90%。
由于各地玉米種植品種和氣候條件不同,收獲時玉米長勢和所具有的物理特性亦不同,尤其是莖稈和籽粒的含水率差別很大,所以一般按照不同地區(qū)和條件,采用不同的機械和方法進行收獲。
氣候干燥地區(qū)或不急于下茬作物耕種、有充足時間成熟晾曬的地區(qū),玉米莖稈和籽粒的含水率低,苞葉干軟、膨松,果穗易于摘落和剝皮,一般可一次性收獲果穗,甚至脫粒直接獲取籽粒。低溫多雨或需搶農(nóng)時進行下茬作物播種的地區(qū),一般莖稈和籽粒的含水率都較高(在35%以上),苞葉青濕、青葉緊包果穗,以先摘穗并剝皮晾曬,直至水分下降到一定程度時再到場地脫粒為佳。因穗含水率過高時進行脫粒,會造成籽粒的大量破碎或損傷。
玉米機械化收獲方法可分為以下兩種。①分段收獲法。首先用割曬機將玉米割倒、放鋪,經(jīng)幾天晾曬再脫粒;然后摘穗,將果穗運出場外脫粒,莖稈用秸稈還田機進行切碎或用圓盤耙耙碎還田。近年我國幾乎都采用收獲機配掛還田機,在收獲過程直接進行秸稈還田。②聯(lián)合收獲法。用玉米聯(lián)合收獲機,一次完成摘穗、剝皮(或脫粒,要求籽粒濕度應(yīng)為25%~29%)、莖稈放鋪或切碎拋撒等項作業(yè),然后將剝皮的果穗運到場上,晾曬后進行脫粒。
我國玉米收獲機械研制起步較晚,20世紀50年代后期才開始引進和研制,期間因故中斷。1971年全國農(nóng)業(yè)機械化工作會議后,玉米收獲機的研發(fā)重新掀起了高潮。迄今為止,我國玉米收獲機的研制過程經(jīng)歷了國外樣機的引進、仿制、改進到消化吸收、自行設(shè)計幾個階段,并取得了較好的效果。目前,我國從事玉米收獲機研制、生產(chǎn)的單位有60多家,已開發(fā)研制出的機型有60多種。從整體情況看,目前生產(chǎn)玉米聯(lián)合收獲機對行收獲懸掛式(背負式)、牽引式和自走式已漸成熟,并在玉米主產(chǎn)區(qū)逐漸推廣應(yīng)用。
懸掛式玉米聯(lián)合收獲機是針對我國農(nóng)村拖拉機保有量比較高的實際國情而開發(fā)的,是我國特有的一種玉米收獲機械,作業(yè)部件安裝在拖拉機機身上,尾部安裝果穗箱和秸稈粉碎機,拖拉機為行走和收獲作業(yè)提供動力,提高了拖拉機的利用率。缺點是用戶每年至少要安裝和拆卸一次,比較繁瑣,相對于中大型玉米聯(lián)合收獲機,生產(chǎn)效率較低,零部件的可靠性差、效率低,對作物不同行距適應(yīng)能力不強等問題,個別機型的損失率和破碎率也有待進一步降低。
該機型以輪式或履帶式拖拉機牽引作業(yè),為偏置拖拉式,可一次完成摘穗、剝皮、秸稈粉碎作業(yè)。該機型性能可靠,零部件通用性高,結(jié)構(gòu)簡單,但技術(shù)相對落后。該機型的發(fā)展集中在建國初期,目前該類產(chǎn)品的開發(fā)幾乎處于停滯狀態(tài)。
自走式收獲機具有自行開道的功能,生產(chǎn)效率高,可一次完成玉米的摘穗、剝皮、果穗集箱、籽粒回收、秸稈粉碎作業(yè)。天津勇猛機械制造有限公司率先自主研發(fā)4YZ-3型自走式玉米收獲機,自2000年進入玉米機領(lǐng)域。2014年,產(chǎn)銷量突破3500臺,銷售收入達6.77億元。與德國格拉默、博世力士樂,美國伊頓、PEER,丹麥丹佛斯等先進企業(yè),合作開發(fā)了聯(lián)合收割機靜液壓行走、電液一體化控制、智能化控制、CAN總線控制、傳感器控制系統(tǒng)和人機工程設(shè)計等內(nèi)容。
在我國,不同地域種植玉米的農(nóng)藝要求不同,種植目的也有所不同,因此需要有針對性地開發(fā)適合某一地域的玉米收獲機。在東北平原地區(qū),玉米種植多以大型農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社為主,種植制度為一年一季。收獲時,玉米籽粒含水率較低,可以直接收獲籽粒。在該地區(qū)主要以大型自走式玉米聯(lián)合收獲機為主,其功能齊全、籽粒損失小及作業(yè)效率高。在山區(qū)丘陵地帶,這種大型自走式玉米聯(lián)合收獲機就無法作業(yè),如常林谷豐4YZP-2型玉米收獲機就很受丘陵山區(qū)農(nóng)民的歡迎。常林谷豐4YZP-2型玉米收獲機是目前國內(nèi)最矮、最輕、功能最全的自走式雙行玉米收獲機,能在20°以下山坡上自由作業(yè),特別適用于丘陵山區(qū)農(nóng)民玉米種植收獲需求。在山東、河北等一年兩熟區(qū),既要搶農(nóng)時,還要將秸稈進行高質(zhì)量還田,以便后期土地的耕整作業(yè)。該地區(qū)應(yīng)該大力發(fā)展結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、收獲工藝先進的玉米收獲機械。
在我國,玉米的種植有平播、壟播、溝播、套播、點播等多種形式,同一臺收獲機很難適應(yīng)如此復(fù)雜的耕種情況,限制了玉米收獲機的推廣應(yīng)用。為提高玉米收獲機械的生產(chǎn)力和適應(yīng)性,促進農(nóng)村經(jīng)濟更快更好發(fā)展,就必須走農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合的路線。只有兩者相互結(jié)合,相互適應(yīng),充分發(fā)揮農(nóng)藝的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和農(nóng)機的高效功能,才能全面促進我國玉米收獲機械的發(fā)展。
在谷物聯(lián)合收獲機配套玉米割臺直接收獲玉米籽粒,實現(xiàn)一機多用。新疆、陜西、山西、內(nèi)蒙西部、東北北部等一年一作區(qū),重點突破柔性脫粒技術(shù),直接收獲玉米籽粒。實現(xiàn)一機多用,提高單機利用率。