文/ 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 王建祥 劉彩虹

玉米是我國3 大糧食作物之一，也是農(nóng)民的重要收入來源。玉米的收獲是整個玉米生產(chǎn)過程中最重要的一個環(huán)節(jié)，對提升整個玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量具有很大的影響。由于我國耕地資源分布廣泛，不同地區(qū)的地形樣貌、氣候特點以及種植習慣都有較大差異，再加上玉米收獲后的秸稈還田和收集青貯等要求的不同，因此開發(fā)使用收獲機械種類繁多。

一、玉米機械化收獲方法

1.分別收獲法。由于玉米收獲時籽粒含水率一般在25%～35%，甚至更高，收獲時不能直接脫粒，所以一般采用分段收獲法。用不同功能相對獨立的多種機械，分別完成摘穗、運輸、剝皮、脫粒、秸稈處理等作業(yè)。

2.聯(lián)合收獲法。聯(lián)合收獲法工藝流程為：連續(xù)完成摘穗、剝皮、秸稈處理等環(huán)節(jié)。

二、玉米收獲機械類型

1.分別收獲法。

（1）摘穗機。由分禾裝置、喂入輸送裝置、摘穗裝置、升運器和果穗箱等構(gòu)成。有臥輥式和立輥式兩種類型：立輥式玉米摘穗機裝有莖稈切割裝置。摘穗過程在莖稈被割斷后進行，摘穗后的莖稈由鋪放裝置成堆鋪放在田面上，也可由莖稈切割裝置切碎后拋撒在機后田面。臥輥式玉米摘穗機對田間直立的莖稈進行摘穗。摘穗后的莖稈由切碎裝置切碎后拋撒，但不能回收利用，這種機器結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠性較好。

（2）剝皮機。主要由進料斗、機架、輥筒室、壓送機和出料口等裝置組成。原材料通過進料口進入滾筒室，由滾筒體通過旋轉(zhuǎn)、摩擦、擠壓和推進，將玉米皮剝落，玉米皮和玉米棒自動從各自的出口排出。主動軸上設(shè)有螺旋條和橡膠釘，傳動軸上裝有多個橡膠輪，通過剝皮裝置能夠均勻地把已進入機內(nèi)的果穗，分配到兩對相對旋轉(zhuǎn)的剝皮軸之間，并在果穗自身旋轉(zhuǎn)的情況下，順利向前推進，在行進中，被特制的剝皮爪撕開苞葉，并在瞬間被旋轉(zhuǎn)軸輾壓住苞葉向下拉，而完成剝離之目的。

（3）脫粒機。有機電動力驅(qū)動和人力手搖、腳踏等類型。機電動力驅(qū)動的玉米脫粒機采用圓柱形或圓錐形釘齒滾筒與篩狀凹板構(gòu)成的脫粒裝置，并設(shè)有風扇以清除輕雜質(zhì)；手搖或腳踏的玉米脫粒機多采用釘齒盤式脫粒裝置作業(yè)時，將玉米穗喂入到肋條式錐輪、彈簧壓板和旋轉(zhuǎn)的釘齒盤之間，以釘齒扭脫粒機。

2.聯(lián)合收獲法。

（1）自走式。自走式玉米聯(lián)合收獲機是自帶動力、控制及行駛系統(tǒng)的先進玉米收獲機，是一個高度集成化的整體農(nóng)機。該機型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用無鏈式玉米分禾、摘穗與莖桿切碎裝置，主要原理是采用摘穗板、拉莖輥結(jié)構(gòu)和立軸式甩刀，先切割后摘穗，提高了玉米收獲機的行距適應(yīng)性；功能齊全，可以一次完成多行玉米的摘穗、剝皮、果穗集箱、秸稈粉碎還田等功能，作業(yè)效率高、籽粒損失率及破損率低。主要適用于大型平整土地的收獲。

（2）懸掛式。懸掛式，俗稱背負式，多與拖拉機配套使用，主要由摘穗裝置、輸送裝置、果穗箱和秸稈粉碎裝置組成，通過合理的設(shè)計安裝于拖拉機的各個部位，可完成玉米的摘穗、剝皮、粉碎秸稈等功能，機器結(jié)構(gòu)緊湊、小巧靈活、工作效率高，適用于農(nóng)村種植地塊小、行距差別大、套種玉米的收獲。且能夠在玉米收割完成后拆卸下來，不耽誤拖拉機的正常使用，有利于生產(chǎn)資源的高效利用。

（3）牽引式。該機型由履帶或拖拉機牽引作業(yè)，為偏置拖拉機，摘穗機大部分采用輥式摘穗機構(gòu)，是我國最早開發(fā)和研制的機型，可一次完成摘穗、剝皮、秸稈粉碎等功能。其特點是結(jié)構(gòu)相對簡單，性能可靠，零部件的通用性高，但其機組長度過長，不利于轉(zhuǎn)彎，作業(yè)前需人工進行開道，不適合小地塊作業(yè)。

（4）玉米割臺。玉米專用割臺適用于替換谷物聯(lián)合機上的谷物收割機，從而將谷物聯(lián)合收獲機轉(zhuǎn)變成玉米聯(lián)合收獲機。目前試驗應(yīng)用的主要是在自走式小麥聯(lián)合收獲機上保存部分工作部件及功能，更換玉米割臺、加裝玉米輸送槽和秸稈還田機，實現(xiàn)玉米收獲功能；通過互換割臺，實現(xiàn)一機兩用，既可以收獲小麥，又可以收獲玉米。其優(yōu)點在于收割臺結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、零部件通用性高，解決了小麥收獲機使用季節(jié)性的限制，從而提高了單機效率。但該機型暫無脫粒功能，而且玉米收獲與小麥收獲的區(qū)別較大，安裝玉米割臺的小麥聯(lián)合收獲機需進行改裝。

三、玉米收獲機械化發(fā)展存在問題

1.價格因素。任何商品為市場所接受，價格因素起著重要的作用，農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的購買群體是經(jīng)濟條件相對較差的農(nóng)民，所以這種因素顯得更加突出。對于大型自走式收獲機來說，機具價格較高，但年利用率低（作業(yè)期15 ～20 天），投資回收期長；而且我國大多企業(yè)生產(chǎn)的玉米收獲機械在摘穗、剝皮、果穗集運、秸稈粉碎還田等方面與現(xiàn)行標準還存在一定的差距，作業(yè)故障率高，使農(nóng)民承擔的風險和費用過高，限制了其推廣。

2.農(nóng)藝因素。由于我國玉米的種植范圍廣，各地區(qū)農(nóng)藝習慣不同，標準化程度較低，出現(xiàn)了多種多樣的種植方式，而且存在機播與人工播種混雜的情況，從而導(dǎo)致植株的間距、行距差別較大，不均勻。然而現(xiàn)在的玉米收獲機械產(chǎn)品多為定置行距，對行距的適應(yīng)性非常有限，常造成機具割臺堵塞，造成收獲機個別部件損壞，使得機械收獲非常困難。

3.機械質(zhì)量低劣，作業(yè)可靠性差。當前，企業(yè)在玉米收獲機械方面的科研能力、設(shè)備精度、工人素質(zhì)等還無法保證機具的質(zhì)量要求。經(jīng)市場調(diào)查，我國玉米收獲機易出現(xiàn)故障的部位主要集中在摘穗機構(gòu)、傳動機構(gòu)、剝皮機構(gòu)。主要表現(xiàn)為：易損件損壞頻次高、易損件不通用；部分產(chǎn)品設(shè)計不合理、質(zhì)量不過關(guān)，同一機型的同一部件經(jīng)常出現(xiàn)同一問題等。

4.玉米品種不同。各地玉米生物性狀差別較大，植株高度、結(jié)穗高度、果穗尺寸等都有較大差異，且收獲期的果穗成熟程度不一，對秸稈的利用處理要求也各不相同，使得很難同時滿足各類玉米品種的作業(yè)要求。如中原地區(qū)收獲時玉米青濕，宜采用輥式摘穗機構(gòu)；而東北地區(qū)收獲時玉米較干，需采用板式摘穗，兩種機型無法跨區(qū)使用。

四、發(fā)展趨勢

我國玉米收獲技術(shù)跟國外相比還存在較大差距，但隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)和科技的發(fā)展，對機械不斷進行開發(fā)、改進和優(yōu)化，并結(jié)合系統(tǒng)的農(nóng)藝標準，逐漸實現(xiàn)玉米收獲機的高效、智能、通用化。其中對于玉米收獲機械的研發(fā)，可根據(jù)玉米種類的不同，實現(xiàn)一種或多種品種收獲方式，提高收獲效率和機具的利用率；同時對收獲機械在技術(shù)上進行升級，通過加裝控制臺或操作系統(tǒng)，實現(xiàn)機械的智能化，從而減少人力資源的投入，降低人工勞動強度。甚至可以通過如今的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠用遙控裝置進行指揮收獲并進行實時監(jiān)控管理，實現(xiàn)無人化操作。