持续推进农机农艺结合稳步提高玉米收获机械化水平

一、 我国玉米作物种植分布及生产特点：

（一）玉米种植区的分布

玉米是我国三大粮食作物之一，玉米种植主要集中在三大区域：

1、东北、西北春玉米种植区

2、黄淮海夏玉米种植区

3、南方山地丘陵玉米种植区

（二）玉米种植特点

由于地理位置、气候差异和传统种植农艺的影响，在我国玉米栽培模式千差万别，主要有春玉米和夏玉米两大类，农艺方面有平作、垄作、套作等，玉米品种多种多样，作物特性差异较大，尤其是种植行距纷繁多杂，长期缺乏规范统一的农艺标准，给玉米机械化收获的推广造成了较大的困难。

北方春玉米收获期成熟度（含水率低）

黄淮海夏玉米收获期成熟度（含水率高）

等行距种植  

宽窄行种植

（三）玉米收获的特点与差异点

1、收获差异

1）地区差异：收获期成熟度不同

2）农艺差异：种植行距不同

2、收获方式：

1）人工摘穗收获

2）机械摘穗收获

3）机械籽粒联合收获

二、 现有玉米机械化收获方式和需求特点

玉米机械收获方式主要有：摘穗收获、穗茎兼收、秸秆还田、籽粒直收等，形成了玉米收获多样性的特点。

（一）果穗收获：目前东北、西北及中原多数地区仍以果穗收获为主，同时要求有剥皮、秸秆还田等功能，并对苞叶剥净率有较高要求，以满足后续脱粒需求。

果穗收获

（二）穗茎兼收：随着养殖业、生物基材料和生物质发电等行业的快速发展，秸秆的利用不断扩大，在果穗收获同时还需求秸秆回收。

在利用秸秆制造生物基材料和秸秆燃料的地区，需要秸秆铺放、堆放或打捆等功能，便于后续收集和加工；或在果穗收获的同时，实现茎秆粉碎回收。

玉米穗茎兼收

（三）秸秆还田：一是在人工掰棒或机器摘穗后，使用拖拉机带秸秆还田机直接粉碎还田，但作业成本相对较高。二是用玉米收获机在果穗收获的同时进行秸秆粉碎还田，提高了作业效率。

果穗收获后秸秆还田

（四）籽粒直收：随着粮食烘干设施的推广，籽粒联合高效收获正逐步成为重要需求，特别是在黑龙江农垦、新疆维吾尔自治区生产建设兵团系统，高效能籽粒直收机型将成为重要的发展方向之一；二是中原部分地区因农时和一机多用的需求等因素，在解决玉米品种和高含水率收获籽粒破碎率问题后籽粒直收必将得到更高程度的快速发展。

籽粒直收

三、收获需求特点：

不同地区的用户对产品需求的不同关注点：

（一）东北、西北市场以大型化、多功能、籽粒直收需求为主。

（二）中原地区以中型化、具备摘穗、剥皮、茎秆粉碎还田功能需求为主。

（三）部分局部地区要求多项功能兼顾，作业时实现功能切换、一机多用。

四、目前玉米机械化收获存在的问题

（一）播种机具与玉米种植农艺之间的不融合：当前全国玉米种植机具和农艺差别大，加上各地区农艺习惯不同，玉米种植标准化程度普遍较低，加之机播与人工播种混杂，导致了种植方式的多样化，机具难以与农艺需求相适应。

（二）玉米机械收获行距适用范围的有限性与种植行距的多样性之间的矛盾：现有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，一种定值行距或几种行距难以适应农艺的多种种植行距，玉米收获机械产品难以形成标准化、系列化，机械效能难以充分发挥，不利于普及和推广，并导致了产品多样性，致使收割机产品品种多、批量小、成熟度低，生产成本增加，服务费用增加。

（三）收获机具与玉米品种性状之间的不适应：各地玉米生物性状差别大，植株高度、结穗高度、果穗尺寸有较大差异，加之收获期的果穗成熟度不一，秸秆利用的处理要求不同，机具性能难以同时满足各类玉米品种作业要求。如中原地区收获时玉米青湿，需要采用辊式摘穗机构；东北地区收获时玉米较干，需要采用板式摘穗，两种机型不能跨区收获。

（四）农机效率的有限性与农时之间的不匹配：多样化的农艺不仅导致了农机的适应性差，同时降低了机具的利用率和作业效率，在复种指数要求高的地区，难以满足农时的要求。如何提高机器作业效率非常关键。

（五）农机的时代性要求与农艺的传统性之间的差距：随着人口城市化的发展和农业劳动力的转移，农业生产的机械化要求越来越高，农艺的规范化和标准化发展相对滞后，已难以支撑农业生产的时代要求。农机和农艺实现尽快同步，建立作业标准与规范显得十分重要。

五、国内玉米收获机产业和玉米收获机产品发展存在的问题和差距

（一）玉米收获机产业

1、收获机产业集中度低

2、适用品种少

3、同质化严重

4、能力弱

（二）玉米收获机产品：功能单一

1、中小型低端产品造成恶性竞争

2、大中型产品开发和生产能力薄弱

3、中低端产品持续发展能力弱

（三）研发设计技术、制造技术手段：水平低

产品技术的应用机理、设计理论的研究基础不足、开发设计水平低下，难以支撑产品技术的发展，造成重大产品和新产品开发周期长，难以及时满足市场需求。（如目前鲜食玉米和种穗玉米的收获需求未能满足）

（四）产品发展不平衡:存在三多三少三快三慢现象

1、产品结构三多三少

1）机型种类多，适用机型少；

2）小机型较多，大中型机型少；

3）低档次机型多，高性能机型少；

2、区域发展三快三慢

1）平原地区快，丘陵山区慢；

2）东部和北方快，西部和南方慢；

3）旱地快，水浇地慢；

六、与国外先进水平存在的差距

（一）发达国家玉米收获机先进技术水平

1、液压和机电一体化技术综合应用水平高

2、全自动、遥控、信息化技术水平高

3、大型、联合与复式作业，具有统一标准

4、金属、塑料、橡胶以及特殊材料应用普遍

（二）我国玉米收获机现阶段技术水平

1、单一机械且技术水平低

2、手动、半自动操纵技术水平低

3、中小型、单一功能、无统一作业标准

4、几乎单一普通钢材应用

七、解决玉米收获机械化问题的途径与发展方向。

（一）农机与农艺相结合

1、玉米品种和种植模式走向标准化

在培育高产品种的同时，培育出“秸秆坚硬抗倒伏，籽粒紧密不掉头”，适合摘穗、剥皮机收的新品种，实现标准化种植，一个地区一种行距，便于全程机械化作业，根据目前实际情况，建议中原地区统一为600mm行距，东北地区统一为650mm行距。

2、实行玉米区域化和规模化种植

政府推动土地合理流转、倡导土地适度规模经营，实施区域化种植和机械化作业农机合作社，实行统一种植，统一管理。农机大户集中承包经营，建立机械化农场，实行规模化种植，提高生产效率。

3、制定玉米籽粒直收技术标准

通过试验研究，探明在中原地区春玉米、夏玉米籽粒直收情况下需要的配套栽培技术，确定播期、播量、适宜密度、适宜行距、田间管理等技术标准，制定出玉米籽粒直收技术标准。

（二）农艺适应农机方面

1、与农机发展需求相结合，开发、推广适于机械化作业的农艺。

2、引导农民科学种田、合理密植，如学习美国的宽行距、窄株距密植方式。

3、推广等行距种植模式，便于机器收获。

4、培育适于机械化作业的优良品种，如中原地区产量高、脱水快、生长周期短、易脱粒的品种，实现中原地区籽粒直收，提高作业效率。实现玉米机械化高效率收获。

（三）农机适应农艺方面

1、对行收获方面：采用“扩口式”拨禾链机型

通过V字型拨禾链延伸，加大拨禾范围，扩大行距适应范围，确保一种机具能够尽量收获更多的种植行距。

2、不对行收获方面

1）开发应用小行距摘穗机型

小行距机型能够初步适应部分区域窄行距种植模式的收获要求，可作为部分区域补充机型。

小行距摘穗机型

2）攻关开发改进无链拨禾式摘穗机型

无链式摘穗装置，通过拨禾轮的有序导入，扩大行距适应范围，目前国内机型尚不成熟。需要攻关开发改进。

无链式拨禾摘穗机型

3）引进开发和自主创新开发强制对行摘穗机型和技术

采用先行切割、夹持输送、强制分行摘穗的作业方式，可完全实现不对行收获（实际上是强制分行对行收获）及秸秆综合处理的要求（但难度较大，需要长期攻关）。

强制集中分行后对行摘穗。

（四）国家政策方面：

建议把有限的研发资金和相关资源向具有产品创新能力强的企业倾斜，适当给予企业一定的政策支持，通过政、产、学、研合作，开展原始创新，关键核心技术创新，做大、关键做强民族企业，提高国际竞争力，带动行业的快速发展，减少资源投放的浪费。比如开发玉米收获机行距无级可调，行数可变换的多功能通用型玉米摘穗台，实现玉米机械化收获的推广应用。

（来源：《农业机械》2019.9

作者：李金良 倪国庆 朱金光 何松 王乐刚 张延成 王小平 张明源 惠兆元 范海萍 程汝鹏）