国内的玉米收获机与国外竟然相差这么多！

据统计，至2013年底，我国玉米机收率为49%，且发展缓慢，工艺落后、生产效率低、收获损失大等问题已经成为制约我国玉米生产的主要因素之一。

然而，美国、德国、日本等发达国家早在20世纪60年代初期已经基本实现了玉米收获的全程机械化，并朝着大型化、自动化、现代化和精准化方向发展。

国外篇

在机械化程度较高的欧洲和美洲的一些国家，玉米机械化收获已有几十年的历史。根据地域、气候条件和种植制度的不同，各地区的玉米收获机械正在朝着不同的方向发展。

目前，发达国家根据当地气候条件和种植制度的不同，主要采用玉米果穗收获机和换装玉米割台的谷物联合收获机这两种形式。

1玉米果穗收获机

在俄罗斯、乌克兰和欧洲的一些国家，受当地气候条件和种植制度的影响，收获时玉米籽粒含水率一般在25%～35%之间，不宜采用直接脱粒的方法进行收获，故采用专用的玉米果穗收获机进行分段收获。

约翰迪尔Y210型玉米果穗收获机即为该机型

2在谷物联合收割机上配置专用的玉米割台

像美国、加拿大等国家，其种植方式为一年一季，收获时玉米籽粒的含水率低于24%，可以直接收获玉米籽粒。

美国迪尔公司、凯斯公司、德国Mengle公司和道依茨公司等生产的玉米联合收获机，绝大部分是在小麦联合收获机上换装玉米割台，并通过调节脱粒滚筒的转速和脱粒间隙进行玉米的联合收获。

约翰迪尔C110型谷物联合收获机即可通过选装玉米割台实现玉米籽粒收获

3  国外玉米收获机发展趋势

随着科学技术的不断发展进步，国外玉米收获机发展主要有以下几个特点：

1）向高效、大型、大功率、宽割幅、大喂入量和高速发展。在美国和加拿大的一些大型农场，大型的玉米收获机正在逐渐推广。该类机型发动机最大功率可达250kW，喂入量达到10kg/s；割台最大割幅已经超过9m并可以折叠，收获机作业速度超过8km/h。

自重达22吨的Tribine铰链式谷物联合收割机即为国外联合收割机大型化发展的典型标识

2）向扩大机器的通用性和提高适应性发展。联合收获机除了可以配置不同的割台实现收获大豆、玉米、小麦和水稻外，同一台机器还可以配置不同割幅的割台以适应不同地块种植密的需要。

比如，通过改变分禾器结构实现植株连续导入技术，强制抓取、横向输送、有序喂入，从而解决了不同行距玉米的收获问题，扩大机器通用性；设计玉米收获机脱粒机构为仿生机构，使其能够自动适应倾斜地面，提高机器对不同地形的适应能力；选配大尺寸轮胎或履带，提高收获机对不同土壤状况的适应能力。

设计行走机构，使联合收割机可在山地丘陵地区作业

3）高清洁度主要工作部件的研究更为深入。籽粒清洁度是衡量收获机工作性能的重要指标之一，提高脱粒清选装置的生产率和籽粒清洁度，降低谷物损失率和破碎率是现代玉米联合收获机的主要发展趋势。

纽荷兰CR系列联合收割机采用了双轴流滚筒技术，即可在提高脱粒效率的同时提高籽粒清洁度。

4）广泛应用新材料和先进制造技术。伴随着新制造技术和新材料的应用，收获机的性能更好、更快、可靠性更高。通过利用ADAMS、Pro/E、UG等虚拟仿真软件对零部件的力学性能及整机的作业效果进行仿真分析，可以降低开发成本，缩短开发周期。

玉米收获机的机架使用质量轻、强度大铝合金材料，降低机身质量的同时减少动力消耗；在脱粒机构、输送机构等容易磨损的零件表面进行硬化处理，延长零部件的使用寿命；重要零部件要进行磨合试验和试运转，从而降低机组故障率，提高机组可靠性。

仿真设计进行力学及工况分析已成为常用设计方法

5）广泛应用机电一体化和自动化技术。机电一体化和自动化技术的应用，使玉米收获机朝着高效、舒适及安全的方向发展。

驾驶室内有空调，座椅具有按摩功能，以改善驾驶员的工作条件；关键工作零部件设置传感器以检测其工作状态；收获机割台配备自动控制装置，可自动调节对行，减少植株的推倒率，降低果穗的漏摘损失；在谷物脱粒分离装置前设置流量传感器，根据不同地块的谷物生长状况自动调节车速，防止喂入量过大而造成输送系统堵塞。

约翰迪尔S660便捷的手柄操作是机电一体化的具体体现

6）向智能化收获机发展。随着科技进步，电子技术、航天测量技术、导航技术也逐渐应用于玉米收获机。发达国家的玉米收获机可以自动驾驶，智能化的玉米收获机可以在收获过程中直接测出该地块的实时产量，部分比较先进的机型还可以根据玉米产量和土壤状况，绘制地块的土壤肥力图，以便于后期施肥管理。

约翰迪尔690联合收割机配装12行玉米割台，配备了产量监测器，可记录玉米产量

国内篇

我国玉米收获机技术的发展始于建国初期，起步较晚，在理论研究和产品开发设计、推广应用等方面与发达国家相比还存在着较大差距。

据统计，目前我国从事玉米收获机开发研制的企业有60余家，推出的类型也多种多样。目前，在我国玉米收获机械发展过程中出现比较多机型是以下几种。

1自走式

此类机型功能齐全、结构复杂、作业效率高、籽粒损失小，可以一次完成玉米作物的摘穗、输送、剥皮、装箱及秸秆粉碎还田的全过程作业，是真正意义上的联合收获机械，具有较好的市场前景，主要适用于东北、西北、华北等玉米主产区的一些大型农场。

因其技术含量高、利润较高，所以是各厂家主要开发的产品之一。其优点是作业效率高、劳动强度低、驾驶操作简单、对行方便。该机型面临的主要问题：价格较贵，利用率低，传动系统设计复杂，故障率高，维护保养成本高；跨地区作业能力差，收获期一结束，整机闲置，浪费动力。

中农博远4YZ-4C即为典型的自走式玉米收获机

2兼用型

该机型的创新点在于结构上保持原有小麦收割机的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，可以兼收水稻、小麦等农作物。

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限制，实现了夏收小麦、秋收玉米，一机两用，从而提高单机效率。该机型面临的主要问题是玉米收获与小麦、水稻收获区别较大，安装玉米割台的小麦联合收获机都需进行改装。

被称为“亚洲第一收割机”的勇猛21kg/s联合收割机通过换装割台可实现小麦、玉米等的收获

3背负式

背负式玉米收获机是我国开发较早、保有量较多的产品，配套动力14.7～66.2kW不等。

背负式玉米收获机，作业部件安装在拖拉机机身上，尾部安装果穗箱和秸秆粉碎机，拖拉机为行走和收获作业提供动力

优点是机组紧凑、小巧灵活、价格低，适用于农村小面积田块作业。该机型面临的主要问题是工作部件被分散安装在拖拉机的特定部位，用户每年至少要安装和拆卸一次，比较繁琐；相对于中大型玉米联合收获机，生产效率较低，零部件的可靠性还有待于提高。

4牵引式

该机型以轮式或履带式拖拉机牵引作业，为偏置拖拉式，可一次完成摘穗、剥皮、秸秆粉碎作业。该机型性能可靠，零部件通用性高，结构简单，但技术相对落后。

该机型的发展集中在建国初期，目前该类产品的开发几乎处于停滞状态。

其优点是投资成本低、整机结构简单、维修保养方便，收获期一旦结束，动力可以迅速转移到其它田间作业。该机型面临的主要问题是偏置拖拉式牵引需要单独开割道、机组配置较长、转弯及行走不便、玉米割台使用技术相对落后。

目前，我国玉米收获机械的存在形式主要有以上4种，其中以前3种最为常见。

5由“辊式收获”向其他收获方式转变

这4种机型都是基于1921年澳大利亚人艾伦提出的“辊式收获”的技术路线设计制造的。

“辊式收获”原理是：收获机割台安装1对或数对摘穗辊，玉米植株按行依次进入两辊之间，利用摘穗辊相互挤搓实现摘穗。这种“辊式收获”的玉米收获机普遍存在收获损失大、作业效率低、零部件易损坏、对地区和农艺适应能力差等问题。

因此，玉米机械收获难以大范围推广。

针对“辊式收获”作业效率低、收获损失大和对地域性种植制度适应差等问题，许多企业和科研机构对玉米收获原理做了相应探索，提出了“并行喂入”和“逆行摘穗”原理。

“并行喂入”原理是：将1排或几排玉米植株排成1排，通过高速旋转的牵引辊引导植株进入割台进行摘穗；牵引辊水平安装，其后装有秆、叶、穗分离机构；牵引辊的高速旋转可防止秸秆在割台处发生阻塞，极大提高了秸秆的入料速度，以及玉米收获机在田间作业的行驶速度和作业效率。

“逆行摘穗”又叫“弯曲折断式摘穗”，是相对于顺行摘穗的一种摘穗方式，即从果穗梢头沿逆生长方向，朝向玉米根部将果柄折断实现果穗与玉米植株分离。这种摘穗方式类似于人手工掰棒子，可以极大地减小摘穗力和摘穗损伤；摘穗过程采用非旋转方式，故不会对玉米果穗产生搓伤。

“并行喂入”和“逆行摘穗”这两种技术的应用可以很好改善我国传统玉米收获机收获过程中出现的作业效率低、摘穗损失大等问题，并可以提高机具作业速度、降低功率消耗。

但是，该技术也有其固有的缺点：机构复杂，开发周期较长，维修、保养需要具备一定的专业知识等。目前国内许多专家正在对关键零部件进行设计研究。

如何推动我国玉米收获机行业发展？

由于气候、地理环境和种植制度的差异，我国的玉米收获机械与国外发达国家相比，还是有较大差距。为提高我国玉米收获机械化的整体水平，维护玉米收获机械的健康、可持续发展，必须从以下几个方面入手：

1）加强政府引导、扶持力度，充分利用国家农机具购置补贴惠农政策。

应充分利用国家农机具购置补贴惠农政策，农民可以通过当地农机局申请，申请通过后到当地经销商交机具差价款购机；也可以采用贴息方式，农民和农业生产经营组织可以向相关金融机构申请贷款。

2）地域功能性玉米收获机将得到发展。在我国，不同地域种植玉米的农艺要求不同，种植目的也有所不同，因此需要有针对性地开发适合某一地域的玉米收获机。

3）做好玉米收获机械的引进、试验、示范工作。当地相关政府部门应该选择适合本地区地理条件且作业效果又好的玉米收获机械进行示范推广。

4）加强技术培训力度和售后服务体系的建设。企业应加大培训，农户应注意接受使用与维修知识。

5）加快农机与农艺相结合的步伐。任何玉米收获机型都是在满足玉米收获农艺要求的前提下设计的，而任何玉米种植农艺的出现都必须有相应的玉米收获机械为之服务。

除此之外，2016年，玉米收获机市场更是在国三升级的影响下遭遇滑铁卢，如何顺利渡过升级期，挽救后市市场成为玉米机企业必须面临的难题。

针对这一难题，农业机械杂志社邀请了多位业内专家和上百家企业人士共聚一堂，商讨破题之道。

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版权声明：本文原载《农机化研究》2016年4月刊，作者系山东农业大学机械与电子工程系耿爱军、杨建宁、张兆磊、张 姬、李汝莘，联系作者邮箱为hilan@yeah.net，如涉及版权，请联系我们。