玉米秸稈打捆機的研究現狀及發展前景

邢蕾 董雪 姚嘉 劉新柱 于泳紅 焦玉鳳 劉向東

摘 要 玉米秸稈是非常珍貴的生物資源，我國每年收割后都有大量的玉米秸稈，玉米秸稈能夠發酵成沼氣，可以用于供暖、發電等，因此玉米秸稈的利用對于國家能源發展有著重要的意義。玉米秸稈打捆機的使用會提升收割效率，保護環境，方便后續利用。研究國內外秸稈打捆機的發展過程，展望秸稈打捆機在未來的發展前景，為玉米秸稈打捆機的發展提供參考。

關鍵詞 玉米秸稈打捆機；能源發展；發展前景

中圖分類號：S233.4 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）36--02

我國是一個農業大國，每年玉米的產量都有上千億噸，隨著農業的發展、糧食產量的增加，各種農作物的秸稈數量也在增加，缺少對秸稈的利用使得秸稈資源被大量浪費。農村對于秸稈的處理主要有生火供暖、做飯等，或者是直接在田間焚燒，這樣的做法不僅會造成秸稈資源的浪費，還會對周圍環境產生污染，濃煙影響人的健康。為了利用秸稈資源，增加農業經濟收入和環境保護，對玉米秸稈進行打捆處理，這樣既方便了以后的利用，還能夠減少人工打捆的辛苦。從這些方面來看，玉米秸稈打捆機的研究制造非常重要。

1 玉米秸稈打捆機研究的必要性

玉米秸稈打捆機在我國有著非常好的發展前景。玉米是主要的糧食作物，玉米秸稈是一種非常珍貴的生物資源，能發酵成沼氣，用于集中式的供暖、發電、制作酒精。研究發現，玉米秸稈中含有的能源總量與同等質量的糧食相同，因此，采用玉米秸稈進行能源制造對于糧食節約發展有著重要的價值[1]。玉米秸稈含有非常多的營養物質，有利于牲畜類的生長和發育；玉米秸稈在發酵過程中會產生非常多的消化酶、免疫球蛋白和氨基酸等，可以制作出新型的生物飼料，并且生產成本低，效益高。我國北方地區、黃淮平原、西南丘區等為主要的玉米作物種植地。但由于機械化收割發展緩慢，大部分玉米秸稈收割打捆需要人工進行，不但人力資源消耗高，而且工作效率低。因此，對于玉米秸稈打捆機的研究生產非常重要。打捆機的使用有助于人力資源、生物能源的節約利用，促進農業發展，提升社會效益?，F階段，我國的打捆機還存在著一些問題，如功能少，對于散落在地上的玉米秸稈難以篩選等，使得打捆機的工作效率低下、成捆后的秸稈中帶有很多雜質等[2]。

2 國內外玉米打捆機的研究現狀

2.1 國內

我國國內打捆機起步晚，發展緩慢，20世紀70年代從國外引進了玉米秸稈打捆機，進行打捆機的生產研究，在20世紀80年代成功地研究出打捆機并投入農業使用。我國在生產打捆機的過程中，一定程度上引進國外打捆機制造的先進技術并進行相應改造，不斷提升產量和性能，使其更符合我國農業生產的打捆需要。我國現有打捆機按照原理主要分為內纏繞式打捆機和外纏繞式打捆機；按照外型有圓形打捆機和方形打捆機；比較有代表性的打捆機有內蒙古寶昌牧業機械廠負責生產出的9KJ-1.4A型方捆撿拾打捆機和新疆聯合機械集團牧業機械廠負責生產的92YG-1.5型圓捆打捆機[3]。國外應用比較廣泛有圓捆打捆機，但這種打捆機在我國應用并不多，存在著很大的市場空缺。我國在進行農作物打捆時，主要應用小型打捆機，其簡單易操作，打捆效率高，動力消耗小，但是難以在下雨天或是潮濕天氣中使用，容易出現打捆機堵塞的情況。

2.2 國外

國外玉米秸稈打捆機已經有著100多年的發展歷史，最早期的是蓄力機械式打捆機，到小方打捆機，再到現階段的圓捆打捆機和大型打捆機等。美國在20世紀60年代研究了圓捆打捆機，沿用至今；20世紀70年代，英國研究出了大型草捆機，由于其工作不受天氣因素等影響，廣泛地應用在牧場的收割中；20世紀70年代中旬，西方國家的打捆機發展迅速，生產量大，畜力打捆機在使用中逐漸被淘汰，開始轉向全方面的機械化收割[4]。國外比較先進的玉米秸稈收割機品牌有CLAAS、John Deere等，此類品牌的打捆機質量高，應用范圍廣，并且能夠滿足多種條件下的打捆作業，操作簡單便捷，如CLAAS品牌生產的小方打捆機對地面散落秸稈的處理能力強，作業安全可靠，動力能源消耗小，因而被廣泛地應用；John Deere品牌生產的小型打捆機可以與拖拉機搭配使用，廣泛應用在牧場的牧草收割中，收割打捆后的草料松軟不壓實，并且操作簡單易行；John Deere品牌中的打捆機采用自動、手動2種操作模式，打捆結實，操作簡單，其搭配的打結器能夠適應多種作業環境，應用范圍廣。

3 玉米秸稈打捆機未來的發展方向

從上文的分析可以看出，玉米秸稈打捆機的研究生產對于農業、畜牧業的發展均非常重要。針對現階段投入使用中的玉米秸稈打捆機的工藝和使用效果等，未來玉米秸稈打捆機的發展主要有以下幾點方向。

首先，要研究出多種型號、特征的打捆機，滿足多元化生產的需要。隨著用戶數量的增加，各個工廠在生產中會投入更多的資源，需要生產出多樣化的產品，從而滿足不同用戶的需要，如生產多種系列的打捆機等[5]。

其次，要提升打捆機的性能。用戶在使用產品的時候，首先會考慮其使用性能和經濟效率。因此，打捆機的生產需要根據用戶的反饋不斷地改進，加入先進的生產技術，逐漸采用自動化控制技術，讓打捆機的使用性能更好；打捆機的使用多在田地，但是由于田地地形多變，一些打捆機難以投入使用。因此，要優化打捆機的外型和其的工作環境適應能力；適當地增加打捆的密度，減少在作業中反復放捆，這不僅可以延長打捆機的使用壽命，還能夠減少存放的空間，間接提升打捆機的工作效率；增加對打捆機細節的處理，根據其各部分零件的特點來進行優化設計，從而生產出性能更高的玉米秸稈打捆機；提升打捆機與其他農業化機械的搭配使用能力，增加打捆機的使用范圍，這也是未來發展的重要方向。

4 結語

目前，國外的玉米打捆機技術比較先進，帶有探測傳感器，能夠對散落在地上的秸稈進行篩選打捆，我國應用比較多的打捆機主要為小型的圓捆機，其結構簡單，能夠進行大規模生產，對能源的消耗低，符合我國的農業發展模型。我國的玉米秸稈打捆機發展還有著非常廣闊的空間，需要從節能高效等方面進行思考，設計制造出適合我國使用的玉米秸稈打捆機。

參考文獻

[1]趙婉寧，操子夫，楊雨林，等.玉米秸稈打捆機的研究現狀及發展前景[J].農業與技術，2014（9）.

[2]韓國靖，吳尚華，趙新天，等.玉米秸稈打捆技術研究現狀的分析與探討[J].價值工程，2012（31）.

[3]叢宏斌，李明利，李汝莘，等.4YQK-2型莖稈青貯打捆玉米收獲機的設計[J].農業工程學報，2013（10）.

[4]王德福，蔣亦元，王吉權.鋼輥式圓捆打捆機結構改進與試驗[J].農業機械學報，2013（12）.

[5]王春光，敖恩查，邢冀輝，等.鋼輥外卷式圓捆打捆機設計與實驗[J].農業機械學報，2013（41）.

（責任編輯：趙中正）