玉米聯合收割機收割操作減損措施

王 凱

(蒙城縣農機成人中專學校，安徽 蒙城 233500)

0 引言

玉米是繼水稻之后的第二大糧食作物，玉米可以作為糧食還可以制備成各項工業原料與各種生產原料。我國玉米種植面積位居世界前列，同時是世界上最大的玉米生產國與消費國。我國常年玉米種植面積超過0.30億hm2，玉米產量穩定在1 650億kg。

隨著我國農業機械化的逐步發展與研究深入，玉米全程機械化也在逐步推進，目前我國玉米機械化收獲率達到85%以上，但是玉米籽粒破損率達到5%以上，造成了玉米收獲損失，因此，降低玉米收獲損失是提高玉米產量、保障糧食安全的重要條件。提高玉米機械化收獲效率，減少玉米收獲損失可以更好地推動玉米全程機械化工作開展，提高玉米種植農戶收入，降低農戶勞動強度，減少收獲損失，促進農業農村發展。機械化水平的提升可以降低人力投入，對社會勞動力資源進行合理分配，節約農業生產所需勞動力，將農民從繁重的體力勞動中解放出來。

1 玉米聯合收割機發展現狀

1.1 國外玉米聯合收割機的發展進程

國外農業機械化進程較快，因此，玉米聯合收割機研究較為深入，并保持相對先進性。最早玉米聯合收割機雛形由澳大利亞昆士蘭公司研制，是當代玉米聯合收割機的主要技術基礎。在此基礎上，美國、加拿大、俄羅斯等國在機械技術上進行優化設計。其中，美國約翰迪爾、德國道依茨以大型玉米聯合收割機為主要研究目標，并進行大面積推廣應用，因收獲時玉米含水量較低，也可使用小麥聯合收割機更換成玉米割臺進行收獲。例如約翰迪爾公司研制的TFP-12型玉米聯合收割機是應用廣泛的典型機型，玉米割臺寬達8 m，一次可以同時收獲12行玉米，特別適用于美國、俄羅斯等大型農場使用；烏克蘭、法國、荷蘭等國家玉米收獲時玉米籽粒含水量較高，易發生籽粒破損，可采用例如KCKY-6型玉米聯合收割機進行收獲，減少籽粒破損。

1.2 國內玉米聯合收割機的發展現狀

我國玉米種植面積廣泛，不同地區采用不同種植方式，所用機型大致分為自走式玉米聯合收割機、牽引式玉米聯合收割機及懸掛式玉米聯合收割機3大類[1]。自走式玉米聯合收割機主要適用于大地塊的玉米收獲，通常以4～6行玉米收獲為主，其中以4YZ型自走式玉米聯合收割機為主。牽引式玉米聯合收割機主要與拖拉機進行配套使用，適合在大面積地塊進行玉米收獲。懸掛式玉米聯合收割機屬于我國自主研發產品，在田間使用較為靈活，且價格較低，適合在小地塊的農田使用。

目前，我國以黑龍江省玉米機械化收獲程度較高，也是最早進行農業機械化推廣應用的省份之一。在改革開放初期，由前蘇聯引進大量的玉米聯合收割機進行研制，但是初期研制時存在田間損失效率大、功率消耗大等問題。后期隨著自主研發能力的提高，逐步研制出適合我國本土玉米聯合收割機品牌。據統計，截至2020年，黑龍江省玉米聯合收割機作業效率達97%以上，玉米全程機械化發展成效顯著。

2 田間工作損失的主要影響因素

2.1 玉米聯合收割機通用性差

我國玉米主要產地如表1所示。由表1可見，我國玉米種植面積主要分為東北地區、黃淮海平原地區、西南山地、廣東平原、南方山地等。玉米種植面積較廣，在我國各個地區都有種植，我國地域遼闊，從平原、山地、丘陵到盆地都有種植，各地對玉米收獲機的要求不同。由于我國玉米聯合收割機通用性較差，同一臺玉米收割機針對不同地區玉米收獲效率不同，在同一區域，由于玉米種植參數與品種不同，也存在玉米聯合收割機性能發揮的不同，因此，提高玉米聯合收割機的通用性是推動我國玉米機械化收獲的重要工作。此外，加強田間標準化種植是保障玉米聯合收割機推廣的基礎條件，規范統一地區甚至是不同地區的玉米田間種植參數，可以提高玉米聯合收割機的通用性[2]。

表1 我國玉米主產區統計

2.2 玉米栽培區域特征

玉米聯合收割機田間工作性能與工作效率主要與田間環境、地形地貌與氣候環境有關。玉米是喜高溫多雨的作物，生育時期在80～120 d左右，在我國不同地區都進行廣泛種植，從東北地區到南方熱帶地區，按照玉米不同成熟時期主要分為早熟玉米、中熟玉米與晚熟玉米，主要與不同地區的積溫有關。以黑龍江省為例，積溫帶的劃分如表2所示。在第一積溫帶適合種植一些玉米晚熟品種，一般來說，第一積溫帶土壤肥沃，氣候環境較好，日照與雨水充足，在這種環境下生長的玉米較為茁壯，玉米植株較高，玉米莖稈較粗，玉米穗較大，適宜應用大型玉米聯合收割機進行田間收獲；在第四、五、六積溫帶，溫度較低，日照和雨水不充足，玉米易出現倒伏與果穗下垂等情況，在進行玉米田間收獲時應使用小型玉米聯合收割機進行作業，以減少玉米收獲的損失[3]。

表2 黑龍江省積溫帶劃分依據

2.3 玉米聯合收割機技術特性

除了地形地貌及玉米自身生長因素，其中，玉米聯合收割機的整機技術特性與廠家生產質量是決定玉米聯合收割機的重要因素之一。通過對目前國內外玉米聯合收割機發展現狀進行分析可知，我國對玉米聯合收割機研制缺乏自主性與創造性，目前玉米聯合收割機研發廠家在關鍵零部件的結構性能與基礎結構設計方面仍缺乏深入研究，導致相關配套結構功能配合不協調，影響玉米收割機在田間工作時的穩定性與收割效率。且大多數廠家缺乏對農戶進行指導服務與售后服務，導致玉米聯合收割機在田間不能進行穩定高效的工作。生產廠家主要以自身利益為主要發展目標，缺乏自主研發性，在進行設備研制時，缺乏基礎配套實施研究，經常出現抄襲現象，易導致在玉米聯合收割機進行田間作業時出現玉米穗損傷與工作效率低下的問題，增加了玉米收獲損失，這些都阻礙了玉米聯合收割機田間工作效率的提升。目前我國對玉米收割機的工作性能合格評價標準主要為：收獲率達85%、果穗損失率小于3%，籽粒破損率小于1%。

3 玉米聯合收割機關鍵系統常見問題分析

雖然我國玉米聯合收割機自主研發與應用取得了長遠的發展，但是由于氣候因素、技術因素及社會扶持因素等限制，目前玉米聯合收割機機械化水平較低，目前仍然存在較多的問題與不足。

3.1 機械設備與農藝技術不兼容

由于我國玉米種植面積廣泛，東北、南方、中部平原地區、西南及西北地區都有種植，但由于氣候條件不同，選取的玉米品種差異較大，因此，玉米種植參數，如行距、株距等差異較大[4]。同一臺玉米聯合收割機在不同地區使用時，田間工作性能與作業效率差異較大，在同一地區不同玉米品種使用同一臺玉米聯合收割機工作性能也存在差異，不同種植參數與地理環境都會對玉米聯合收割機作業參數提出不同的作業要求。因此，在進行玉米聯合收割機研制時，與農藝技術相結合會提高研制效率與工作可靠性。

3.2 玉米田間收獲作業效率較低，作業損失較大

我國對玉米機械化收獲機制定的合格標準如表3所示。目前我國玉米機械化收獲效率在不同地區發展不同，以黑龍江省為首的東北地區，機械化程度較高，因此，玉米收獲效率較高，籽粒破損率較低，但是只有85%的地區達到玉米機械化收獲合格率，在南方丘陵地區，種植面積較小，地塊較為分散，機械化水平較為落后，因此，玉米機械化收獲效率較低，機械使用不完善也造成了玉米收獲損失，限制了玉米聯合收割機的廣泛應用，據統計，南方丘陵及山地地區，只有56%的地區玉米機械化收獲達到我國規定的標準。

表3 玉米機械化收獲合格標準

4 玉米聯合收割機減損措施

4.1 加強關鍵零部件的創新研究

通過國內外玉米聯合收割機研究現狀分析可知，目前玉米聯合收割機發展存在研發創新能力不足、研究過程粗放及配套產品不完善等問題。現階段，我國關于玉米聯合收割機的研究雖然具有一定的技術基礎與知識累積，但是自主研發能力較為薄弱，多為技術仿制，研發產品缺乏創新性，缺乏市場競爭力，較高的研發成本與研發周期成為限制我國玉米收獲效率快速提升的重要外界條件。在機械研發過程中，缺乏“工匠精神”的發揮，關鍵零部件、鑄造噴漆、電子元件及高精度技術等應用能力不足，整體結構配合性能不盡人意，導致整體品質難以提升，阻礙了玉米聯合收割機整機質量的提升與發展。由于目前我國農業種植較為分散，因此，應針對不同地區進行專用玉米聯合收割機的研制，提高田間使用效率，增加農戶購買國產玉米聯合收割機的積極性與自信心，對于促進玉米收割機技術的大力推廣、降低玉米田間收獲損失具有重要意義。

4.2 加大科技投入力度，提高自主研發力度

以科技作為玉米聯合收割機質量提升的第一創新力與推動力，依靠科技提高產品質量。目前，隨著相關工業技術、計算機技術、人工智能技術的快速發展，農機企業應將先進工藝技術融入玉米機械化生產中，一方面可以提升農用機械關鍵零部件的制造精度，優化零件性能，另一方面提高玉米聯合收割機制造自動化與智能化，通過科技推動產品質量的進步。在研制過程中，加強與農藝技術結合，保障田間工作效率[5]。

5 結論

通過研究分析目前國內外玉米聯合收割機的主要發展現狀，分析玉米聯合收割機田間常見故障原因，系統闡述提高玉米聯合收割機田間工作效率的主要措施，減少玉米收獲時的田間損失。希望能進一步提高玉米機械化收獲工作效率、減少玉米收獲損失。