大豆玉米帶狀復合種植全程機械化專用機具研制現狀與趨勢*

徐峰，張黎驊，彭俊明，楊海龍，王韻弘

(1. 農業農村部農業機械化總站，北京市，100122； 2. 四川農業大學機電學院，四川雅安，625014；3. 陜西省農業機械試驗鑒定推廣總站，西安市，710065)

0 引言

大豆玉米帶狀復合種植專用機具是指圍繞大豆玉米帶狀復合種植機械化生產全過程，以大豆、玉米雙作物同步作業為主，實現兩種作物同種、同管、同收的專用農業機械。另外，由于目前大豆玉米兩種作物同期收獲較少，專用機具也包括小型窄幅單一作物收獲機。專用機具減少了農機進地次數與人工投入，提高作業效率，降低生產成本，增加種植效益，是大豆玉米帶狀復合種植機械化技術主要發展方向和最優方案[1-2]。本文通過調研農機生產企業、科研機構、推廣部門、檢測機構以及農機合作社等種植主體，深入分析大豆玉米一體化播種機、同步分帶噴桿噴霧機、大豆玉米一體化收獲機，以及高地隙玉米收獲機、小型窄幅收獲機研制現狀以及應用情況，分析試驗結果，提出改進措施和發展建議。

1 專用播種機械

1.1 技術特點

大豆玉米一體化精量播種機應能實現大豆玉米同時播種且密植，分別控制兩種作物的株距、播深、施肥。結構參數應滿足以下5點。

1) 行數與行距。能同時播種大豆和玉米兩種作物，大豆4～6行、行距20～40 cm可調節，玉米2～4行，行距40 cm左右，兩個作物帶間距60～70 cm，播種單體需獨立仿形以提高播深穩定性。免耕播種機應采用窄型單體以及秸稈防堵等措施。

2) 排種機構。大豆、玉米株距應分調分控，通過增加變速箱傳動比或采用小株距精量排種盤實現小株距種植，大豆株距8～10 cm，玉米株距10～14 cm。一般大豆播種單元的傳動比大，玉米播種單元的傳動比小。

3) 施肥機構。由于大豆、玉米需肥特性不同，所以大豆、玉米的肥箱應分設，兩套調肥機構分別調整施肥量。大豆施低氮肥料，施肥量為225～300 kg/hm2；玉米采用大排肥量的排肥器，施肥量為900～1 200 kg/hm2，是普通凈作方式的2倍左右。

4) 鎮壓輪。由于大豆出苗力比較弱，大豆和玉米一般采用不同類型鎮壓輪，通過調整鎮壓彈簧預緊力滿足大豆、玉米不同鎮壓力需求，提高作物出苗質量。

5) 播深機構。大豆播種單元和玉米播種單元分別設置深度調節機構，通過調整限深機構改變播種單元播種的深度。一般大豆播深3～5 cm，玉米播深5～7 cm。

1.2 研發生產情況

1.2.1 產品開發

2022年以前，大豆玉米一體化播種機生產研制的農機企業還不多，其中，河北農哈哈機械集團公司與四川農業大學合作，研制“3+2”“4+2”大豆玉米一體化播種機5年，進行小批量生產。山東大華機械有限公司與四川農業大學、江蘇大學等單位聯合研發的2BMYFQ-6型大豆玉米密植分控氣吸式免耕施肥播種機投入生產2年。新疆天誠農機具制造有限公司(含甘肅分公司)研制大豆玉米一體化鋪膜播種機2年。這三家企業相對較早，關鍵技術瓶頸已經攻克，生產工藝比較成熟，產品經多年改進、試驗，性能逐漸穩定。這階段，主要試驗試制和小批量生產為主，大規模銷售推廣還沒開始，生產企業主要是配合研推廣機構研制大豆玉米一體化播種機，進行試驗示范推廣，沒有市場化銷售。河北農哈哈機械集團公司在黃淮海地區累計銷量32臺，累計示范面積達2.67 khm2。山東大華機械有限公司累計銷量2臺，在河南省臨潁縣、山東省濟寧市試驗示范66.67 hm2。新疆天誠農機具制造有限公司(含甘肅分公司)在內蒙古、甘肅等地銷售10臺[3]。

從2022年開始，隨著國家大面積試點推廣大豆玉米帶狀復合種植技術，大豆玉米一體化播種機產品進入批量生產階段。生產企業也如雨后春筍般涌現，從原來的5家左右，發展到目前的30家以上規模。主要集中在黃淮海和西北地區，其中河北、山東企業最多，甘肅、新疆、內蒙古、河南、安徽、湖南也有，西南地區企業較少。據不完全統計，2022年主流廠家生產銷售了3 000余臺大豆玉米一體化播種機，其中普通機械式播種機2 000多臺，氣力式播種機200多臺，鋪膜播種機800余臺。按照一個作業季一臺機具能夠完成大約100 hm2作業任務，專用播種機完成300 khm2，占到今年種植面積的25%以上。從銷售區域看，其中黃淮海地區最多，占到60%以上，西北地區次之，長江中下游及西南地區最少，西南地區種植制度較為復雜，大豆和玉米分步播種比例較大，大豆玉米帶狀復合種植一體化專用播種機需求較小[4]。

1.2.2 主要機型參數

從主流廠家看，播種機基本都是單體仿形，生產的機型主要以“4+2”為主，部分為“3+2”“4+4”“6+4”等機型。按是否鋪膜可分為：非鋪膜播種機和鋪膜播種機，鋪膜播種機作業速度相對降低，播種速度2.5～4.0 km/h。按排種器不同分為：勺輪式、指夾式和氣吸式播種機，目前勺輪式最普遍。指夾式不太適用大豆播種，其他高填充、轉倉式、窩眼排種器已逐步淘汰，外槽輪播種精度不高。從作業速度看，勺輪式、指夾式播種機作業速度較低，約為3～5 km/h，作業效率0.67～1 hm2/h，氣吸式播種機為6～8 km/h，作業效率1～1.33 hm2/h。從作業質量看，勺輪式排種器的重播率和漏播率較高，指夾式其次，氣吸式最好。從銷售數量看，氣力式雖然作業質量好但是價格高，銷量不如機械式播種機[5]。

1.2.3 不同地區適用機型

1) 黃淮海地區。包括河北、山東、山西、江蘇、安徽、河南6省，該地區主要是小麥茬播種大豆玉米，播種期為6月中下旬。該地區機型玉米采用免耕播種，大豆排種單元前面增加了旋耕整地裝置，保證大豆行間距30 cm時具有良好通過性。其中河北、河南、山東、山西等北部地區與安徽、江蘇等黃淮海南部稻麥兩熟區土質不同，黃淮海稻麥兩熟區農田普遍為黏土，土壤黏重、含水量高，播種機結構略有不同。

2) 西北地區。主要包括內蒙古、陜西、甘肅、寧夏4省(區)，播期為4月下旬至5月上旬。該地區由于干旱缺水，60%～80%地塊需要鋪設滴灌帶或覆膜，以提高保墑抗旱效果。所以適用該地區的機型一般為大豆玉米一體化精量覆膜播種機，一次性完成開溝、施肥、鋪膜、點種、覆土、滴灌帶鋪設作業。如果不需要滴灌或覆膜作業，黃淮海的機型改進后也能適用該地區播種[6-7]。

3) 西南、長江中下游地區。包括四川、云南、貴州、重慶和湖南、廣西6省(區、市)播期分別為三月下旬至四月上旬、四月中下旬，以套種為主，一般先播玉米，后播大豆，春玉米與春大豆相差20多天左右，春玉米與夏大豆相差1個半月左右，夏玉米與夏大豆相差半個月至1個月。該地區種植面積較大，以丘陵山區居多，土壤為黏土為主，種植條件相對較差，種植模式較為復雜，適用的一體化播種機具較少，機型還不太成熟，機械化水平整體偏低。小部分地區可用專用播種機具以及改裝普通播種機種植，大部分還是靠人工種植。目前，河北農哈哈、湖南桑萊特等企業針對西南地區土壤粘重、大豆玉米出苗率低、播種精度不高、播深不穩定等問題，逐步改進。2022年有三家企業的三個產品通過試驗驗證。

1.3 試驗驗證情況

2022年，在西南、西北、黃淮海三個區域開展大豆玉米帶狀復合種植專用播種機試驗驗證，適用性重點考核播種均勻性、播種深度合格率、種肥間距合格率、行距、穴距、帶間距、施肥量以及采光面寬度合格率、膜孔全覆土率等指標。

陜西省對企業申報的17個大豆玉米一體化播種機機型(13個精密播種機，4個鋪膜播種機)進行試驗，結果顯示，15個產品通過，2個產品沒通過，通過率為88.24%。不合格的主要問題是大豆、玉米粒距和覆膜覆土播種機帶間距達不到農藝要求。根據《大豆玉米帶狀復合種植播種機(公示稿)》推廣鑒定大綱指標要求，有兩個產品的合格粒距變異系數、漏播指數兩個指標不合格。

驗證表明，11個產品的單粒精密播種機均符合粒距合格率大于≥75%，重播指數<20%，漏播指數<10%，合格粒距變異系數≤35%，播種深度合格率≥80%的播種要求，如表1所示。4個鋪膜播種機均符合穴粒數合格率≥85%，穴距合格指數≥80%，播種深度合格率≥80%，采光面寬度合格率≥80%，膜孔全覆土率≥90%的播種要求，如表2所示。大豆專用排種器比非專用排種器的均勻性要好。

表1 單粒精量播種機播種性能試驗數據Tab. 1 Experimental data of seeding performance of single seed precision seeder %

表2 鋪膜播種機播種性能試驗數據Tab. 2 Experimental data of seeding performance of film seeder %

1.4 注意事項

1) 作業效率偏低。因縮行密植農藝要求，排種器轉速已經很高，在此情況下播種機作業速度過高，會導致排種器超過極限轉速，離心力增加，充種性能降低，可能出現空穴。所以播種機作業速度不能太快，勺輪式、指夾式播種機作業速度不宜超過5 km/h，較凈作播種機低30%以上。

2) 作業質量有待提高。機手為追求作業效益，按普通播種機速度作業，導致排種器轉速過高，出現漏播等問題。另外也會導致銳角開溝器兩側風速過大，翻土過多，出現播深不一致的問題。大地塊播種機沒有加裝北斗作業終端，行距帶間距不規范，苗后除草分帶噴藥效果差。

3) 秸稈量大通過性較差。黃淮海地區麥茬地免耕播種，大豆行距小，容易被秸稈、根茬堵塞，通過性差；部分地區播種前，大豆帶需要秸稈還田或秸稈打包，增加作業成本。

4) 大豆出苗相對較差。大豆出苗能力弱，對土壤、播深要求比較高，免耕的出苗率不如滅茬淺旋。大豆株距小，排種盤速度高，會造成大豆相互摩擦，種皮破損，影響出苗。

5) 粘重土壤播種難度大。粘重土壤使用大豆玉米一體化精量播種機存在開溝和覆土難，西南丘陵地區田塊嚴重不平整情況下，播種單元體不能夠很好地貼地仿形播種，會出現漏播或種子播在土表等現象。

1.5 改進方向

1) 提高作業效率。優化排種盤結構，勺輪式播種機加大排種盤舀勺密度，從18勺加大到24勺，作業速度可提高到6.5 km/h，達到普通凈作播種機的正常速度，并提高播種精度。

2) 提高通過性能。改善防堵結構設計，開發新型防堵機構，增加清茬裝置。大豆播種帶增加復合旋耕裝置，解決被秸稈和根茬堵塞問題，以提高圓盤開溝器的入土能力；玉米帶仍采用免耕播種，否則生長后期易倒伏。針對地表秸稈覆蓋量大，由角式開溝器改為了圓盤開溝器，減少堵塞。

3) 實現電控播種。探索使用智能化電控方式控制排肥量、播種量和播種深度，減少地輪打滑影響，提高播種精度。采用光電感應系統，在出現漏播或種子、肥料即將用完時報警提示。

4) 研發適宜黏土播種結構。采用條帶旋耕和圓盤開溝，增加土壤流動性，降低開溝器翻土量，減少壓土及脫泥，解決開溝和覆土問題。進一步優化單體仿形性能，使播種機在較大不平整田塊作業時能更好貼地仿形。

2 專用植保機械

大豆玉米帶狀復合種植技術除苗期除草環節不同外，其他環節植保與普通種植模式相同，均可同時機械化施藥。由于大豆和玉米分別為雙子葉作物和單子葉作物，苗期除草需要采用物理隔簾，才能有效地避免相互間的藥害，該環節植保技術只能使用噴桿噴霧機，植保無人航空器、擔架式噴霧噴粉機、背負式噴霧噴粉機均不適用[8]。

2.1 技術特點

同步分帶噴藥是大豆玉米帶狀復合種植苗期同步除草的主要技術。針對大豆玉米差異性選擇除草劑、獨立噴藥難的問題，自走式雙系統分帶噴桿噴霧機的兩套噴藥系統實現了大豆、玉米分帶同步噴藥，有效避免相互間的藥害。結構參數應滿足以下5點。

1) 雙系統分控技術。兩套相互獨立的噴霧系統，實現大豆玉米分帶施藥獨立控制，根據噴霧需求每套系統可同時運行也可單獨運行。每套系統含單獨的藥箱、藥泵、輸液管、過濾器、噴頭、控制裝置等。需用“大豆”“玉米”字樣在顯著位置標識清楚，減少除草劑加液及噴施錯誤。

2) 藥液防干涉技術。玉米帶和大豆帶之間的左、右、上、后四個方向安裝隔離板或分隔簾，盡可能貼地作業，實現分帶定向噴霧，防止藥液噴施到邊行作物，達到物理隔離目的。

3) 防漂移技術。施藥噴頭為定向防飄移噴嘴，從源頭減少農藥霧滴飄逸，并在噴頭上加裝防飄罩，防止霧滴漂移。另外，還可采用風幕防飄技術。

4) 輪距噴幅匹配技術。輪距可變，與大豆帶寬匹配，不碾壓作物。噴桿長度(噴幅)與作物的帶寬、行數相匹配，避免轉彎調頭之后與作物對不上，實現不漏噴、不重噴。

5) 變量控制技術(可選)。恒壓脈沖式變量噴霧技術可精準控制噴量，自動控制噴頭開關，實現變量噴霧、對靶噴霧、精準噴霧。既能保證單位面積內噴藥量均勻一致，又能實現分段噴霧控制，特別是在轉彎掉頭時，自動控制噴頭開關，降低噴桿噴幅與種植模式的匹配難度。

2.2 生產銷售情況

雙系統分帶噴桿噴霧機產品還處于試制階段，小范圍內試驗示范，還沒大規模定型量產。基本符合專用植保機技術要求的有10家企業，河南三德興機械有限公司與四川農業大學、河南農業大學聯合研制的自走式雙系統分帶噴桿噴霧機已經投入生產使用，累計生產銷售30余臺。西平馳龍植保機械有限公司生產銷售20臺。埃森農機常州有限公司與江蘇大學聯合研制專用植保機已通過試驗驗證。合肥多加農業科技有限公司研制的遙控式雙系統分帶噴桿噴霧機，靈活適應不同種植模式。2022年，青州萬佳、山東智物緣、禹城亞泰等公司積極響應號召，推出專用植保機械[9]。

從2022年生產一線應用情況看，大部分種植戶采用背負式噴霧機噴藥、人工分隔防護的方式打藥除草，雖然一次只能噴一種作物，而且效率低、人工投入大，但是藥害相對少，農民比較放心。專用植保機械生產企業普遍反映銷售不大，一般在20臺左右。專用植保機械推廣難度大的主要原因：一是種植戶有疑慮且積極性不高。擔心使用雙系統分帶噴桿噴霧機會有霧滴飄移，一旦產生藥害大豆玉米就減產甚至絕收，損失太大不敢輕易嘗試。同時，由于藥害風險問題，農機社會化服務組織開展機械化植保除草作業服務的積極性也不高。前期封閉除草做好，后期一般除草1～2次或不用除草，專用植保機使用率偏低，但購買成本高，很多種植戶認為不值得投入。二是生產企業對機具性能把握不大。由于今年第一年大規模推廣應用該技術，大部分企業剛剛開始研發，機具尚處于工廠化驗證階段，企業不確定機具性能是否滿足生產需求，特別是噴施除草劑是否存在藥害存在諸多疑慮。三是種植標準化規范化程度不高。一方面農田實際情況比較復雜，農田地面不平整，田塊大小不規則，秸稈量大留茬高，有的田塊中間田埂、溝渠，影響植保機噴藥作業穩定性。另一方面，存在“3+2”“4+2”“4+4”等多種種植模式，且行距、帶間距也不統一，播種時未使用北斗導航，苗帶直線度欠佳，然部分機型可通過調整參數實現多種模式應用，但對智能化要求很高，目前很難滿足。

2.3 試驗驗證情況

四川農業大學、農業農村部農業機械化總站植保專業站在多地開展了專用植保機械試驗驗證。試驗分別進行多條帶機具與單條帶機具、品牌防飄移噴頭與扇形霧噴頭、隔離板全包與部分包、作業速度調整等對比性能試驗。試驗結果表明：(1)單條帶雙系統噴桿噴霧機行走速度為5～8 km/h時，單位面積噴藥量與噴嘴規格、系統壓力匹配，實際畝噴量與理論噴霧量的誤差<15%，保證單位面積內藥液傾噴量的均勻性，有效減少霧滴的飄移，解決雙子葉和單子葉作物不能同田除草的難題。(2)多條帶噴桿噴霧機噴桿長度方向較難平直，與地面有夾角，噴桿上下晃動，再加上種植模式不統一不規范，多條帶產生累計誤差大，最外側的苗帶有可能會錯行，無法修正對行偏差，很難100%對準苗帶，極易造成大豆玉米除草劑誤施。(3)單條帶雙系統噴桿噴霧機配套品牌防飄移噴頭，雖然一次只能噴灑一個苗帶(4行大豆和2行玉米)，作業效率低，但是噴灑精確度高，比較適合現階段植保除草。(4)需加強作業機手培訓，熟悉大豆玉米帶狀種植苗后除草作業技術規程。在玉米3～5葉期，苗后除草劑噴施時優先使用單條帶專用噴桿噴霧機，配置大流量噴頭，調低整機工作壓力，自然風3 m/s條件下，準確對行，減少對行偏差。6葉期后，由于玉米除草劑不能噴灑到玉米葉片上，需人工使用背負式噴霧器定向噴施除草劑。自然風對藥液飄移的影響很大，大風天氣嚴禁噴施除草劑。

圖1 大豆玉米帶復合種植對行錯位施藥問題分析示意圖

2.4 注意事項

1) 受霧滴漂移影響，簡單物理隔簾難以100%防止藥害發生，目前防漂移裝置應用不多。

2) 雙系統分控噴霧帶寬、輪距需依據種植模式確定，目前各地大豆玉米帶寬不統一，植保機藥帶寬度、輪距難以確定。

3) 由于種植不規范不統一，多條帶噴桿噴霧機推廣受限，轉彎掉頭存在對行施藥問題以及剩余地邊施藥問題。

4) 大豆玉米生長中后期兩種作物高低相差較大，噴霧物理隔離難度增加，噴桿高位噴霧對矮作物施藥效果下降。

2.5 改進方向

1) 加裝北斗自動導航駕駛系統，通過自動識別技術、導航定位技術、變量噴霧技術實現雙系統自動控制，提高多條帶噴桿噴霧機的作業精度。

2) 改進株高適應噴桿機構，適應大豆、玉米不同生長時期的植株高度，達到最佳噴霧效果。

3) 進一步優化藥液防干涉裝置，改進防飄移噴頭。

4) 對各種種植模式分別進行大量田間苗后試驗，尋找最佳噴霧裝置匹配，創新設計隔離裝置。

3 專用收獲機械

大豆玉米帶狀復合種植機械化收獲可分為大豆先收、玉米先收以及大豆玉米同期收獲三種。大豆玉米同期收獲可使用大豆玉米一體化收獲機同步收獲，提高作業效率。大豆先收、玉米先收需要使用小型收獲機先收早熟的作物，然后用普通收獲機收晚熟作物，主要解決工作幅寬窄、輪距小、玉米割臺單位作業量大等問題[10-11]。

3.1 大豆玉米一體化收獲機

大豆玉米一體化收獲機是指一次性完成大豆、玉米的同時喂入、脫粒、清選、集糧的收獲機械。一臺收割機集成兩套割臺、輸送以及脫粒、清選、集糧系統，屬世界首創。難點主要在兩種作物聯合收獲造成的整機布置難、體積大等問題，目前暫無理想方案。

3.1.1 關鍵技術

1) 割臺布置方式。玉米割臺與大豆割臺并排布置，比如“1+X+1”，玉米割臺分布在兩邊，大豆割臺放置在中間，實現地頭轉彎后大豆玉米仍對稱分開收獲。若采用“2+4”玉米割臺和大豆割臺布置結構，大田收獲時需采用向心回轉式。

2) 喂入模式。若玉米收獲采用全喂入模式(玉米秸稈與果穗全部進入機體)，則存在作業效率問題，夾帶損失增加；若玉米收獲采用半喂入模式(只有玉米果穗進入機體)，需增加玉米秸稈還田裝置，整機重心及傳動布置困難。

3) 脫粒系統布置方式。大豆、玉米兩個脫粒系統必然增加機器體積，結構布置設計要更加緊湊；或者采用單通道，單個脫粒滾筒，大豆玉米同時脫粒多級分選。

4) 卸糧方式。為確保整機作業效率不降低，最好是大豆玉米同時卸糧，運糧車需單獨設計。

5) 特殊工況作業。若玉米倒伏，避免大豆收獲不夾帶玉米籽粒；若大豆蔓生，避免大豆進入玉米割臺。

3.1.2 技術瓶頸

1) 大豆玉米聯合收獲機械的割臺模塊、集糧模塊、秸稈處理模塊等技術開發難度很大。

2) 大豆玉米成熟期差異、大豆玉米籽粒混雜、不同區域農藝適應性等問題提高了產品開發難度。

3) 兩套收獲系統疊加，機器外形尺寸過大，自重增加50%，導致作業效率降低。

3.1.3 研制情況

農業農村部南京農業機械化研究所聯合湖北雙興智能裝備有限公司開發了大豆玉米一體化聯合收獲機，能實現同步收獲2行玉米果穗和4行大豆，適宜“4+2”種植模式，工作幅寬3 m，采用大豆、玉米獨立割臺，雙輸送通道，大豆直接脫粒，玉米果穗收獲，采用向心回轉方式收獲。濰柴雷沃重工股份有限公司針對大豆、玉米雙籽粒收獲開始預研并提出設想，2022年著手研發大豆玉米雙系統一體化收獲機，這種機型較玉米果穗收獲難度增加較大，目前已明確研發思路框架。

3.2 高地隙跨帶玉米收獲機

3.2.1 解決的問題

分步收獲技術，先收作物的兩側均為未收作物，機手既需要保證行內作物不漏收，還需要避免損傷兩側作物。由于黃淮海地區大豆容易蔓生，而傳統2行的玉米收獲機受結構限制輪距較寬，容易出現碾壓兩側豆莢或在玉米糧倉中混有大豆的情況，而且作業效率低。高地隙玉米收獲機能解決現有2行玉米收獲輪距和作業幅寬偏大的問題，提高作業速度。該機型適用于先收玉米再收大豆。

3.2.2 技術要求

高地隙玉米收獲機通過跨大豆帶收獲玉米，輪距大于大豆帶寬(2.1 m)，具有良好的通過性。收獲機最小離地間隙要求80 cm以上，大于大豆帶的高度，保證作業時不影響大豆。同時要求整機重心穩，滿足玉米小行距、小株距密植高效低損收獲。

3.2.3 研制情況

山東巨明公司與石河子大學、四川農業大學聯合研制的高地隙玉米收獲機，割臺和升運器采用兩側分置的方式布置，高地隙玉米收獲機通過升高底盤，玉米收獲時避免了割臺對大豆造成影響。最小離地間隙90 cm，輪距2.4 m，軸距3.35 m，車輪寬度0.43 m，收獲行數：4行，左右割臺中心距2.20～2.5 m可調，左右割臺收獲玉米行距為0.4～0.6 m，。目前已試制出樣機，尚未大批量生產，預計還需要1～2年才能定型量產。

3.2.4 存在的問題及改進方向

1) 損失率較高。高地隙玉米收獲機雖能完成玉米收獲的功能，但是受玉米收獲工藝、工作裝置布置方式、結構參數及作業環境等方面的影響，目前樣機的收獲損失率高于國家標準。割臺收獲行距680 mm與玉米帶行距400 mm適應性有待提高，輥式摘穗裝置對玉米易產生啃傷，造成割臺損失增加。下一步結合“縮株保密”的農藝特點，改進優化樣機的割臺、剝皮機等關鍵部件，降低損失率，提高作業效果。

2) 作業效率有待提高。在實現收獲功能的基礎上，探索高地隙玉米收獲機的喂入量、前進速度和收獲量等參數的關系，找到最佳參數組合，提高作業效率。

3) 關鍵工作部件尚需優化。高地隙玉米收獲機底盤的工作可靠性、玉米秸稈處理工藝以及割臺、輸送、集糧等結構尚需進一步優化，提高整體性能。

3.3 小型窄幅收獲機

大豆玉米帶狀復合種植機械化分步收獲的主要問題是適宜“4+2”和“3+2”種植模式的小型窄幅收獲機較少。目前，小型窄幅收獲機有好的研發基礎，市場上已有較為成熟的機型，通過調整過去機型輪距、整機寬度、割臺寬度等參數，適應復合種植需求。目前有多家科研機構企業完成小型窄幅收獲機產品研制，正在加快試驗驗證和機具定型。

3.3.1 小型窄幅大豆收獲機

“4+2”模式兩個玉米帶之間的距離為2.1～2.3 m，為避免大豆收獲時撞擊兩側玉米，大豆收割機兩側需至少留出10 cm，大豆聯合收獲機的車身寬度小于兩個大豆帶間距離1.9～2.1 m，兩履帶外側間距應小于1.9～2.1 m(履帶寬度40 cm)。故需選用車身寬度(不含后視鏡)小于1.9～2.1 m，軌距小于1.5～1.7 m，割茬高度低于5 cm大豆收割機。其中，江蘇沃得、山東巨明、山東金大豐、星光農機、德陽金興、農業農村部南京農業機械化研究所等單位研制的大豆收割機，工作幅寬≤1.65 m，整機寬度小于2.05 m，軌距小于1.4 m，作業效率0.53～0.67 hm2/h，適用“4+2”大豆先收技術。目前，適用于“3+2”大豆先收技術的大豆收割機機型目前有成都剛毅、德陽金興等公司少數機型，機型割幅為1.4 m，總寬小于1.7 m。

3.3.2 小型窄幅玉米收獲機

“4+2”“3+2”模式兩個大豆帶之間的距離為1.6～1.8 m，為避免玉米收獲時撞擊或碾壓兩側大豆，玉米收獲機兩側的輪胎需至少留出15 cm，則玉米收獲機的輪胎(履帶)外側間距應小于1.3～1.5 m(輪胎/履帶寬度30 cm)。故需選用整機寬度小于1.5～1.7 m，輪距(軌距)小于1.2～1.25 m，行距小于50 cm的兩行玉米收獲機。其中，山東巨明、濰柴雷沃、江蘇沃得、克拉斯(山東)等企業研制的2行玉米果穗收獲機，整機寬小于1.6 m，玉米收獲機的輪胎(履帶)外側間距小于1.5 m。

四川農業大學針對玉米小株距密植后帶來的單位割幅喂入量大、割臺易堵塞、剝皮不凈、機具通過性差等問題，先后與企業合作研制窄型兩行履帶式玉米果穗收獲機，該機總寬幅小于1.6 m，總長小于4.5 m，機具采用HST變速箱，實現兩側履帶差速運動，最小轉彎半徑小于2 m；采用輕量化技術對整機進行輕量化設計，整機質量降低，減小了對田間土壤壓實以及作業油耗；采用高地隙，超寬高齒高花履帶，軌距1 250 mm，抗傾覆能力強，田間通過性提高；割臺采用單撥禾鏈高轉速喂入裝置和具有柔性刀板組合式摘穗機構，實現了大喂入量窄幅低損摘穗。田間試驗結果表明：該機果穗損失率為1.10%，籽粒損失率為0.58%，剝皮率為2.46%，莖稈切碎長度合格率為89.50%。

3.3.3 小型大豆玉米通用聯合收獲機

四川農業大學針對大豆玉米收獲機型不同造成的購買成本高，以及大豆種植密度大、結莢位較低、收獲空間小等問題，與企業合作研制出了小型大豆玉米通用聯合收獲機。該機總寬度小于1.6 m、長度小于4.3 m，割臺采用單動刀，離地高度降低為0.05 m，減少大豆割臺損失；脫粒裝置增大秸稈導入角，增加秸稈排出釘齒和脫粒滾筒釘齒數量等，解決了大喂入量下脫離裝置堵塞的難題；采用球柱組合釘齒降低對大豆的沖擊，有效減少了大喂入量下的籽粒破碎率；采用雙風道組合振動篩技術降低含雜率；采用秸稈粉碎、秸稈回收等功能集聚實現秸稈粉碎還田和回收；底盤采用HST履帶驅動，重心低穩定性好。田間試驗表明：該機籽粒破碎率為1.81%、含雜率為2.02%、損失率為0.52%。該機型既適用于大豆先收，調整脫粒系統參數也能適用于玉米籽粒收獲。

4 發展建議

4.1 加強農機農藝融合

由于大豆玉米生長習性差異較大，且品種、種植管理技術等尚不配套，目前在北方很多地區還難以做到大豆玉米同期播種和同期收獲，這對推廣大豆玉米專用播種機造成較大影響，沒有一定的市場規模企業就沒研發改進積極性，不利于專用機具行業發展，也影響種植效益的發揮。因此，需加快遴選適宜配套品種、栽培模式，為機械化同播、同管、同收創造有力的農藝條件[12-13]。

4.2 加大專用機具研發支持

聯合科技、工信和財政部門出臺科技創新扶持政策，設立科研專項經費，對科研機構和生產企業在專用機具研發、設備投入等方面給予支持；列入農機裝備補短板目錄，推動建立產學研推深度融合的技術創新體系，促進大豆玉米復合種植專用技術成果轉化，加大協同攻關，著力突破大豆玉米聯合收獲機關鍵技術瓶頸，持續提升專用播種機和專用植保機性能[14-15]。

4.3 強化專用機具試驗鑒定

開展大豆玉米一體化播種機推廣鑒定，優先保障適用大豆、玉米分步收獲的小型兼用收獲機試驗鑒定。引導相關企業申報自走式雙系統分帶噴桿噴霧機3C產品強制性認證，完善試驗驗證方案，提高產品適用性、安全性。提前謀劃大豆玉米一體化聯合收獲機、高地隙玉米收獲機試驗鑒定方法研究，完善技術指標和評價標準。

4.4 推進專用機具優化提升

加強植保、收獲所需的雙系統分帶噴藥機、小幅寬收割機等適用機具篩選，開展機具綜合測評，掌握實際作業性能和經濟指標，遴選一批機藝融合度高、作業質量好的機具。以今年復合種植大面積推廣應用為契機，掌握專用機具生產研發和推廣應用情況，跟蹤機具作業質量和應用問題，提出針對性機械化解決方案，并推動專用機具改進熟化，為今后一段時期復合種植大面積應用奠定基礎。

4.5 開展試驗示范和模式凝練

開展大豆玉米帶狀復合種植專用機具全程機械化示范推廣，設立試驗示范基地和作業監測點，開展不同行數配比種植模式比對，深入分析技術、效益指標，探索農機農藝的平衡點，優化大豆、玉米種植配比，總結技術要點、機具配套方案，分區域形成大豆玉米帶狀復合種植全程機械化生產模式[16]。

5 結論

1) 大豆玉米一體化播種機基本成熟，產品性能基本過關，實際應用看，比凈作播種機以及改裝的播種機播種作業質量高。受種植條件限制，長江中下游和西南地區適宜的專用播種機還不太成熟，適用性還有待提升，需加快研制改進。

2) 苗期除草環節的專用植保機技術已經突破，自走式同步分帶噴桿噴霧機已出樣機，目前處于示范推廣應用階段，但是定型量產不多，分帶隔離防飄移技術還需進一步提升。受當前種植規范化程度影響，單條帶比多條帶同步分帶噴桿噴霧機效果好，比較適宜現階段推廣應用。

3) 大豆玉米一體化收獲機還存在很大技術瓶頸，產品研制還處于概念階段。分步收獲是現階段的主要方式，高地隙玉米收獲機對于“4+2”“3+2”模式地區玉米收獲優勢明顯，但產品性能還沒完全過關，還需要進一步試驗改進。窄幅寬、低割茬的大豆收割機以及小行距、窄輪距的玉米收獲機相對成熟，比較符合目前大豆玉米帶狀復合種植機械化收獲要求，是目前主要的收獲機型。