玉米穗莖兼收技術

張 華 邸志峰 周 進 姜 偉 鄭振華 閆為軍

張 華、邸志峰、周 進、姜 偉：山東省農業機械科學研究院

鄭振華、閆為軍：山東國豐機械有限公司

一、技術概述

（一）基本情況

我國玉米種植面積常年在5億畝以上，而玉米莖稈產量達2.5億噸，玉米秸稈通過青貯、氨化、膨化、壓塊和發酵等技術手段加工成青貯飼料后，其營養價值和適口性得到改善，是食草動物良好粗飼料和過冬食物。玉米穗莖兼收收獲技術是借助玉米穗莖兼收收獲機完成玉米收獲作業的一項農業適用技術，該機型在收獲玉米果穗的同時收獲玉米莖稈。使用該項技術，既可保證國家糧食安全和養殖業持續健康發展，又可為玉米種植戶帶來雙份收益，近年來已成為農機行業新的研究熱點和市場主流產品。

近年來，山東省農業機械科學研究院等單位針對玉米穗莖兼收技術存在的果穗和莖稈收獲割臺匹配性差、前部割臺過重、整機重量分配失衡、莖稈清潔度低、切碎質量差、生產效率低等突出問題，歷經10多年攻關研究，設計研發了4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機。該系列收獲機以大馬力發動機作為行走和作業動力，能一次性完成玉米摘穗、剝皮、果穗收集裝車和玉米莖稈收獲、輸送、切碎、拋送等聯合作業功能。據測算，采用穗莖兼收收獲技術，相比人工莖稈收獲作業畝均降低作業成本50～100元，玉米穗莖兼收技術的示范推廣可利用玉米秸稈來補充短缺的粗飼料，有效解決玉米秸稈高值綜合利用難題，對促進種養結合和農牧循環，保證畜牧業穩定持續發展具有積極作用；還能有效杜絕秸稈焚燒保護環境，增加農民收益，具有較好的社會效益和生態效益。

（二）示范推廣情況

從2009 年起，山東省農業機械科學研究院與山東國豐機械有限公司等單位開始對玉米穗莖兼收技術研究，2010 年研發的4YQW-3 穗莖兼收背負式玉米聯合收獲機通過推廣鑒定，同年投放市場。2012年在前期基礎上研發了4YZQP系列穗莖兼收玉米收獲機，同年批量生產，產品銷往山東、河北、河南等地，2013 年至今累計銷售超過4000臺。該機型摘穗、剝皮與莖稈切碎性能好，整機尺寸小，整機重量分配合理，配備了果穗糧箱和秸稈草箱，機組操作方便、使用可靠、一次性投資少，適合我國大部分地區玉米種植特點和農村經濟發展水平，產品供不應求。2015 年研發了系列玉米穗莖兼收與秸稈打捆一體機，充分滿足了用戶對秸稈處理的個性化需求，市場反應良好。近年來，技術依托單位持續加大對玉米穗莖兼收收獲機適應性、可靠性、穩定性進行改進，技術越來越趨于成熟。玉米穗莖兼收技術已在我國玉米種植區進行大面積推廣示范，用戶對該項目產品的認可度逐漸提高，提升了應用單位產品的核心競爭力，創造了巨大的經濟效益。

（三）提質增效情況

4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機累計生產銷售3000余臺，實現銷售收入5.7億元，累計作業超過400萬畝，節約秸稈還田作業成本1.2億元，同時收獲玉米莖稈600余萬噸，增加玉米莖稈收入14 億元，可為500 多萬頭牛提供過冬食物，間接經濟效益明顯。玉米穗莖兼收技術的推廣應用還能解決連年秸稈還田帶來的不利影響，有效杜絕秸稈焚燒，保護環境，具有很好的社會效益和生態效益。

二、技術要點

（一）核心技術

4YZQP 系列穗莖兼收玉米收獲機由果穗收獲割臺、莖稈收獲一體割臺、果穗升運器、剝皮機、草箱、果穗糧倉、發動機、機架、傳動裝置等組成。作業時，玉米植株通過扶禾器首先進入上層割臺，在摘穗輥的作用下完成摘穗；摘下的果穗通過果穗攪龍集中于割臺右側進入果穗升運器，經果穗升運器輸送到剝皮機進行剝皮，剝皮后拋送至果穗箱。摘穗的同時，玉米莖稈在摘穗輥的作用下向下運動，經下層割臺往復式切割器切斷后由秸稈攪龍進行集中，進入秸稈輸送箱。秸稈輸送箱后端有秸稈揉搓切碎機構，完成秸稈的揉搓切碎及將秸稈拋送裝箱等聯合作業功能。

1.玉米穗莖兼收割臺匹配技術

玉米果穗收獲和莖稈收獲過程是相互影響的，針對玉米果穗收獲和莖稈收獲割臺匹配性差等問題，項目組建立了多種試驗臺，系統研究了立式、橫向臥式、縱向臥式果穗收獲技術對莖稈收獲的影響，確定了果穗收獲和莖稈收獲最佳匹配參數，解決了莖稈收獲損失大、效率低等難題。

2.果穗收獲割臺全幅不對行技術

采用輥式摘穗，縮短了摘穗機構長度，割臺前部采用撥禾鏈強制喂入，可收獲不同種植行距的玉米，割臺前尖可拆卸，正常作業不安裝前尖，整機尺寸小，作業靈活；安裝前尖后，可以收獲倒伏玉米，提高了收獲機對不同地區和地形的適應性。

3.輕簡型一體式秸稈收獲割臺

針對傳統莖稈收獲輸送距離長、易擁堵等問題，優化了莖稈切割、輸送、切碎等部件，創新研制了雙曲線秸稈切碎系統，“前切碎＋后旋切刀軸雙曲線切碎”型切碎機構，前切預切小段，再進行曲線切碎，無斜切，切斷均勻、成型好；研制了鏈耙式縱向喂入技術，縮短了莖稈通道，能調順秸稈，縱向喂入，莖稈切碎均勻。設計了集切割、輸送、切碎、拋送于一體的輕簡型秸稈收獲割臺，優化了秸稈輸送通道，降低了割臺重量，可一次性完成秸稈切割、輸送、切碎、拋送，結構緊湊，便于安裝控制，秸稈處理順暢，收獲效率高。

4.全膠輥高效低損剝皮機

研發了全膠輥高效低損剝皮機。針對傳統剝皮機啃粒、掉粒損失大等問題，建立了剝皮試驗臺，系統分析了影響玉米剝皮的相關因素，研發了全膠輥高效低損剝皮機。剝皮機采用全膠螺旋輥加星輪押送，膠輥抓取能力強，剝皮效果好，螺旋輥導向好，不啃粒，掉粒少。

（二）配套技術

1.收獲期的選擇

穗莖兼收作業應以蠟熟期末或完熟期早期收獲最佳，此時進行穗莖兼收作業收獲質量好，效益最好。

2.機具準備

根據作業地塊大小、種植行距、作業質量要求等條件選擇合適的穗莖兼收收獲機。在小麥玉米兩作區，建議選用帶秸稈還田裝置的機型，為下茬播種提供較好的基礎，爭搶農時。

穗兼收作業前應對機具全面調整，依據作物條件對割臺、切碎、剝皮、秸稈還田等主要部件進行調整檢查，確保各部件運轉正常平穩。正式作業前，應進行試收獲，達到農藝要求后，方可開始正式作業。

玉米穗莖兼收收獲機要針對種植模式、玉米成熟度、行距、結穗高度等情況，適當調整摘穗輥（或摘穗板）間隙，檢查調整鏈條皮帶松緊度，緊固所有螺絲，正確調整秸稈還田機作業高度，保證留茬高度適合作業區域農藝要求。

3.作業要求

玉米種植行距要與玉米穗莖兼收收獲機要求的行距相適應，行距偏差±5cm；玉米結穗高度≥35cm，玉米倒伏程度≤5%，果穗下垂率≤15%。

玉米果穗收獲作業質量要求總損失率≤4%，果穗損失率≤3%，籽粒破碎率≤1%，果穗含雜率≤1.5%，苞葉剝凈率≥85%。

玉米秸稈收獲質量要求秸稈切碎長度≤3cm，莖稈切碎合格率≥85%，秸稈收獲率≥90%。

玉米秸稈還田作業質量按《JB/T6678-2001》規定執行。

玉米穗莖兼收收獲機應按使用說明書規定的作業速度作業，避免中途停車、減速和倒車。地頭轉彎或田間轉移時，應切斷動力將其置于提升狀態，可靠鎖定，慢速行駛，確保安全。

三、適宜區域

可廣泛應用于玉米種植區，尤其是黃淮海玉米種植區。

四、注意事項

采用玉米穗莖兼收收獲技術作業時，應選擇適宜的收獲期和種植模式確保收獲質量和效益最佳。玉米穗莖兼收收獲機起步前，應先空運轉收獲機械，正常后收獲機割臺割道對準玉米行起步。盡量避免中途停車、減速和倒車作業，特別注意遵守產品生產企業提出的安全作業規范操作，確保人員安全。采用玉米穗莖兼收收獲技術，建議同時配套以專門或兼用的青（黃） 貯設施，確保收獲的秸稈及時貯存。