玉米收獲機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

玉米收獲機(jī)是在玉米成熟時(shí)，根據(jù)其種植方式、農(nóng)藝要求，用機(jī)械來(lái)完成對(duì)玉米的莖稈切割、摘穗、剝皮、脫粒、秸稈處理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)機(jī)具。
在我國(guó)大部分地區(qū)，玉米收獲時(shí)的籽粒含水率一般在25%～35%，甚至更高，收獲時(shí)不能直接脫粒，所以一般采取分段收獲的方法。段收獲是指摘穗后直接收集帶苞皮或剝皮的玉米果穗和秸稈處理；第二段是指將玉米果穗在地里或場(chǎng)上涼曬風(fēng)干后脫粒。
玉米機(jī)械化收獲大致可分為以下幾種形式：
1.聯(lián)合收獲：
用玉米聯(lián)合收獲機(jī)，一次完成摘穗、剝皮、集穗（或摘穗、剝皮、脫粒，但此時(shí)籽粒濕度應(yīng)為23%以下），同時(shí)進(jìn)行莖稈處理（切段青貯或粉碎還田）等項(xiàng)作業(yè)，然后將不帶苞葉的果穗運(yùn)到場(chǎng)上，經(jīng)晾曬后進(jìn)行脫粒。
其工藝流程為：搞穗——剝皮——秸稈處理等三個(gè)連續(xù)的環(huán)節(jié)。
2.半機(jī)械化收獲：
（1）用割曬機(jī)將玉米割倒、放鋪，經(jīng)幾天晾曬后，籽粒濕度降到20 %～22%，用機(jī)械或人工摘穗、剝皮，然后運(yùn)至場(chǎng)上經(jīng)晾曬后脫粒；秸稈處理（切段青貯或粉碎還田）。
（2）用摘穗機(jī)在玉米生長(zhǎng)狀態(tài)下進(jìn)行摘穗（稱為站稈摘穗），然后將果穗運(yùn)到場(chǎng)上，用剝皮機(jī)進(jìn)行剝皮，經(jīng)晾曬后脫粒；秸稈處理（切段青貯或粉碎還田）。
其工藝流程為：搞穗——剝皮——秸稈處理（三個(gè)環(huán)節(jié)分段進(jìn)行）。
3.其它：
（l）用谷物聯(lián)合收獲機(jī)換裝玉米割臺(tái)，一次完成摘穗、剝皮、（脫粒、分離和清選）等項(xiàng)作業(yè)；
（2）用割曬機(jī)將玉米割倒，并放成人字形條鋪，裝有拾禾器的谷物聯(lián)合收獲機(jī)拾禾脫粒，同時(shí)可秸稈田 國(guó)外玉米收獲機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前美國(guó)、德國(guó)、烏克蘭、俄羅斯等西方，玉米的收獲（包括籽粒和秸稈青貯）已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)。由于其種植方式多為一年一季種植，收獲時(shí)玉米籽粒的含水率很低，大多數(shù)均采用玉米摘穗并直接脫粒的收獲方式。如美國(guó)的John Deere 公司、Case公司、德國(guó)的Mengle公司、道依茨公司等的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺(tái)，并通過(guò)調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合收獲。
近二十年來(lái)，我國(guó)相繼引進(jìn)了一些國(guó)外機(jī)型，如美國(guó)Case公司的聯(lián)合收獲機(jī)換裝玉米割臺(tái)，一次作業(yè)可完成玉米摘穗、脫粒的作業(yè)。由于我國(guó)北方玉米產(chǎn)區(qū)尤其是小麥、玉米一年兩茬輪作種植區(qū)，玉米收獲時(shí)籽粒含水率高達(dá)35%以上，采用直接脫粒方式收獲，籽粒破碎率十分嚴(yán)重，據(jù)1980年9月在河北省欒城縣萬(wàn)畝方試驗(yàn)站測(cè)定，美國(guó)Case公司的1440型聯(lián)合收獲機(jī)換裝玉米割臺(tái)后收獲玉米時(shí)，籽粒破碎率平均為14%，達(dá)到30%，總損失率達(dá)到20%。而且這種直接脫粒的收獲方式也不利于玉米后熟，使產(chǎn)量降低，并且玉米的莖稈不能粉碎還田或回收利用。因此這類機(jī)具不適應(yīng)我國(guó)兩茬輪作種植區(qū)高含水率玉米的收獲作業(yè)。
相對(duì)而言，烏克蘭赫爾松康拜因聯(lián)合收獲機(jī)制造公司的KCKY-6型玉米收獲機(jī)，可以進(jìn)行摘穗—果穗剝皮—青貯聯(lián)合作業(yè)，適合我國(guó)大部分地區(qū)的農(nóng)藝要求。但由于機(jī)型龐大，對(duì)我國(guó)農(nóng)村廣大地區(qū)的田間道路情況適應(yīng)性差。價(jià)格昂貴，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平不符。
從90年代開始，我國(guó)有許多單位研制了多種玉米收獲機(jī)，型號(hào)多達(dá)60多種，申報(bào)的有關(guān)專利有64項(xiàng)。從結(jié)構(gòu)形式看，歸納起來(lái)主要有以下幾種機(jī)型：
a.單行玉米收獲機(jī)
側(cè)置或正置披掛在四輪拖拉機(jī)上，代表機(jī)型有4YZF-1型、4Y118型等，多為摘穗輥式摘穗機(jī)構(gòu)。一般帶有秸稈粉碎裝置，一次可以完成玉米的摘穗、集箱和秸稈粉碎等作業(yè)。
b.背負(fù)式玉米收獲機(jī)
與36.8～48kW（50—65HP）的拖拉機(jī)配套使用，兩行機(jī)摘穗機(jī)構(gòu)多為摘穗輥式，具有一定的剝皮功能。三行機(jī)摘穗機(jī)構(gòu)以前多為摘穗板式，主要仿制蘇聯(lián)的收獲機(jī)技術(shù)，現(xiàn)在普遍采用摘穗輥式。該機(jī)型一次作業(yè)可以完成玉米的摘穗、果穗集箱和秸稈粉碎。
c.牽引式玉米收獲機(jī)
可與履帶或輪式拖拉機(jī)配套使用。代表機(jī)型為豐收-2臥型牽引式玉米收獲機(jī)。配套動(dòng)力40～55kW （54～75HP）及其以上的拖拉機(jī)，摘穗機(jī)構(gòu)為摘穗輥式且具有剝皮的功能，由于它機(jī)組較長(zhǎng)，且作業(yè)前需人工開道，不適應(yīng)規(guī)模化經(jīng)營(yíng)的要求，目前已很少使用。
d.多行自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)
代表機(jī)型有4YZ-3型、4YF-3型、4YZ-4型。這些型號(hào)大都為摘穗板式摘穗機(jī)構(gòu)，并配置58.8～88kW（80—120HP）的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)玉米的摘穗、集箱和秸稈粉碎的功能。如：富路牌4YZ—3型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，其特點(diǎn)是主要工作部件由生產(chǎn)工藝先進(jìn)、裝備完善、技術(shù)成熟的烏克蘭赫爾松康拜因公司制造，雖然作業(yè)性能和質(zhì)量與國(guó)產(chǎn)機(jī)型相同，但使用可靠性較高，得到了用戶的認(rèn)可。金浪牌4YJL—3型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，其特點(diǎn)是摘穗部件采用滾刀拉莖輥與摘穗板組合式結(jié)構(gòu)，避免了雜草纏棍現(xiàn)象和降低了摘穗動(dòng)力消耗，機(jī)具的適應(yīng)性和收獲質(zhì)量較好，由于設(shè)計(jì)了即開即倒式果箱，其工作效率提高了30%。
e.穗莖兼收型玉米收獲機(jī)
代表機(jī)型有4YZ-3型和4YZ-4型兩種。4YZ-4型是根據(jù)烏克蘭赫爾松康拜因制造公司的KCKY-6型玉米收獲機(jī)原理設(shè)計(jì)而成，為4行自走式，帶有玉米剝皮的功能。4YZ-3型玉米收獲機(jī)為帶果箱的三行自走式穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)。該機(jī)可適應(yīng)我國(guó)廣大農(nóng)村田間道路和中小地塊作業(yè)的需求。該機(jī)型可以及時(shí)收獲青綠秸稈，達(dá)到穗莖兼收的目的。
f.不對(duì)行玉米收獲機(jī)技術(shù)
由北京彼得益機(jī)電技術(shù)應(yīng)用中心在2001年開發(fā)，專利為不對(duì)行玉米摘穗割臺(tái)（專利號(hào)ZL01 2 74995.8） 不對(duì)行玉米收獲機(jī)采用了新型專利技術(shù)的三鏈型摘穗單體，該摘穗機(jī)構(gòu)是由摘穗輥，左右兩條撥禾鏈。一條果穗輸送鏈，傳動(dòng)箱和機(jī)架組成一個(gè)獨(dú)立的摘穗單元體。該機(jī)構(gòu)已突破傳統(tǒng)摘穗輥式只能構(gòu)成雙行割臺(tái)的局限，實(shí)現(xiàn)了多行割臺(tái)布置，滿足自行開道的農(nóng)藝要求。摘穗輥式的摘穗部件特別適合青秸稈玉米的收獲。具有果穗損失少、果穗含雜低、無(wú)斷莖、可高速作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)華北地區(qū)夏玉米在蠟熟后期及黃熟前期收獲時(shí)，摘穗輥式摘穗機(jī)構(gòu)要比摘穗板－拉莖輥式摘穗機(jī)構(gòu)具有更好的摘穗質(zhì)量。三鏈型摘穗單體的兩條撥禾鏈呈V形分布在摘穗輥前側(cè)，能將前方及左右兩側(cè)玉米秸稈撥入摘穗輥內(nèi)進(jìn)行摘穗，達(dá)到在割幅范圍內(nèi)不受行距的限制。
此不對(duì)行玉米收獲機(jī)的技術(shù)還可以應(yīng)用在以上各種形式的玉米收獲機(jī)上。
富康牌玉米收獲機(jī)，金樂玉米收獲機(jī)，農(nóng)墾牌玉米收獲機(jī)均采用此形式。與歐美等發(fā)達(dá)相比，我國(guó)的玉米種植有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、種植地塊小;
2、玉米種植行距不統(tǒng)一;
3、玉米收獲期籽粒含水率較高。
因此我國(guó)玉米收獲機(jī)械的設(shè)計(jì)要求與歐美等發(fā)達(dá)不同。應(yīng)達(dá)到以下幾點(diǎn)：
1、設(shè)計(jì)的玉米收獲機(jī)在作業(yè)、運(yùn)輸、卸糧過(guò)程中應(yīng)十分靈活，適合小地塊田間使用。
2、針對(duì)當(dāng)前農(nóng)民文化素質(zhì)不高的特點(diǎn)，開發(fā)的玉米收獲機(jī)應(yīng)盡量操作簡(jiǎn)便、維修方便。
3、設(shè)計(jì)的玉米收獲機(jī)應(yīng)可進(jìn)行不對(duì)行收獲，否則既影響收獲質(zhì)量又降低生產(chǎn)效率，影響了農(nóng)民購(gòu)買玉米收割機(jī)的積極性。
4、設(shè)計(jì)的玉米收獲機(jī)必須能收獲高濕玉米（子粒含水率40%左右）,果穗及子粒破碎率不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。
5、為防止霉變，收獲的玉米穗中不得有過(guò)多的莖葉。
6、機(jī)組要有較好的強(qiáng)度和剛度，能適應(yīng)惡劣的田間道路。
7、收獲機(jī)能同時(shí)對(duì)秸稈進(jìn)行高質(zhì)量的還田處理。
8、機(jī)組有較高的使用可靠性。
技術(shù)指標(biāo)及示范應(yīng)用典型效果: