第一节 概述

    玉米，又称玉蜀黍、玉麦、苞谷，在我国大面积种植已有460多年的历史，是我国种植分布最广泛的农作物，是第二大粮食作物，近年来种植面积稳定增长，种植面积和产量在粮食作物中都位居第二位。发展玉米生产机械化对加快推进粮食作物生产全程机械化，积极发展现代农业和农业现代化，保障粮食安全，促进农业增效、农民增收具有极其重要的战略意义。在玉米生产过程中，播种、施肥、中耕、植保、收获后处理等环节的机械化都得到了较快发展，机械化程度较高，玉米收获机械化成了玉米生产全程机械化的核心和薄弱环节，解决好玉米收获机械化问题就为玉米生产全程机械化实现打通了瓶颈，奠定了基础。玉米机械收获是玉米生产全过程机械化的关键一环。世界上第一台玉米联合收获机是由澳大利亚昆士兰文巴的艾伦(GeorgeHarid)于1921年设计出来的，又经过多次完善和改进，随后在一些经济发达国家逐步开始生产和使用，至20世纪50—60年代国外玉米收获机械的研制与生产基本成熟。目前美国、德国、乌克兰、俄罗斯等西方国家，玉米的收获(包括籽粒和秸秆青贮)已基本实现了全部机械化作业。由于其种植方式多为一年一季种植，收获时玉米籽粒的含水率很低，大多数国家均采用玉米摘穗并直接脱粒的收获方式。如美国的JohnDeere公司、Case公司、德国的Mengle公司、道依茨公司等的玉米联合收获机，绝大部分是在小麦联合收获机上换装玉米割台，并通过调节脱粒滚筒的转速和脱粒间隙进行玉米的联合收获。我国玉米收获从20世纪60年代引进国外的先进机型到70年代的仿制，走出了一条适合我国特色的玉米收获机械化之路。1975年4YW一2型牵引式卧辊玉米摘穗机研制成功，这是我国自行研制的首台玉米收获机械。同期，我国还引进了前苏联的KCKY型玉米收获机，是现在乌克兰赫尔松康拜因联合收获机制造公司生产的。这种收获机可以进行摘穗—青贮联合作业，实现穗茎兼收。它采用对行作业，设计收获行距700mm，由于与我国玉米种植行距不一致等因素影响，加上机体庞大，价格昂贵，不适应我国农村地区的田间道路情况及经济发展水平，没有得到广泛应用。从20世纪80年代后期，我国研制玉米收获机的科研单位共有近50家，企业和科研单位参与其中，研究开发的重点是解决收获时籽粒含水率高的问题，针对当时农村经济发展状况和经营规模，研制成功了60多种机型。全国新增玉米收获机5.26万台。机具性能日益改善，从农业部组织开展玉米收获机调查情况看，玉米收获机质量总体趋于好转，农民对玉米收获机质量性能满意度大幅提高。

    我市玉米种植面积也随着农业产业结构调整逐年增加，2023年玉米种植面积178.6万亩，达到63.43万吨，玉米生产已成为我市粮食生产的主力军，保障我市粮食安全起着至关重要的作用。我市除制种玉米外玉米种植主要有两种模式，一是采用全膜双垄沟播种种植技术模式，起大小垄，大垄宽70cm、高10cm，小垄宽：40cm、高15cm，在垄沟内播种玉米，宽行行距70cm，窄行行距40cm。亩保苗数年降雨量300—350mm的地区，3000—3500株，株距为35—40cm，年降雨350—450mm的地区3500—4000株，株距为30—35cm，年降雨450mm以上地区4000—4500株，株距为27—30cm。肥力较高，墒情好的地块种植密度相对较大。二是半膜播种模式。窄行行距35—40cm，宽行行距50—75cm，旱地亩保苗数约3000—4500株，灌区亩保苗数约4500—6500株，我市玉米机械化收获起步较晚，20世纪90年代开始引进小型玉米联合收割机进行试验示范，但由于受种植模式、地块条件、经济条件等因素的影响，推广应用面积尘尘。近年来，全市农机部门加大了玉米收获机械化技术的推广力度，在农机购置补贴政策的带挈下，玉米收获机械化得到快速发展，同时针对全膜双垄沟播玉米研制开发了小型双行玉米去合收割机。到2023年底，全市玉米联合收割机保有量达82台，其中2023新增16台，玉米机械收获面积达到181.9万亩，玉米机收水平达到35%。但与全国玉米机械化收获水平50%相比，差距仍然很大。

第二节  玉米收获机械化技术的主要内容

    一、定义

    玉米收获机械化技术是在玉米成熟时，根据其种植方式、农艺要求，用机械完成对玉米的茎秆切割、摘穗、剥皮、集箱、脱粒、秸秆处理等全部或部分生产环节的作业技术。

    二、收获时期

    玉米要适时收获，使茎秆中残留的养分输送到籽粒中，充分发挥后熟作用，增加产量、提高质量、改善品质。一般应在完熟期后收获。玉米的成熟特征主要表现为叶片变黄：包叶呈白色、质地松软、发散，籽粒基部出现黑层，籽粒乳线消失变硬，并呈现本品种所固有的粒型和颜色。我市一般在9月20日左右开始收获。收获必须适时，收获过早、过晚都会造成不应有的损失。

    三、机械收获条件及田间准备

    玉米机械化收获必须满足一定的条件，同时要对待收获的玉米地块进行必要的调查和处理，保养调试好玉米收获机，做好机具、人员等方面的准备工作。

    1、机械收获条件：

    1)机械收获的玉米果穗距地面最低高度不低于50cm，叶片、秸秆的湿度不超过60%，谷物湿度不超过30%。

    2)落地果穗小于5%，落地籽粒小于2%，玉米总损失率低于1.5%。

    3)玉米割茬在15—20cm范围内。

    2、收割准备

    1)在收获前10—15天对田间进行勘查，了解作物生长情况。应对玉米的倒伏程度、种植密度和行距、果穗的下垂度、最低结穗高度等情况，做好田间调查，并提前制定作业计划。

    2)提前3—5天，对田块中的沟渠、垄台予以平整，确定机组收获行走路线、次序、对田间沟渠应予以平整清理。清除作业障碍，并将水井、电杆拉线等不明显障碍安装标志，以利安全作业；根据地块大小和种植行距及作业质量要求选择合适的机具，作业前制定好具体的作业路线，同时根据机具的特点，做好人工开割道等准备工作。

    3)根据玉米品种、用途及贮存方法确定收获方法，根据对玉米和秸秆不同处理方式选择不同收获机械。实施秸秆青贮的玉米收获要适时进行，尽量在玉米果穗籽粒刚成熟时和秸秆发干变黄前(此时秸秆的营养成分和水分利于青贮)进行收获作业。实施秸秆还田的玉米收获尽量在果实籽粒成熟后间隔3—5天再进行收获作业，这样玉米的籽粒更加饱满，果穗的含水率低有利于剥皮作业。秸秆变黄，水分降低更有利于将秸秆粉碎，可以相对减少功率损耗。

    4)作业前应进行试收获，调整机具，达到农艺要求后，方可投入正式作业。

    5)如安装除茬机时，应确保除茬刀具的作业高度，保持除茬深浅一致，保证留茬高度小于10cm，但要避免还田刀具打土、损坏。

    6)确定机具编组，根据运输距离、地面情况、作物质量确定配套运输机组，如收茎杆时，一台收获机配1--3个运输机组，牵引式收获机还应按动力要求配套牵引机车。机组应配备有收割机手、运粮(杆)机手、助手等人员。收割机手对收获机进行保养、检修、调整、试运转和收获机操作，组织全机组人员研究并制订完成作业计划的措施，在作业中，检查作业质量和安全生产制度的执行情况。助手主要是协助机手和当班负责人及时排除故障，在收获作业中，对随时观察机具作业情况，发现异常现象立即打停车信号，同时进行机具的检查保养，填好写工作日记。运粮(杆)机手要听从机组组长指挥，必须保证联合收获机果穗箱内的果穗以及秸秆及时运走，绝不影响收获机的正常运转，负责运输车辆的维护、保养及填写工作日记。

    四、主要收获形式

    玉米收获时的籽粒含水率一般在25%~35%，甚至更高，收获时不能直接脱粒，所以一般采取分段收获的方法。第一段收获是指摘穗后直接收集带苞皮或剥皮的玉米果穗和秸秆处理；第二段是指将玉米果穗在地里或场上晾晒风干后脱粒。玉米机械化收获大致分为以下几种形式种形式：

    1、联合收获：用玉米联合收获机，一次完成摘穗、剥皮、集穗(或摘穗、剥皮、脱粒，但此时籽粒湿度应为23%以下)，同时进行秸秆处理(切段青贮或粉碎还田)等项作业，然后将不带苞皮的果穗运到场上，经晾晒后进行脱粒。其主要原理是：用玉米收获机在玉米生长状态下进行摘穗(称为站秆摘穗)，在摘辊摘穗板的作用下，果穗柄被拉断。由于内外摘辊高度差的作用，果穗落下通过传输进入果穗箱，果穗装满后开箱集堆。高速旋转的切割器从根部把秸秆切断后进入粉碎机构切碎为3—5cm长的碎块，切碎后秸秆自然落地或收集。然后将果穗运到场上，用剥皮机进行剥皮，经晾晒后脱粒。其工艺流程为：摘穗——剥皮——秸秆处理等三个连续的环节。

    2、半机械化收获：(1)用割晒机将玉米割倒、放铺，经几天晾晒后，籽粒湿度降到20%一22%，用机械或人工摘穗、剥皮、脱粒、秸秆处理(切段青贮或粉碎还田)；(2)用摘穗机在玉米生长状态下进行摘穗(称为站秆摘穗)，然后将果穗运到场上，用剥皮机进行剥皮，经晾晒后脱粒，然后进行秸秆处理(切段青贮或粉碎还田)。其工艺流程为：摘穗——剥皮——秸秆处理(三个环节分段进行)。

    3、其它：(1)用谷物联合收获机换装玉米割台，一次性完成摘穗、剥皮(脱粒、分离和清选)等项作业；(2)用割晒机将玉米割倒，并放成人字形条铺，装有拾禾器的联合收获机拾禾脱粒，同时可秸秆还田或收集。

    五、玉米收获机械化技术效益

    玉米收获机械化不但能提高生产效率，降低生产成本，减轻劳动强度，而且在促进玉米生产规模化、标准化、机械化方面具有重要意义，其主要效益体现在以下几个方面。

    1、减少玉米种植户支出。采用机械收获每亩支出100—150元，而采用人工收获每亩支出达200—300元，直接为种植户节约支出100—150元。

    2、有效创造就业机会，增加有户收入。玉米机械化收获市场的不断完善，为玉米收获机械操作机手创造了就业机会。每台玉米联合收获机收获一亩玉米可得纯收入40—90元，一个作业季节按收获1000亩计算，可获纯收入4—9万元。

    3、有效促进农村劳动力转移。收获是玉米生产中最繁重的体力劳动，人工收获玉米劳动强度大，作业效率低，机械收获效率是人工收获的60倍以上。机械收获平均每亩可替代劳动力2—3个。

    4、有效提高机械的利用率。玉米互换割台的应用，能实现谷物联合收获机的多功能，一机多用，提高利用率。采用背负式玉米收获机械可有效提高现有拖拉机的利用率，增加机手收入。同时可促进农机装备结构的调整。

    5、促进农机工业发展。玉米收获机械化实施将带动玉米收获机械的需求大量增加，会有力推动农机工业产值的增加，促进农机工业发展。

    6、减轻劳动强度，提高农民生活质量。玉米收获机械化发展，将广大农民从繁重的体力劳动中解放出来，不仅降低了劳动强度，节约了生产成本，通过农机化新技术的应用，也提高了劳动技能和技术素质。

    7、有利于抢种抢收。玉米收获机械化将大大提高生产效率，节约了收获时间，为玉米收获后及时播种下茬作物赢得时间，为抢种抢收提供了条件。

    8、优化环境，防治污染，杜绝了秸秆焚烧和乱堆乱放。玉米机械化收获将秸秆直接粉碎还田或者铡碎收集，是解决玉米秸秆有效利用的主要出路，杜绝了秸秆焚烧和乱堆乱放，保护了环境，整洁了村容村貌，改善了农民的居住环境。

    9、改善了土壤结构。玉米机械化收获后将秸秆粉碎成5—10cm丝网带状还田。当年可腐烂，连续三年，土壤便可成为“海绵田”。①增加了土壤有机质。据测定，一亩地所秸秆一半还田后。相当于给每亩田增加有机质400kg，碳酸氢铵23kg。过磷酸钙19kg，氯化钾10kg，还能补充作物所需微量元素：②增强土壤保肥、保水性能；③促进土壤团粒结构形成，改善物理性质；④促进植物和微生物的生理活性：⑤具有保墒和抑制杂草生长作用。

    10、带动相关产业发展。玉米秸秆经过加工处理可作为饲料，有效解决发展养殖业饲草不足的问题，带动草食畜牧的发展。

第三节 主要机型

    一、玉米收获机械的主要类型

    玉米收获机按动力匹配形式不同可分为：自走式、牵引式、悬挂式(背负式)三种，按收获方法分可分为玉米摘穗收获机、玉米籽粒收获机、青贮饲料玉米收获机等三种，按作业行数分为单行、双行、多行等。

玉米摘穗收获机：收获后玉米以果穗状态存在。目前有两种：摘穗机(只完成摘穗功能)和摘剥机(完成摘穗、剥皮功能)。

玉米籽粒收获机：收获后玉米以籽粒状态存在。目前有半喂入式和全喂入式两种，半喂入式是仅果穗进入脱粒分离系统，经脱粒清选后进入粮仓；全喂是玉米果穗和茎秆全部进入脱粒分离系统，经脱粒清选后进入粮仓。青贮饲料玉米收获机：主要用于收获玉米青贮饲料。

    二、玉米收获技术性能要求：

    依据GB/T21962--2008 玉米收获技术条件之规定，收获机在标定持续作业量、籽粒含水率为25%—35%(适用于果穗收获)，籽粒含水率为15%—25%(适用于直接脱粒收获)，植株倒伏率低于5%，果穗下垂率低于15%，最低结穗高度大于35CM的条件下收获时，其主要性能指标符合下表之规定。

    三、如何合理选购玉米收获机

    1、首先要考虑区域适用性。我国目前生产的玉米联合收获机大部分都是要求对行收获，而我国各地玉米种植行距又千差万别，现有的玉米收获机区域适应性都受限。不对行玉米收获机适应各种不同的行距，不需要人工开辅助割道，可从田间任意位置进入作业，作业效率高，非常适用于机手进行跨区机收。因此，不对行玉米收获机是用户的首选机型。选择对行收获的玉米收获机时一定要考察好当地和收获区域的玉米种植行距，根据种植行距选择相应的玉米收获机。

    2、考虑投资收益问题。我国目前玉米收获机主要分为背负式、自走式、牵引式和互换割台式等几种机型。背负式机型可以利用现有的拖拉机一次投资相对较少，但作业效率、机动性、操作性和安装等受到一定限制。自走式机型功能齐全，价格较贵，作业效率、机动性、操作性相对较好。互换割台式是与现有谷物联合收获机配套，但要当地收获技术要求相适应。牵引式机体庞大，机组长，不适应小地块。要根据种植地块、经济水平、用途和各种玉米收获机发展的技术水平等因素综合考虑，选择适合当地要求的机型，发挥投资的最大收益。

    3、考虑动力的配套性。目前背负式玉米收获机配套的拖拉机一般动力都要求在50马力以上。农户在选择玉米收获机时必须选择与自己现有拖拉机动力相匹配的机型。实现拖拉机与收获机的合理匹配，应该避免“小马拉大车”或“大马拉小车”的现象。

    4、考虑产品质量与售后服务问题。从产品质量方面，应该选购技术成熟、已经定型的甘肃省农机化重点推广技术产品。从售后服务方面，选购收获机时，要考察销售、生产单位是否具有产品“三包”能力，能否及时供应零配件。在购买时，要看“三证”即：产品合格证、三包凭证、使用说明书是否齐全。

    5、考虑秸秆处理方式。现有的玉米联合收获机都可配秸秆粉碎还田机，即在进行摘穗作业的同时，还将玉米秸秆粉碎后抛洒在地里，实现秸秆还田。玉米秸秆粉碎还田是玉米联合收获机上的一项功能，也可作为收获处理秸秆的一种机械单独使用。该机可在人工摘除玉米果穗后，将玉米秸秆粉碎后，抛洒在田间，实现还田。玉米起垄种植的，还田机最好使用锤爪式。但是，由于畜牧养殖业的发展，玉米秸秆作为一种饲料，需求量也在不断增加，不少地区的农户要求，在收获玉米果穗的时候，保留秸秆，或是将粉碎的秸秆回收，用于养殖业。因此，目前有些玉米收获机生产企业提出了秸秆回收的方案。如秸秆保留回收装置，可将玉米秸秆保留回收；同时，一些公司还开发出秸秆粉碎回收装置，可将摘穗后的秸秆捡拾粉碎并回收，用于青贮。这些装置需要用户根据当地实际需要提出要求进行配置。