玉米收获机对不同品种玉米特点的适用性调整技术

时间：2024-05-23

李微微

(兰西县农业机械服务总站，黑龙江兰西 151500)

0 引言

玉米是我国重要的粮食作物，不仅种植范围广，而且产量很高，近年来我国的玉米种植面积普遍在3 800万～4 100万hm2之间，达到全国粮食种植面积的1/3以上，且玉米具有高产特点，农民种植过程可依赖的机械产品较多，作业过程的人力负担相对较小[1]。随着农业机械技术的不断进步，我国玉米全程机械化生产模式已经基本形成，玉米生产各个阶段的机械产品种类和功能得到了快速丰富，机械化生产的效率和可靠性得到了进一步提升。玉米收获机作为玉米生产的重要机械，在玉米收获过程中发挥着重要作用。由于我国不同地区对于玉米种植的品种和农艺选择存在较大差异，因此，在应用玉米收获机开展作业时，应根据各地区玉米栽培特点进行机械结构的相应调整，以提升玉米收获机的适用性，提高收获作业的效率和粮食品质。

1 玉米收获机技术与结构组成

1.1 技术现状

我国玉米收获机技术在多学科技术的支持下已经取得了显著进步，现阶段的产品研发已经由过去的技术引进和参照设计发展成为与我国生产实际相结合的自主研发设计，玉米收获机产品类型逐渐丰富的同时，所应用的电气、液压、控制等技术也逐渐增多，机具的作业可靠性和适用性显著提高。

总体上看，随着农村生产模式的不断优化，传统玉米小规模生产逐渐向着承包经营和联合经营的模式转型，也使中大型的玉米收获机产品逐渐替代了传统的小型收获机和背负式收获机，使生产效率得到了显著提升。现阶段我国玉米收获机的产品种类分布趋于合理，背负式收获机和自走式2行收获机主要应用在小面积农田和山区、丘陵等地形不良的玉米产区，平原地区的玉米收获机产品更多的以4行以上的中大型机型作业为主。2020年玉米的综合机械化收获普及率已经达到90%，玉米收获机在农业生产中所能发挥的作用进一步提升，与我国的农业生产也实现了良好的融合[2]。

1.2 结构组成

1. 割台；2.底盘系统；3.驾驶室；4.升运器；5.剥皮机；6.集粮仓图1 玉米收获机的主要结构示例

玉米收获机的结构主要包括了割台、升运器、剥皮机、秸秆粉碎装置、集粮仓以及底盘和控制装置等(图1)。主要结构和相关功能如下：

(1)割台的主要功能是实现玉米果穗的采摘和对秸秆的处理，其主要功能结构包括扶禾器、割刀、摘穗辊、输送搅龙等。工作过程通过扶禾器将玉米植株引入收获机，再通过割刀和摘穗辊将秸秆割断并将果穗摘下，摘下的果穗通过搅龙输送至升运器。

(2)升运器是用来输送玉米的装置，通常采用刮板式结构，能够连通割台与剥皮机，并将剥皮机中的玉米果穗输送至粮仓。

(3)剥皮机是将玉米果皮去除的装置，主要采用组合式剥皮辊形式，利用剥皮辊相对旋转产生的挤压力与摩擦力将玉米果皮去除。

(4)集粮仓主要用于收集剥皮后的玉米果穗；底盘装置用于机具行驶和安装割台升运器、剥皮机等装置，秸秆粉碎装置多位于整机下方，用于将秸秆粉碎成不大于10 cm小段；控制装置用于控制机具的行驶，检测各部件工作情况，调整机具作业方案。

(5)除上述结构外，玉米收获机还配备有液压装置、动力装置等，用于实现玉米收获机的基础功能。

2 技术调整

2.1 玉米品种产生的差异化影响

现阶段来说，先进的玉米收获机产品基本上实现了自动化要求，能够根据预设的结构形式自动化地完成全部工作方案，但是由于我国农业生产中的玉米品种选择具有多样化特点，不同品种在不同地区的栽培模式也存在很大差异，因此，一台玉米收获机要实现对收获过程的高度适用要求，必须通过对各个工作结构的精细调整来实现。对机械收获产生影响的玉米品种差异性因素主要包括玉米植株高度、结穗直径、果皮包覆性、果穗含水率、种植行距、抗倒伏性等。

2.2 针对不同田间特征的调整方法

2.2.1 针对玉米果穗直径的调整

玉米果穗的成熟直径对收获机的收获状态具有一定的影响，玉米果穗多呈尖部细尾部粗的形状，尾部的直径对于玉米摘穗、玉米剥皮可能产生一定的影响。当玉米尾部直径较小时，常规的机械摘穗会存在摘穗辊间隙过大问题，易导致收获过程对果穗尾部产生挤压与啃食，造成玉米的品质降低，此时应适当将摘穗辊间隙调小，以降低损伤率；当玉米果穗直径过大，剥皮机工作时两辊之间的间距不足，导致对果皮产生的挤压力不足，造成剥皮率降低，此时应将成对剥皮辊的间隙适当调大。

2.2.2 针对果穗含水率的调整

当玉米果穗的含水率较低，玉米粒过于干燥，在收获过程易掉粒而产生粮食损失，此时应控制收获机的运转速度，并保证行驶的匀速性，避免不必要的冲击增大粮食损失率。同时可将剥皮机的增压板调高，减小剥皮过程的增压作用，降低剥皮过程中粮食损失。若果穗含水率较高，通常机械化剥皮的难度增加，应调整增压装置的压力，以提高剥皮机的剥净率。

2.2.3 针对果皮包覆性的调整

除含水率对剥皮效果产生影响外，不同品种的玉米果皮的包覆性也存在很大差异，某些品种的玉米果皮包覆性较强，即使采用人工剥皮难度也较大，此时通过增加增压板压力、适当增大成对剥皮辊间隙来提高剥净率，部分机具还可通过增设剥皮钉、剥皮胶块等形式提高剥皮效率；部分玉米的果皮较为松散，在剥皮作业的过程中容易将其去除，则不需要过于调大剥皮机的性能，以免出现粮食损失问题。

2.2.4 针对种植行距的调整

玉米收获机在设计时充分考虑了我国玉米栽培的常规行距，通常情况下，玉米收获机对于种植行距偏差在100～130 mm以内的种植模式能够较好适应，收获机单次收获的行数越少，其对行距差异性的适应性越强，随着收获行数的增多，6～8行的机型需要通过调整扶禾器的水平距离来适应特殊行距的种植要求。扶禾器行距的调整要从中间向外侧依次调整，避免调整不当造成扶禾器推倒玉米秸秆问题发生。

2.2.5 针对秸秆直径的调整

秸秆的直径会对收获机的摘穗性能产生较大影响，在机械化摘穗的过程中若秸秆过粗，会造成秸秆难以进入摘穗辊夹持位置或进入夹持位置的过程缓慢，导致摘穗功能失效或摘穗效率降低，此时应根据秸秆的直径适当调大摘穗辊之间的间隙；若秸秆过细，秸秆在摘穗辊夹持位置所受到的夹持力不足，会造成秸秆排出困难，由于夹持力不足还导致摘穗成功率降低，因此应通过调整适当减小摘穗辊之间的间隙。

2.2.6 针对倒伏问题的调整

部分玉米品种的抗倒伏能力较弱，遇到大风、暴雨等极端天气易出现植株倒伏问题，倒伏的植株对机械化收获造成了更高的难度。对于轻度倒伏的玉米植株，在顺着倒伏方向收获时，可通过降低扶禾器上喂入链的转速，并同时以较低的车速进行慢速收获；对于倒伏相对严重但仍能进行机械化收获的农田，可采用收获机单趟逆向收获，避免机具顺着倒伏方向进行收获，从而提高玉米收获率。