玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機的應用前景分析

李志利++王景立

摘 要：玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機是按照當前玉米收獲的技術要求，研發的一種新型的玉米收獲機械，集玉米摘穗、收集、秸稈飼草化、打捆等多項技術于一體，實現玉米秸稈的不落地收獲，從技術和設備方面解決目前玉米收獲過程中存在的秸稈回收難、運輸難、儲存難、整地難、禁燒難的問題。為玉米聯合收獲機械增添了新機型，具有很強的適用價值、廣闊的應用前景。

關鍵詞：玉米秸稈；發展前景；飼草化；打捆；聯合作業機

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170229005

前言

我國是世界上玉米生產的第2大國，玉米秸稈資源豐富，如圖1所示，我國玉米主要產地包括河北、吉林、黑龍江、山東、河南、遼寧、內蒙、四川8大省區，占玉米總種植面積的60%。

近5a以來我國玉米種植面積、玉米產量、玉米秸稈產量如表1所示，從表中可以看出，玉米種植面積、玉米產量、玉米秸稈產量每年都在增加，并且產量巨大。

1 玉米秸稈的利用

1.1 肥料化利用

肥料化利用以秸稈還田為主，還田后可增強土壤肥力，提高農作物的產量。秸稈還田包括機械化粉碎直接還田、玉米高光效休耕輪作、玉米寬窄行高留茬還田為主。快速腐熟還田、堆漚還田、加工有機肥等較少，吉林省秸稈肥料化利用量約在450萬t左右，約占可收集秸稈資源總量的11.5%左右。

1.2 飼料化利用

包括青貯、黃貯、微貯（纖維素復合酶發酵、EM菌發酵、低水份快速發酵等）飼料及氨化、堿化、鹽化飼料等，吉林省農作物秸稈飼料化加工利用每年約650萬t，約占秸稈總產量的15.5%左右。

1.3 能源化利用

是利用秸稈發電、沼氣、氣化、固化成型和炭化等，能源化利用每年約200萬t左右，約占秸稈資源總量5%。

1.4 工業原料化利用

原料化利用是玉米秸稈可作為工業制糖、丁醇、聚乳酸、造紙、制板的原料。吉林省工業年利用量達80萬t左右，約占秸稈資源總量2.5%左右。

1.5 基料化利用

用作食用菌基料、水稻育秧基料、花木基料、草坪基料等方向，吉林省秸稈食用菌基料利用秸稈量較少，約占秸稈資源總量不足1.0%。

上述“五化”利用方式的關鍵技術環節是收獲，是制約秸稈綜合利用的瓶頸因素。玉米秸稈綜合利用率低，表明現有玉米收獲機械在技術與功能方面存在很多問題，因此，完善與研發新型玉米聯合收獲機械，實現玉米穗莖一體化收獲，克服制約玉米秸稈“五化”利用的瓶頸技術，將極大的提高秸稈綜合利用率。

2 玉米秸稈的處理方式

2.1 田間焚燒

近年來，因玉米秸稈收獲方式不合理，農民無法從地里運出，每年直接在地里燃燒的秸稈占25%以上，不僅浪費資源、污染環境，也造成土壤表層結構破壞，危害下季作物的生長。所以秸稈的機械化收獲與利用技術對秸稈的充分利用有著至關重要的作用。

2.2 粉碎還田

利用還田機械，把秸稈粉碎后或覆蓋于地表或翻耕入土。但因粉碎效果不好，給整地造成很大困擾，從而對播種、出苗率和產量有很大影響，還增加了整地除草難度，加重病蟲害的發生。

2.3 收集利用

收集利用是可以徹底解決秸稈焚燒、粉碎還田帶來的不利影響，還可以根據不同行業、不同區域的需求把秸稈得到最大限度的利用。

傳統的整桿收割運出方式費時費力，已經完全不適于當前農業生產要求。真正適于當前農業生產要求的玉米秸稈收集方式為打捆收獲，將粉碎后、平鋪在地里的秸稈用帶有撿拾裝置的打捆機撿拾打捆，打捆后運出。但因兩次作業以及撿拾收獲存在的撿拾率低、含土量大而影響收獲量及收獲質量。

3 玉米秸稈機械化收獲方式

青貯玉米收獲：如德國、新西蘭、澳大利亞等，穗莖一次收獲、粉碎、青貯，技術與裝備都很成熟。

撿拾粉碎打捆：聯合收割機收獲玉米果穗后，再利用裝有撿拾和粉碎部件的打捆機進行玉米秸稈收獲打成圓捆或方捆。這種收獲方式存在的主要問題是撿拾率低、草捆質量差，用于燃料，而不適于飼料。

打捆包膜收獲：圓形玉米秸稈捆打捆同時包膜或運回到倉儲區集中包膜。

站稈收獲：莖稈不割倒，人工收獲玉米果穗后，利用秸稈粉碎與打捆聯合作業機進行玉米秸稈收獲。

穗莖兼收：玉米聯合收割機配切碎機，完成玉米果穗摘穗、剝皮的同時將秸稈切碎，可以拋送進拖車或直接還田。

粉碎還田：收割機上配有秸稈還田機，對摘穗輥擠壓后參差不齊的玉米秸稈粉碎后直接還田，適于平作，而壟作模式下壟溝內的秸稈無法粉碎；利用專用的玉米秸稈還田機，在玉米收割機作業后或人工站稈收獲玉米果穗后的地塊上進行秸稈粉碎還田作業。

玉米割曬機收獲：分段收獲，半機械化收獲。割曬機將玉米秸稈割倒后形轉向條鋪，人工收獲玉米果穗和運出秸稈。

人工收獲：人工割稈、剝玉米、運出果穗與秸稈。

現有的玉米秸稈機械化收獲大多需要2次或多次作業，作業效率低，作業成本高，秸稈損失大。玉米秸稈打捆后運輸、儲藏更加方便，利用率也大大提高。因此研究集玉米收獲與打捆于一體的玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機勢在必行。

4 玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機

4.1 結構與工作原理

玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機是由玉米聯合收割機和圓捆打捆機2部分組成。

拖拉機傳遞動力給玉米收割機，玉米秸稈由夾持鏈送至摘穗滾前，摘穗輥將果穗和秸稈分離，果穗再經輸送裝置至集穗箱，秸稈經摘穗輥初步壓扁后繼續進入撕裂輥，被撕裂輥撕碎后呈飼草狀態，向后拋送，經輸送裝置送至打捆機撿拾口，再由打捆機進行打捆，實現玉米秸稈的不落地收獲，方便運輸。

4.2 工藝路線

4.3 作業效果

經過田間試驗可以看出，玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機作業效果顯著，提高了作業效率，節省了大量的人力、物力，作業后的地面比較干凈，秸稈損失比較少，有益于下季農作物生長。

5 總結

玉米摘穗秸稈飼草化打捆聯合作業機是將圓捆機與玉米聯合收割機組合，完成玉米果穗摘穗、剝皮同時，完成玉米秸稈粉碎打捆作業，實現玉米秸稈不落地收獲。解決了玉米秸稈利用和資源浪費的問題，使豐富的秸稈資源得到充分利用。對進一步提高玉米收獲機械化水平，降低作業成本，提高秸稈綜合利用程度，具有十分重要的意義，具有廣闊的研究發展前景。

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作者簡介：李志利（1991-），女，山東夏津人，碩士研究生，研究方向：現代農業機械化設計。