玉米收獲方式及其效益分析

郭銀巧，柴宗文，王克如，謝瑞芝，湯秋香，劉廣周，明 博，李少昆

（1中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)重點實驗室，北京100081；2甘肅省農(nóng)業(yè)技術推廣總站，蘭州730000；3新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，烏魯木齊830052）

玉米收獲方式及其效益分析

郭銀巧1，柴宗文2，王克如1，謝瑞芝1，湯秋香3，劉廣周1，明 博1，李少昆1

（1中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所/農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)重點實驗室，北京100081；2甘肅省農(nóng)業(yè)技術推廣總站，蘭州730000；3新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，烏魯木齊830052）

比較不同玉米收獲方式的用工環(huán)節(jié)和成本投入，分析機械收粒技術的推廣效益，為進一步推廣玉米子粒收獲技術、提高玉米生產(chǎn)機械化水平提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。采用面談和問卷調(diào)查的形式，在東北、西北春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)4省（區(qū)）16個市、縣、48個村鎮(zhèn)，調(diào)查了農(nóng)戶玉米收獲方式和不同收獲方式的收獲成本情況，共獲得465戶有效樣本。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：玉米機械收獲技術采用率存在明顯區(qū)域差異，黑龍江和新疆地區(qū)機收比例最高，農(nóng)戶采用率達到89.4%以上，河南次之，平均為58.1%；吉林最低，為21.5%。比較玉米不同收獲方式的收獲效率和經(jīng)濟效益發(fā)現(xiàn)，玉米子粒機械直收技術最為高效快捷，相比機械收穗和人工收獲分別節(jié)約成本300～600元/hm2和900～1380元/hm2，是一項節(jié)省工序、省時省力、節(jié)本增效、適應玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要的收獲方式。

玉米；機械收獲；效益分析

0 引言

玉米是中國第一大作物，2015年種植面積已經(jīng)超過3800萬hm2，對糧食安全至關重要。在中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中，小麥、水稻等生產(chǎn)基本實現(xiàn)了全程機械化，而玉米生產(chǎn)先后實現(xiàn)了機械化播種、機械化病蟲害防治、機械化摘穗，而機械化直接收獲子粒一直是未被攻克的難關[1]。從農(nóng)戶和產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面，玉米收獲因其用工多、勞動強度大、投入成本高，在“三秋”大忙季節(jié)勞動力緊缺的情況下嚴重制約了玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和玉米競爭力的提升；從社會生態(tài)環(huán)境層面看，伴隨著玉米收獲所產(chǎn)生的大量玉米穗和子粒晾曬、秸桿焚燒等問題也成為環(huán)保部門、交通部門及各級政府頭痛的大問題。因此玉米全程機械化尤其是機械化直接收獲子粒，有望把農(nóng)民從繁雜的勞動中解放出來，實現(xiàn)秸稈還田，解決秸稈焚燒問題，緩解社會生態(tài)環(huán)境問題，是實現(xiàn)農(nóng)民節(jié)本增效、生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的最佳選擇，因而成為人民和政府密切關注的焦點，也成為相關科學研究的重點課題。

世界主要發(fā)達國家在20世紀50年代就全面實現(xiàn)了玉米機械收穗，70年代全面實現(xiàn)了子粒機械直收，這其中脫粒效果好的玉米聯(lián)合收獲機和后期脫水快品種的推廣應用，起了決定性的作用[2-4]。中國玉米收獲技術的發(fā)展始于建國初期，起步較晚，在理論研究和產(chǎn)品設計、推廣應用等方面與發(fā)達國家相比還存在著較大差距。中國玉米收獲機械的發(fā)展從引進國外先進樣機、引進技術、到不斷試驗創(chuàng)新、直至生產(chǎn)出自己的玉米聯(lián)合收獲機大致經(jīng)歷了60多年的時間。近年來，隨著玉米種植面積不斷擴大、單產(chǎn)水平不斷提高，農(nóng)村人口城鎮(zhèn)化和土地流轉(zhuǎn)政策的實施，加之國家對農(nóng)業(yè)機械特別是玉米收獲機實施直補政策，更加促進了玉米收獲機的迅猛發(fā)展和玉米收獲環(huán)節(jié)機械化水平的不斷提高，但發(fā)展至今，中國玉米機械收獲比例仍然較低（49%，2013年數(shù)據(jù)；56%，2014年數(shù)據(jù)；62%，2015年數(shù)據(jù)），且以摘穗為主，直接收獲子粒的比例很低，僅限于新疆兵團、黑龍江農(nóng)墾和內(nèi)蒙古東北部等玉米產(chǎn)區(qū)，國內(nèi)其他地方尚未大面積推廣[5]。

采用機械收獲的效果，已有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟人員對其效益[6]和社會屬性[7-8]作了分析，農(nóng)機研究人員對機收的質(zhì)量和能耗也作了核算[9-11]，但多限于人工與收穗機械，對中國玉米收獲現(xiàn)狀和不同收獲方式的成本效益調(diào)研分析尚為少見。筆者通過實地調(diào)研、問卷調(diào)查的方式調(diào)查主要玉米產(chǎn)區(qū)收獲方式的現(xiàn)狀，通過比較玉米人工收獲、機械收穗、機械收粒3種收獲方式的用工環(huán)節(jié)和成本投入，分析機械收粒技術的推廣效益，為進一步推廣玉米子粒收獲技術、提高玉米生產(chǎn)機械化水平提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

1 數(shù)據(jù)來源

于2013年9月至2014年8月，圍繞玉米不同種植生態(tài)區(qū)、不同種植水平和規(guī)模地區(qū)，采用隨機方式，選擇玉米生產(chǎn)中不同角色人群（農(nóng)戶、合作社、農(nóng)業(yè)技術人員），以實地調(diào)查和問卷的形式，調(diào)查各地玉米收獲方式、種植收益以及人工收獲、機械收穗、機械收粒3種收獲方式的成本效益情況。調(diào)查區(qū)域共涉及3個產(chǎn)區(qū)（東北、西北春玉米區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)）、4個省（自治區(qū)）、16個市（縣、區(qū)）、48個村鎮(zhèn)，共獲得465戶有效問卷和調(diào)查樣本，其中，東北春玉米區(qū)262份，西北春玉米區(qū)114份，黃淮海夏玉米區(qū)89份。

2 結果與分析

2.1 玉米典型生態(tài)區(qū)不同收獲方式采用現(xiàn)狀

表1 玉米不同產(chǎn)區(qū)收獲技術采用情況 %

調(diào)研發(fā)現(xiàn)（表1），目前中國玉米人工收獲、機械收穗和機械收粒3種方式并存，并以機械收穗為主，即先用玉米收穗機械收獲果穗，去皮晾曬后再用玉米脫粒機械進行脫粒的兩次作業(yè)模式。不同產(chǎn)區(qū)機械化收獲比例不同，黑龍江和新疆地區(qū)機械化收獲比例最高，農(nóng)戶采用率高達89.4%以上，其中黑龍江農(nóng)墾、新疆兵團已達100%，真正實現(xiàn)了玉米生產(chǎn)全程機械化，子粒直接收獲比例分別達到了54.7%和100%；機收比例河南次之，平均為58.1%；吉林最低，為21.5%。

2.2 玉米不同收獲方式作業(yè)環(huán)節(jié)與效益比較

2.2.1 時間效益 從不同收獲方式的工作流程劃分，人工收獲主要涉及7個環(huán)節(jié)：割稈→掰穗→撿拾拉運→秸稈處理→人工晾曬→脫粒→售賣，機械收穗包括5個環(huán)節(jié)：割稈+掰穗+拉運+秸稈處理→人工去皮→人工晾曬→脫粒→售賣，機械收粒包括3～4個環(huán)節(jié)：割稈+掰穗+脫粒+拉運+秸稈處理→烘干/人工晾曬→售賣或割稈+掰穗+脫粒+拉運+秸稈處理→售賣。相比人工收獲，機械收獲解決了用工最大、用時較長的割稈、掰穗、撿拾拉運、秸稈處理等環(huán)節(jié)，收獲效率十分明顯。據(jù)測算，以人工收獲效率0.05 hm2/(人·天)左右計，機械收穗（粒）效率5 hm2/(機·天)左右，若按戶均種植3 hm2玉米計算，2個勞力至少需要3/(2×0.05)=30天的時間，機械收獲僅需0.6天，即多半天的工夫，大大縮短了收獲的時間，減輕了勞動強度，節(jié)省了人工成本，提高了效率，為下茬作物爭取了農(nóng)時，為適時晚收、冬前整地爭取了時間，為保護性耕作秸稈粉碎還田提供了保障。

機械收穗技術大大簡化了作業(yè)工序，提高了效率，但后期去皮、晾曬、脫粒環(huán)節(jié)未減，二次費時用工問題未能解決；相比機械收穗，機械收粒技術則能一次性完成對玉米摘棒、秸稈粉碎、脫粒、清選等作業(yè)，減少晾曬、脫粒過程的損失及儲存不當造成的霉爛，農(nóng)戶只需要確認玉米可以收獲，同意售賣即可完結整季玉米的播—管—收—賣工作，非常的便捷和高效，不僅能較好地減少作業(yè)工序，節(jié)約成本，縮短了時間，提高了效率，而且從根本上解放和替代了勞動力，真正把農(nóng)民從繁重惡劣的土地勞作中解放了出來，為第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了充足的勞力資源。

2.2.2 經(jīng)濟效益 調(diào)研數(shù)據(jù)分析表明，對于黑龍江和新疆地區(qū)的玉米種植戶或合作社而言，種植規(guī)模大，雇工需求也大。在有雇工需求的情況下（表2），雇用人工收獲玉米的成本最高，割稈+掰穗+拉運+脫粒+人工晾曬+秸稈打包—芯稈收入+機收、霉爛損失（收獲凈投入）高達2700～3600元/hm2，而機械收穗為2175～2670元/hm2，機械收粒為1575～2220元/hm2，相比機械收穗和人工收獲，機械收粒分別節(jié)約成本300～600元/hm2和900～1380元/hm2，即有雇工需求（人工投入計入成本）情況下，采用機械收獲（機械收穗和機械收粒）是首選，這也是新疆和黑龍江地區(qū)機收率高的主要原因之一。另外，在黑龍江墾區(qū)和新疆兵團，種植規(guī)模越大，人工投入越高，便捷高效的機收粒技術需求也越大越迫切，因而農(nóng)戶采用的積極性也高，相應地推動了機械收粒技術的大規(guī)模推廣和應用。

表2 典型玉米生態(tài)區(qū)不同收獲方式效益比較 元/hm2

對于人口密度大，人均耕地面積少的地區(qū)（如吉林，河南），農(nóng)戶種植規(guī)模小，雇工需求也小。在無雇工（人工投入不計入成本，即割稈、掰穗、人工晾曬費用為0）的情況下（表2），人工收獲玉米的成本最少，割稈＋掰穗＋拉運＋脫粒＋人工晾曬＋秸稈打包－芯稈收入＋機收、霉爛損失（收獲凈投入）僅600～1200元/hm2，而機械收穗為1800～2295元/hm2，機械收粒為1575～2220元/hm2，此外，人工收獲可留存秸稈冬季取暖或飼喂牲畜。即在無雇工需求情況下，采用機械收獲（機械收穗和機械收粒）會導致成本投入成倍增加，因此在綜合考慮種植投入和產(chǎn)出效益的情況下，農(nóng)戶采用人工收獲比例較高，這也是吉林和河南地區(qū)機收率不高的主要原因之一。這說明，吉林、河南等高人工收獲地區(qū)，采用機械收獲（機械收穗和機械收粒）會增加玉米種植投入和生活成本（取暖），導致農(nóng)戶采用的積極性不高，因而也限制了該技術的推廣和應用。

3 結論與討論

綜上，應未來農(nóng)業(yè)規(guī)模化、集約化、高效化的發(fā)展需求，玉米子粒機械直收是一項節(jié)省工序、省時省力、節(jié)本增效、適應玉米產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要的玉米收獲方式。但是機械收粒技術的推廣和應用，目前還存在很多障礙因素[1,10-13]，如土地經(jīng)營規(guī)模小、農(nóng)業(yè)經(jīng)營效益低，導致玉米收獲機械化發(fā)展在一些地區(qū)的經(jīng)濟動力不足；玉米收獲機耗能大、成本高、大型專業(yè)收粒機械費用高，投資回收期長；農(nóng)機與農(nóng)藝制度不匹配，缺乏適合機械收粒的配套品種（成熟后期子粒脫水慢），不具備烘儲條件，加上農(nóng)民對提高玉米收獲效率、解放勞動力的意義認識不足等等[14-15]，因此迫切需要聯(lián)合栽培、育種、農(nóng)機、農(nóng)經(jīng)、企業(yè)和政府各相關領域各相關部門根據(jù)各地區(qū)的具體情況通力協(xié)作，共同推進，以便能較快實現(xiàn)。

筆者僅從玉米種植農(nóng)戶或合作社角度，結合現(xiàn)存3種收獲方式的工作流程，針對有、無雇工條件下，機械收穗、機械收粒和人工收獲的成本投入和效益進行了分析，至于機械收粒相比機械收穗和人工收獲的時間成本，購買農(nóng)機的農(nóng)戶和農(nóng)機合作社在玉米收獲環(huán)節(jié)中的投入和收益，如機器保養(yǎng)維修、燃油支出、機械折舊、投資利息等尚未考慮，有待進一步深入和完善。

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Corn Harvest Methods and Benefit Analysis

Guo Yinqiao1,Chai Zongwen2,Wang Keru1,Xie Ruizhi1,Tang Qiuxiang3,Liu Guangzhou1,Ming Bo1,Li Shaokun1
(1Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology,Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China;2Gansu General Station of Agro-technology Extension,Lanzhou 730000,Gansu,China;3College of Agronomy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,Xinjiang,China)

In order to provide theoretical basis and data support for further popularization of corn grain harvest technology and improve the mechanization level of corn production,the authors compared the labor use and costs input of different harvest methods,analyzed the benefit of promotion of corn mechanized kernel harvesting.In the form of interview and questionnaire,the authors investigated farmers’harvest methods of corn and the cost of different harvest methods in 4 provinces(regions),16 cities(counties),48 villages in the northeast and northwest spring corn area,and Huanghuaihai summer corn region,465 valid samples were

.The results showed that there existed significant differences among regions in the adoption rate of corn mechanized harvest,the rate was the highest in Heilongjiang and Xinjiang,the adoption rate was above 89.4%,then was Henan of 58.1%and Jilin was the lowest of 21.5%.Comparing the harvesting efficiency and economic benefit of different corn harvest methods,technology of corn mechanized kernel harvesting was the most efficient,and it could save 300-600 yuan/hm2and 900-1380 yuan/hm2than that of mechanized ear harvest and artificial harvest respectively,which was a harvest mode that met the need of corn industrialization with less process,labor saving,low cost and high efficiency.

Corn;Mechanized Harvest;Benefit Analysis

S233.4

A論文編號：cjas16040027

國家自然科學基金項目“基于機械收粒的玉米籽粒水分預測模型及其應用”(31371575)；中國博士后基金面上資助項目“成熟收獲期玉米籽粒含水量模型研究”(2013M541092)。

郭銀巧，女，1979年出生，河北邯鄲人，博士，主要從事玉米高產(chǎn)栽培研究。通信地址：100125北京市朝陽區(qū)麥子店街18號，Tel：010-59194899，E-mail：guoyinqiao@caas.cn。

李少昆，男，1963年出生，甘肅張掖人，研究員，博士，主要從事玉米栽培研究。通信地址：100081北京中關村南大街12號中國農(nóng)科院，Tel：010-82108891，E-mail：lishaokun@caas.cn。

2016-04-22，

2016-06-29。