浅谈我国水稻联合收割机的现状与发展趋势

李永涛

（山西省农业机械质量监督管理站，山西太原 030027）

浅谈我国水稻联合收割机的现状与发展趋势

李永涛

（山西省农业机械质量监督管理站，山西太原 030027）

从我国水稻生产基本情况入手，阐述了国内外水稻联合收割机的研究现状，针对当前我国水稻联合收割机的应用现状及存在问题，指出水稻联合收割机将朝着大功率、高性能、高可靠性、高智能化方向发展，并对今后的行业发展提出合理化建议。

水稻联合收割机；现状；发展趋势

1 我国水稻作物种植基本概况

我国是水稻主要生产国之一，种植面积约为3 500×104hm2，占世界水稻总种植面积的近1/4，水稻产量居世界首位。我国水稻产区分布广，除青海省外，各省区都有水稻种植，主要集中在黄河以南的省、市、自治区。不同的气候条件对水稻的收成影响较大，华南大部分地区无霜期长，一般在250～350 d，早稻收获时雨量比较多，遇到台风侵入，倒伏率较高，为机械作业带来困难；长江流域地区无霜期一般为200～250 d，要求早稻及时收获，赶时间为晚稻插秧，否则晚稻产量影响很大；北方地区华北无霜期为180～220 d，西北地区为150～180 d，尤其是东北地区的无霜期仅有130～150 d，收获时常遇早霜，经常会在霜后作业。

2 水稻联合收割机国内外研究状况

2.1 国外研究状况

进入21世纪，欧美等发达国家已经全面实现农业机械化，联合收割机向大型、高效、可靠及高适应性方向发展。为了提高收割机的利用率、适应性、安全性和高适应性并能可靠地工作，欧美等发达国家农机企业融入机电液一体化、自动化及智能化新技术，采用计算机模拟设计、试验，对收割机的作业参数进行有效的实时监测、调控。例如，为了有效减少脱粒滚筒堵塞现象，研制出脱粒滚筒负荷监控系统；为了机手能实时观察到机器作业状况、机器位置，设计了收获作业监控系统；还有产量监测系统等新技术。这些新系统的安装与投入，使得机手只需要观察各个监测系统的参数，就可以轻松地应对田间作业，减少损失，降低劳动强度。

近年来，国外学者进行了大量的应用研究，对谷物联合收割机产品进行了较大的技术改进。例如，通过增加分离系统尺寸提高分离的性能、采用大功率发动机提高产品的作业超负荷能力、应用GPS定位及高智能传感器等电子信息技术应对机器故障监控和改善机器作业质量。根据国外大农场农业生产模式的需求，国外谷物联合收割机当前技术发展正在朝着大功率、高可靠性、高智能化方向发展。

2.2 国内研究状况

我国联合收割机的发展起步于上世纪50年代，随着我国农村经济体制的不断深化和“易地收割、跨区作业”经营模式的出现，谷物联合收割机行业得到了快速发展，生产企业由计划经济时期的几家发展到20多家。到20世纪90年代末，涉足联合收割机行业的生产企业增加到了150家左右，这一阶段以新疆-Ⅱ号机型为代表的小麦收割机技术得到快速成熟，随着一些具有雄厚技术实力的其他行业大型企业加入，水稻联合收割机的产量和社会持有量迅猛增加，同时小麦收割机技术的成熟影响到水稻联合收割机在南方水稻产区的技术革新，以中机南方、浙江柳林、沃得集团为代表的水稻联合收割机企业引导了水稻收割机的技术进步。值得一提的是，在南方水稻联合收割机发展的初期，日本、韩国等半喂入联合收割机企业利用成熟的技术和可靠的性能，在国家购机补贴政策的推动下很快进入我国市场，国内诸如“科利亚”“太湖”“碧浪”等品牌也追随日本、韩国企业进行了不断的探索和实践。但是，由于有技术和资金方面的支持，日本、韩国企业一直占据着我国市场的主要份额。根据不完全统计，日韩企业的产品2006年占半喂入机型近90%的市场份额，2007年仍占半喂入机型65%的市场份额，随后国产半喂入机型的产品性能质量有了较快的提高，性价比甚至高于日本、韩国产品。

经过半个多世纪的发展，随着成熟小麦收割机技术的引领，广大科研机构、企业不同程度地借鉴国外先进技术，我国的水稻联合收割机通过引进消化吸收，并在实践中不断创新，特别是在国家多年来惠农政策的激励下，在水稻收割机社会保有量持续增加的情况下，基本实现了水稻收获机械化的普及过程。

目前，我国积极推行集约化农业产业模式，水稻联合收割机的发展趋势将向大型号、大功率、多功能、自动化、智能化等与国际接轨的模式发展。科研人员对现代新技术开发在联合收割机上的应用，也做了大量有意义的探索。例如，河南科技大学介战等人应用模糊控制方法研究了关于联合收割机喂入量自适应系统；江苏大学的陈树人等人研究了基于GPS的联合收割机测速装置；浙江大学对联合收割机主要工作部件检测装置进行了研究，通过转速变化分析实现收割机风扇、脱粒滚筒、籽粒搅龙及杂余搅龙部件等堵塞故障判断，并且进行故障的预警和声光报警等科研成果。

3 国内水稻联合收割机应用与问题

3.1 国内水稻联合收割机的应用

国外的联合收割机在上世纪中叶称为“康拜因”，意思为农作物收割作业的联合机械，可完成农作物的收割、脱粒、颖糠杂物等清选、分离的大型联合收获机械。联合收割机的出现，改变了南方水稻产区农民传统的收获模式（人工割稻、运送稻谷到场院、脱粒作业、扬场清选、人工装袋），结束了历朝历代农民“面朝换土背朝天”的历史，农民的劳动强度大大减轻，农业生产效率得到较大提高，随着水稻联合收割机技术不断进步，收获损失越来越少、收获质量越来越高。

目前，我国水稻产区联合收割机的产品分类较多，主要包括四大类：

（1）轮式自走全喂入联合收割机。此机型转弯半径大，适合宽阔且平整的旱地作业，主要集中在北方稻麦产区和黑龙江垦区农场的田间作业，因为转移方便，适合跨区域或异地收割。

（2）履带式自走全喂入联合收割机。此机型比较适用于华中及华南地区的湿性土壤环境作业，另外转弯半径小、重心低，比较适于山区及丘陵地区等小田块收割，以收获水稻为主，同时也能收获小麦。不适合长距离转移，如要长距离转移作业，需要借助其他交通工具运输。

（3）履带式自走半喂入联合收割机。此机型主要适用于水稻收获，是联合收割机中价格相对较高、结构最复杂的产品。与其他机型相比，此机型收获的粮食清洁度高，对倒伏严重、深泥脚的收割条件具有较强适应能力。多数机型都配装有茎秆切碎器，根据用户的需要，可以选择收割后保留茎秆完整铺放，以便回收利用；也可以选择茎秆切碎后直接还田。

（4）悬挂式联合收割机。此机型主要依附拖拉机来传导动力，虽然此机型比较简单，具有多种功能，但由于不是一体机，所以拆装费力、费时，目前此类产品基本被市场所淘汰。

3.2 国内水稻联合收割机存在的问题

（1）通过性差。有些机型机身较重、不够灵活，除去地块大小的因素外，在泥脚较深的田块作业较为困难。

（2）可靠性、适用性及舒适性较差。机器容易出现故障，影响作业效率，标准要求水稻清洁率在95%左右，但我国水稻联合收割机因脱粒不净、分离不彻底还伴有夹带等因素，需要二次清选才能达到要求。

（3）成本过高。因技术条件不成熟，所以在提高机器质量的同时，成本会相应增加，人们想要买到好的机器会付出更高的费用。

（4）耳位噪声达不到标准要求。耳位噪声达不到标准要求，其原因是多方面的。首先是发动机的噪声偏高；其次是发动机的配置有不合理之处，如履带机型的发动机就在驾驶员座位下面，离操作者太近；第三是零部件制造质量问题，如机加工件精度达不到要求、旋转件的平衡达不到要求；第四是装配精度达不到要求，如位置度、配合间隙等；第五是工作台、覆盖件刚度较差，容易发生共振。

4 水稻联合收割机的发展趋势及对策

4.1 水稻联合收割机的发展趋势

随着农村经济向集约化模式的逐渐转变，新一轮转型后的水稻联合收割机市场需求很大。今后，我国水稻联合收割机重点应放在高性能和高可靠性的机型上，通过上述分析，可看出今后的发展趋势大致如下。

（1）悬挂式全喂入联合收割机。由于我国南方地块面积较小，大多数形状不规则，且多为丘陵地形，泥脚相对较深，使得悬挂式全喂入联合收割机不好下田，即使能下田也会因为割茬高对后季作物种植增加难度。由于其配置受制于悬挂动力的局限，结构存在许多先天性的缺陷，平原地区多年前就没有了它的存在空间。今后，在南方这种机型最终为其他自走机型所取代。

（2）半喂入联合收割机。目前，市场上流行的半喂入联合收割机基本上均为履带自走式机型，该产品性能优越、转弯半径小，尤其日本、韩国机型在2010年之前一段时间里风靡一时，在我国主要水稻产区发挥着主力军的作用。2010年之后，随着履带全喂入机型的技术成熟和农村政策向集约化模式的转变，半喂入联合收割机由于受工作幅宽局限性的影响，一些区域的市场发展空间逐渐被履带式自走全喂入机型所取代。

（3）多用途联合收割机。拓宽机具的使用范围，如果能做到一机多用，比如开发通用底盘，能在收获季节安装收获部件使其成为收割机，其他季节里安装其他部件，便可从事运输作业或田间作业。这一思路结合丘陵山区和一些经济欠发达地区农民购买力较低的现状，有一定的现实意义；如果自走式谷物联合收割机能做到稻麦兼收，通过更换割台等部件可收获玉米、大豆等农作物，在北方也应有较好的市场空间。

（4）高自动化、高智能化是联合收割机发展的必然趋势。目前，一些先进的生产企业已经在其产品上成功运用了智能化数据监测采集等信息化技术，该项技术在一些大专院校进行较为深入的研究，但在产品应用方面与国外先进机型比较还有较大差距，如脱粒滚筒负荷监控系统、收获作业监控系统、全自动导向系统、自动驾驶系统、产量监测系统等新技术。

4.2 今后水稻联合收割机发展的几点建议

（1）进一步发挥政策引领作用，各级政府要推行的农村城镇化建设、集约化农业发展理念，在农机补贴政策实施过程中逐渐给予扶持导向。重点区域可适当采取先行先试的方式，加大补贴力度或增加地方性补贴配套资金等措施，引导农民购买先进适用的水稻联合收割机。

（2）加强产学研结合、协同创新、分工协作，全面提高联合收割机的技术创新和生产专业化。一些发展较好的水稻联合收割机生产企业应加大投入进行产品升级研发，中小型企业应积极吸纳大专院校、科研机构研发人员参与自身企业产品的升级换代，促进行业整体水平朝着高性能、高智能、高可靠性方向发展。

（3）水稻联合收割机是比较复杂的农业机械，既要在不同环境的田间操作使用，又要在公路上行驶转移，产品体积大、操纵机构复杂，建议对收割机产品实行驾驶员证管理制度。目前，以类型划分的联合收割机产品，各家结构大体相同，可以统一组织驾驶员进行联合收割机的安全使用、保养、维修、调整等系统学习，考试合格后发给驾驶证。我国联合收割机行业产品使用说明书的编制相对详细、规范，但由于操作者的文化素质较低，使用中基本不看使用说明书，而各企业在使用说明书中提出的“操作者必须经过培训取得合格证后方可驾驶机器”的说明大部分流于形式，操作者不按使用说明书进行操作、维修、保养，也是导致联合收割机可靠性低的原因之一，为此企业在“三包”服务上也付出了较大的代价。此项工作可由农机管理部门组织，企业参与，培训形式也可充分借助网络、媒体等各种信息渠道进行。◇

Brief Discussion on Present Situation and Development Trend of Rice Combine Harvester in China

LI Yongtao

（Shanxi Agricultural Machinery Quality Supervision and Management Station，Taiyuan，Shanxi 030027，China）

This paper describes the research status of rice combine harvesters based on the basic situation of rice production in China.In view of the present situation and existing problems of rice combine harvesters，this paper analyses and put forward that rice combine harvester's development trend will be high-power，high performance，high reliability and high intelligence. This paper also gives some rationalization proposals on the future development of the rice combine harvester industry.

rice combine harvester；present situation；development trend

S225.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.032

1671-9646（2017）01a-0118-03

2016-11-17

李永涛（1990— ），男，大专，技术员，研究方向为农业机械。