玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机的应用前景分析

李志利++王景立

摘 要：玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机是按照当前玉米收获的技术要求，研发的一种新型的玉米收获机械，集玉米摘穗、收集、秸秆饲草化、打捆等多项技术于一体，实现玉米秸秆的不落地收获，从技术和设备方面解决目前玉米收获过程中存在的秸秆回收难、运输难、储存难、整地难、禁烧难的问题。为玉米联合收获机械增添了新机型，具有很强的适用价值、广阔的应用前景。

关键词：玉米秸秆；发展前景；饲草化；打捆；联合作业机

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170229005

前言

我国是世界上玉米生产的第2大国，玉米秸秆资源丰富，如图1所示，我国玉米主要产地包括河北、吉林、黑龙江、山东、河南、辽宁、内蒙、四川8大省区，占玉米总种植面积的60%。

近5a以来我国玉米种植面积、玉米产量、玉米秸秆产量如表1所示，从表中可以看出，玉米种植面积、玉米产量、玉米秸秆产量每年都在增加，并且产量巨大。

1 玉米秸秆的利用

1.1 肥料化利用

肥料化利用以秸秆还田为主，还田后可增强土壤肥力，提高农作物的产量。秸秆还田包括机械化粉碎直接还田、玉米高光效休耕轮作、玉米宽窄行高留茬还田为主。快速腐熟还田、堆沤还田、加工有机肥等较少，吉林省秸秆肥料化利用量约在450万t左右，约占可收集秸秆资源总量的11.5%左右。

1.2 饲料化利用

包括青贮、黄贮、微贮（纤维素复合酶发酵、EM菌发酵、低水份快速发酵等）饲料及氨化、碱化、盐化饲料等，吉林省农作物秸秆饲料化加工利用每年约650万t，约占秸秆总产量的15.5%左右。

1.3 能源化利用

是利用秸秆发电、沼气、气化、固化成型和炭化等，能源化利用每年约200万t左右，约占秸秆资源总量5%。

1.4 工业原料化利用

原料化利用是玉米秸秆可作为工业制糖、丁醇、聚乳酸、造纸、制板的原料。吉林省工业年利用量达80万t左右，约占秸秆资源总量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，吉林省秸秆食用菌基料利用秸秆量较少，约占秸秆资源总量不足1.0%。

上述“五化”利用方式的关键技术环节是收获，是制约秸秆综合利用的瓶颈因素。玉米秸秆综合利用率低，表明现有玉米收获机械在技术与功能方面存在很多问题，因此，完善与研发新型玉米联合收获机械，实现玉米穗茎一体化收获，克服制约玉米秸秆“五化”利用的瓶颈技术，将极大的提高秸秆综合利用率。

2 玉米秸秆的处理方式

2.1 田间焚烧

近年来，因玉米秸秆收获方式不合理，农民无法从地里运出，每年直接在地里燃烧的秸秆占25%以上，不仅浪费资源、污染环境，也造成土壤表层结构破坏，危害下季作物的生长。所以秸秆的机械化收获与利用技术对秸秆的充分利用有着至关重要的作用。

2.2 粉碎还田

利用还田机械，把秸秆粉碎后或覆盖于地表或翻耕入土。但因粉碎效果不好，给整地造成很大困扰，从而对播种、出苗率和产量有很大影响，还增加了整地除草难度，加重病虫害的发生。

2.3 收集利用

收集利用是可以徹底解决秸秆焚烧、粉碎还田带来的不利影响，还可以根据不同行业、不同区域的需求把秸秆得到最大限度的利用。

传统的整杆收割运出方式费时费力，已经完全不适于当前农业生产要求。真正适于当前农业生产要求的玉米秸秆收集方式为打捆收获，将粉碎后、平铺在地里的秸秆用带有捡拾装置的打捆机捡拾打捆，打捆后运出。但因两次作业以及捡拾收获存在的捡拾率低、含土量大而影响收获量及收获质量。

3 玉米秸秆机械化收获方式

青贮玉米收获：如德国、新西兰、澳大利亚等，穗茎一次收获、粉碎、青贮，技术与装备都很成熟。

捡拾粉碎打捆：联合收割机收获玉米果穗后，再利用装有捡拾和粉碎部件的打捆机进行玉米秸秆收获打成圆捆或方捆。这种收获方式存在的主要问题是捡拾率低、草捆质量差，用于燃料，而不适于饲料。

打捆包膜收获：圆形玉米秸秆捆打捆同时包膜或运回到仓储区集中包膜。

站秆收获：茎秆不割倒，人工收获玉米果穗后，利用秸秆粉碎与打捆联合作业机进行玉米秸秆收获。

穗茎兼收：玉米联合收割机配切碎机，完成玉米果穗摘穗、剥皮的同时将秸秆切碎，可以抛送进拖车或直接还田。

粉碎还田：收割机上配有秸秆还田机，对摘穗辊挤压后参差不齐的玉米秸秆粉碎后直接还田，适于平作，而垄作模式下垄沟内的秸秆无法粉碎；利用专用的玉米秸秆还田机，在玉米收割机作业后或人工站秆收获玉米果穗后的地块上进行秸秆粉碎还田作业。

玉米割晒机收获：分段收获，半机械化收获。割晒机将玉米秸秆割倒后形转向条铺，人工收获玉米果穗和运出秸秆。

人工收获：人工割秆、剥玉米、运出果穗与秸秆。

现有的玉米秸秆机械化收获大多需要2次或多次作业，作业效率低，作业成本高，秸秆损失大。玉米秸秆打捆后运输、储藏更加方便，利用率也大大提高。因此研究集玉米收获与打捆于一体的玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机势在必行。

4 玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机

4.1 结构与工作原理

玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机是由玉米联合收割机和圆捆打捆机2部分组成。

拖拉机传递动力给玉米收割机，玉米秸秆由夹持链送至摘穗滚前，摘穗辊将果穗和秸秆分离，果穗再经输送装置至集穗箱，秸秆经摘穗辊初步压扁后继续进入撕裂辊，被撕裂辊撕碎后呈饲草状态，向后抛送，经输送装置送至打捆机捡拾口，再由打捆机进行打捆，实现玉米秸秆的不落地收获，方便运输。

4.2 工艺路线

4.3 作业效果

经过田间试验可以看出，玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机作业效果显著，提高了作业效率，节省了大量的人力、物力，作业后的地面比较干净，秸秆损失比较少，有益于下季农作物生长。

5 总结

玉米摘穗秸秆饲草化打捆联合作业机是将圆捆机与玉米联合收割机组合，完成玉米果穗摘穗、剥皮同时，完成玉米秸秆粉碎打捆作业，实现玉米秸秆不落地收获。解决了玉米秸秆利用和资源浪费的问题，使丰富的秸秆资源得到充分利用。对进一步提高玉米收获机械化水平，降低作业成本，提高秸秆综合利用程度，具有十分重要的意义，具有广阔的研究发展前景。

参考文献

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作者简介：李志利（1991-），女，山东夏津人，硕士研究生，研究方向：现代农业机械化设计。