譚增鑫

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機械工程科學研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

玉米是我國三大主要糧食作物之一，根據(jù)2022年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，我國玉米全年播種面積總計約0.43億hm2，全年產(chǎn)出玉米約2 772.05億kg，我國的北方春播玉米區(qū)(遼、吉、黑、冀等)、黃淮海夏播玉米區(qū)(魯、豫、蘇等)、西南山地及丘陵玉米區(qū)(云、黔等)產(chǎn)出我國玉米總量的70%～80%。近年來，隨著玉米高產(chǎn)品種和栽培技術(shù)的推廣普及，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對收獲機械的性能需求越來越高，尤其在大型農(nóng)場、承包的大型玉米田，傳統(tǒng)的中小型玉米收獲機適用性逐漸降低，幅寬更大、作業(yè)性能更好、可靠性更高的玉米收獲機市場前景持續(xù)向好。隨著先進的寬幅玉米收獲機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，其技術(shù)優(yōu)勢進一步凸顯，農(nóng)民的認可度逐漸提高，同時農(nóng)民駕駛大型農(nóng)機的經(jīng)驗和能力相對不足，需要在生產(chǎn)過程中持續(xù)提升與優(yōu)化。

1 我國玉米栽培的形式與特點

我國玉米栽培已經(jīng)有400多年的歷史，與水稻、小麥等作物相比，玉米栽培技術(shù)及品種創(chuàng)新發(fā)展較快，現(xiàn)階段玉米已成為我國第二大農(nóng)作物，其在糧食產(chǎn)業(yè)、飼料產(chǎn)業(yè)和工業(yè)占據(jù)重要地位。隨著農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)的推廣普及，在我國農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)玉米全程機械化生產(chǎn)模式已基本普及。2005年以來，我國的玉米種植面積持續(xù)增長，截至2022年，已實現(xiàn)17年穩(wěn)定增長，尤其是2020年以來，中央一號文件對于我國玉米產(chǎn)業(yè)的政策進行細化調(diào)整，2021年要求“兩穩(wěn)一增”，2022年要求“兩穩(wěn)兩擴”。

隨著機械化技術(shù)與玉米生產(chǎn)的深度融合，玉米收獲階段也開啟了高效模式，有效保證了玉米及時、優(yōu)質(zhì)的收獲，研究顯示適時收獲能有效提高玉米產(chǎn)量，一般情況下，玉米在完熟中期進行收獲的產(chǎn)量最高，在此階段進行收獲比傳統(tǒng)人工觀察苞葉變黃后進行收獲可增產(chǎn)8%～10%，由此可見，玉米收獲的時效性直接影響玉米的產(chǎn)量和生產(chǎn)經(jīng)營的經(jīng)濟效益。從我國玉米三大主產(chǎn)區(qū)來看，北方春播玉米區(qū)、黃淮海夏播玉米區(qū)的機械化收獲普及率較高，玉米收獲作業(yè)中應(yīng)用的多種形式的玉米收獲機有效保證了玉米的及時收獲，與傳統(tǒng)人工收割再摘穗剝皮相比工作效率明顯提升，而且勞動強度大幅降低。近年來，隨著國家耕地政策的持續(xù)優(yōu)化與調(diào)整，玉米栽培規(guī)模呈現(xiàn)擴大化、連片化、承包化特征。栽培過程的規(guī)范性與標準程度明顯提高，為機械化作業(yè)提供了良好條件。與此同時，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的玉米收獲機以2行、3行、4行中小型設(shè)備為主，該類設(shè)備更適用于過去一家一戶的小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營使用，應(yīng)用于大面積農(nóng)田則顯示出作業(yè)效率低下的弊端。同時中小型玉米收獲機還存在技術(shù)落后、可靠性不足、土壤壓實嚴重等不利因素，逐漸不適合應(yīng)用于大面積現(xiàn)代化玉米生產(chǎn)使用。近年來，農(nóng)業(yè)機械推廣部門針對中大型玉米農(nóng)田加強推廣寬幅收獲機設(shè)備，并在各地建設(shè)技術(shù)示范推廣區(qū)，逐漸轉(zhuǎn)變農(nóng)民購機觀念，使中大型寬幅玉米收獲機技術(shù)得以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用推廣[1]。

2 寬幅玉米收獲機優(yōu)勢分析

2.1 作業(yè)效率顯著提高

寬幅玉米收獲機最顯著的技術(shù)優(yōu)勢就是利用更大的幅寬實現(xiàn)行駛過程能夠收獲更多行的玉米，進而實現(xiàn)工作效率提升。從農(nóng)業(yè)技術(shù)先進國家的玉米收獲發(fā)展來看，由于玉米種植規(guī)模大，早在20世紀70年代左右就實現(xiàn)了大型聯(lián)合收獲機普及和玉米籽粒直收，使作業(yè)效率和所需人工均大幅降低。從我國玉米種植業(yè)發(fā)展來看，隨著面積不斷擴大、單產(chǎn)水平不斷提高，對于玉米機械化收獲水平要求也越來越高，尤其在黑龍江、吉林、新疆、內(nèi)蒙古等省，大型寬幅玉米收獲機的高效率作業(yè)得到了生產(chǎn)經(jīng)營者的高度認可。以牧神4YZT-7自走式玉米收獲機(圖1)為例，該機幅寬達到3.9 m，作業(yè)過程可同時收獲7行玉米，喂入量達到8 kg·s-1，能有效保證作業(yè)效率。

圖1 牧神4YZT-7自走式玉米收獲機

2.2 產(chǎn)品功能性得到擴展

寬幅玉米收獲機與傳統(tǒng)生產(chǎn)中應(yīng)用的中小型收獲機相比，在功能方面得到了進一步升級，其不僅能一次性完成玉米的摘穗、剝皮、脫粒、清選、集箱等工作，還能利用更大的機身空間創(chuàng)新升級更多新功能。例如牧神4YZT-7自走式玉米收獲機能夠通過更換不同的脫粒滾筒、分離裝置和收獲割臺提高對不同玉米品種的適應(yīng)能力，進一步提高收獲質(zhì)量；利軍4YZQ-7玉米收獲機(圖2)在完成玉米7行同時收獲的前提下更能實現(xiàn)對秸稈的處理，設(shè)計的秸稈切斷回收設(shè)備有效提高了玉米秸稈利用率。從我國北方和黃淮海地區(qū)的玉米收獲發(fā)展看，近年來，玉米收獲機逐漸由果穗直收單一模式向果穗直收和籽粒直收并行模式轉(zhuǎn)型，玉米收獲過程得到進一步優(yōu)化，使收獲后的初加工工序進一步減少。

圖2 利軍4YZQ-7玉米收獲機

2.3 技術(shù)先進性更有保障

寬幅玉米收獲機在自動化與智能化方面配套性更好，由于機型龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，寬幅玉米收獲機的調(diào)整、檢查等工作難度相應(yīng)增加，為提高操作便捷性和可靠性，寬幅玉米收獲機配套了大量的控制設(shè)備、故障檢測設(shè)備和安全輔助駕駛設(shè)備。例如，寧聯(lián)4YZL-8AYS自走式玉米收獲機(圖3)可實現(xiàn)最多8行玉米的同時收獲，且配備了液力無級變速四驅(qū)行走系統(tǒng)，有效降低了駕駛操作的復(fù)雜程度，同時應(yīng)用了大量的電光液一體化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)故障自動監(jiān)測并通過聲光等多種形式進行剝凈，且配備了GPS遠程控制系統(tǒng)，有利于提高收獲中的監(jiān)督管理效率。此外，寬幅玉米收獲機在種植行距的適應(yīng)能力、倒伏玉米收獲能力、籽粒清選處理能力等方面也具有相應(yīng)優(yōu)勢。

圖3 寧聯(lián)4YZL-8AYS自走式玉米收獲機

2.4 節(jié)能性與環(huán)保性優(yōu)勢明顯

寬幅玉米收獲機的機械結(jié)構(gòu)配套更為合理，整機配備的發(fā)動機功率通常在140 kW以上，在完成單位面積的玉米收獲時，用時更短，不必采用過多數(shù)量的小型收獲機進行作業(yè)，節(jié)油效果明顯，且配套的柴油發(fā)動機技術(shù)先進性更好，尾氣排放污染相對降低，有利于低碳作業(yè)。由于寬幅設(shè)備的應(yīng)用顯著減少了輪式收獲機對土壤的壓實密度，耕地土壤被壓實的情況得到改善，土壤退化和流失在一定程度緩解，有利于耕地資源地力恢復(fù)。

3 作業(yè)注意事項

3.1 駕駛員要求

寬幅玉米收獲機為大型農(nóng)機，對駕駛操作資格要求嚴格，寬幅玉米收獲機的駕駛員必須經(jīng)過農(nóng)機管理部門認可的培訓教育并且獲得相應(yīng)的駕駛資格，在具備足夠的駕駛、操作經(jīng)驗與能力后方可參與玉米田間收獲作業(yè)。在駕駛不熟悉的新型設(shè)備時，駕駛員必須認真閱讀使用說明書和安全說明，充分了解機型特征后再進行駕駛作業(yè)。

3.2 作業(yè)前的準備

新購置的寬幅玉米收獲機必須要先進行空載試轉(zhuǎn)，將收獲機啟動后在低轉(zhuǎn)速下將離合器結(jié)合，檢查各個部件是否運轉(zhuǎn)正常，重點檢查軸承、軸、V型帶、鏈條等部位，由于寬幅玉米收獲機結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，可通過觀察故障檢測系統(tǒng)和人工檢查相結(jié)合的方式實施，確認低轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)正常后逐漸增加轉(zhuǎn)速，達到額定轉(zhuǎn)速后保持該轉(zhuǎn)速進行空載運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)時間不低于3 h。非新購置的寬幅玉米收獲機結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，每次使用前需認真檢查運轉(zhuǎn)部位和易發(fā)熱部位是否聚集有作物秸稈、雜草等雜物，及時清除易燃物以免發(fā)生火災(zāi)。作業(yè)前檢查隨機滅火器是否完好，是否在使用期內(nèi)，檢查各個安全防護罩是否安裝齊全、可靠。各安全防護罩未合上不允許啟動發(fā)動機[2]。

3.3 駕駛作業(yè)標準

3.3.1 新機使用初期的低速作業(yè)

新購置的寬幅玉米收獲機在初期作業(yè)時應(yīng)先進行低轉(zhuǎn)速作業(yè)，即要求比規(guī)定的正常轉(zhuǎn)速低20%左右，低速運轉(zhuǎn)需持續(xù)25～35 h。低速運轉(zhuǎn)完成后需檢查重要運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的裝配可靠性，檢查電氣設(shè)備的功能，并更換重要傳動箱內(nèi)部的潤滑油。

3.3.2 田間作業(yè)操作規(guī)范

1)寬幅玉米收獲機機型體積較大，駕駛過程存在較多盲區(qū)，機器啟動前確認田間人員與收獲機保持安全距離，啟動后行駛前應(yīng)鳴笛示警，然后平穩(wěn)掛接離合器，收獲機各部件平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，逐漸加大油門，到達額定轉(zhuǎn)速后再按規(guī)范要求駕駛作業(yè)。

2)田間作業(yè)時可安排專人負責檢查收割質(zhì)量，包括割茬高度、地表籽粒量、果穗丟失率、秸稈粉碎質(zhì)量等，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達標及時調(diào)整。

3)若田間作業(yè)時，耕地存在較大坡度，則應(yīng)檢測坡度大小，通常情況左右方向坡度大于8°、前后方向坡度大于12°則不適宜進行機械化收獲作業(yè)。

4)若田間行駛過程發(fā)現(xiàn)較大的水溝、坑洼或在田間地頭轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭時，應(yīng)減緩車速，并將割臺適當升起，以防止磕碰損傷。田間行駛時應(yīng)注意嚴禁在高壓電線下方停車，行駛路線應(yīng)設(shè)計為與高壓線垂直或呈大于45°的夾角，避免與高壓線平行行駛[3]。

5)在寬幅玉米收獲機作業(yè)過程中，應(yīng)注意莖稈切碎還田機后方嚴禁站人，當收獲機在田間停車時，駕駛員應(yīng)將秸稈粉碎還田機放落到地面后掛空擋，收獲機停穩(wěn)后拉緊手剎。

3.4 作業(yè)后的維護保養(yǎng)

寬幅玉米收獲機的日常保養(yǎng)應(yīng)重視機械狀態(tài)檢查，及時緊固松動的螺栓、螺釘、鉚釘、開口銷等零件，及時添加冷卻水和燃油，做到對散熱器的每日清理，清除散熱器位置的雜草、秸稈碎屑，以免影響散熱質(zhì)量。做好液壓油箱油量的檢查，確保液壓油充足。檢查傳動鏈條、傳動帶、輸送鏈條的磨損程度，磨損嚴重的應(yīng)及時更換。檢查剎車機構(gòu)、轉(zhuǎn)向和信號系統(tǒng)功能是否正常，發(fā)現(xiàn)功能失效應(yīng)及時維修。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國玉米栽培模式和經(jīng)營規(guī)模的優(yōu)化升級，寬幅玉米收獲機的適用性進一步凸顯，其不僅具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢，而且在可靠性、環(huán)保性等方面也優(yōu)勢明顯。寬幅玉米收獲機的應(yīng)用能顯著提升玉米收獲品質(zhì)，有利于實現(xiàn)適時收獲，確保農(nóng)業(yè)產(chǎn)出價值。由于寬幅玉米收獲機與普通的中小型收獲機相比，要求駕駛員具備更高的駕駛操作和維護保養(yǎng)能力，以確保先進機型效能的發(fā)揮。