本刊记者|杨阳

提质增效 玉米联合收获走向智能高端之路

本刊记者|杨阳

中国农业机械化科学研究院院长王博认为，要以国家重点研发计划项目“玉米联合收获技术与智能装备研发”实施为引导，推进以玉米联合收获机等为代表的农机装备向高端化发展，支撑农机装备制造强国和高质量的全程全面农业机械化发展。

1492年，哥伦布踏上美洲的一个岛屿，“发现了一种名叫麦兹的奇异谷物。它甘美可口，焙干，可以做粉”。1499年，哥伦布把这种谷物带回了西班牙，随着世界航海业的发展，这种谷物逐渐传至世界各地。这种“奇异谷物”就是玉米。

玉米目前已成为我国第一大粮食作物。随着我国农业结构的调整、劳动力转移、土地流转，农业经营规模变大，玉米的种植总面积虽然并未增加，但其总种植面积规模已为机械化、智能化提供了基础。随着我国农业结构调整，玉米收获机的供给侧发生了变化，玉米收获向着大型高效低损收获、信息化、智能化方向发展。

中国农业机械化科学研究院院长王博认为，智能农机装备是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。王院长说：“当前，转变农业发展方式，发展中国特色新型农业现代化，发挥科技创新在供给侧结构性改革中的基础、关键和引领作用，给农业装备产业技术创新及转型升级带来了新机遇，提出了新要求，要坚持创新驱动，不断深化产学研对接与合作，推进创新资源聚集共享与联合协同攻关，不断提高以智能化、信息化为核心先进农机装备技术供给的质量和效率，要以国家重点研发计划项目‘玉米联合收获技术与智能装备研发’（以下简称项目）实施为引导，推进以玉米联合收获机等为代表的农机装备向高端化发展，支撑农机装备制造强国和高质量的全程全面农业机械化发展。”

聚焦：高含水率 发展智能

根据玉米籽粒的含水率，收获玉米的工艺有所不同。玉米收获工艺主要有2种，一种是收获玉米果穗。俄罗斯、乌克兰和东欧一些国家收获玉米时的籽粒含水率较高，普遍采用此工艺，鲜食玉米和玉米种穗收获也采用此工艺。

另一种是玉米籽粒直收工艺。美国、德国等发达国家收获玉米时籽粒含水率较低，普遍采用此工艺，在谷物联收获机上换装玉米摘穗割台，实现玉米籽粒直收。

发达国家玉米收获技术与产品已日臻成熟，收获时的籽粒含水率较低，采用直收籽粒工艺，向着高效智能化的方向发展。

我国玉米机收率为55%。大部分地区玉米收获时的籽粒含水率在25%到40%。目前，我国玉米收获方式以果穗收获为主，籽粒直收工艺仅在东北、西北局部地区采用，但存在籽粒破损严重的问题。我国在高含水率玉米籽粒收获、玉米穗籽兼收、鲜食玉米收获、种穗玉米收获等方面技术不成熟，智能控制技术尚属空白。

近年来，我国在大型谷物联合收割机上换装玉米收割台进行玉米籽粒直收试验研究，在单纵、双纵轴流脱粒分离技术方面取得了进展，在玉米籽粒含水率低于25%的条件下，实现直收玉米籽粒，性能基本符合国家标准要求。但在收获含水率大于25%的玉米时，籽粒的破碎率严重超标，无法满足实际需求，急需研发高含水率玉米籽粒收获机。

我国种植的鲜食玉米、种穗玉米大多采用经改造后的粮食玉米联合收获机收获，可靠性差、果穗损失率高、种子损伤严重，推广困难。一些科研单位与企业开展了穗茎兼收、鲜食玉米果穗收获、种穗玉米收获技术的研究，取得了一定的进展，但技术尚不成熟。

针对我国高含水率玉米收获的现状，满足我国玉米收获的实际需求，由中国农业机械化科学院主持，中国农业大学、中联重机股份有限公司等单位参与，开展“玉米联合收获技术与智能装备研发”项目研究，将目光聚集高含水率玉米收获等问题，意在缩短与发达国家差距，提高我国玉米收获机械化、智能化水平。

创新：满足需要 引领发展

中国农机工业协会会长陈志说道：“我国玉米收获机械经历近几年的快速进步，正向高端化、全覆盖、系列化发展。项目实施要抓住机械化与信息化、智能化深度融合发展的大方向，重点围绕减损提质、智能控制、高效收获等关键问题，创新突破玉米籽粒收获、玉米穗茎收获、鲜食玉米联合收获、玉米种穗收获等核心关键技术及智能化装备，提升我国玉米收获机械技术及产品水平，不断满足玉米全程全面机械化生产的需要。”

以创新为驱动力，满足我国高含水率玉米收获的实际需求，引领我国玉米收获机械快速、高效发展，项目将取得突破创新。

项目将通过研究高含水率玉米籽粒低损伤和低破碎脱粒机理，研制新型脱粒元件、优化凹板分离面积，将玉米籽粒破碎作为控制目标，建立自适应智能调控策略，通过集成在线传感单元和模块化调控装，自适应调控滚筒转速，集成研制高效单纵轴流和双纵轴流脱粒装置，实现高含水率玉米低损脱粒。

效益：提高效率 造福农民

为了解决实际生产需求，贴合我国玉米收获实际情况，项目将开展玉米收获智能控制技术研究，开发高含水率单纵、双纵轴流玉米籽粒收获机，玉米穗茎联合收获机，鲜食玉米和种穗玉米联合收获机等高效智能玉米收获装备，构建适合于我国的玉米机械化收获体系，将显著提高玉米收获作业质量，降低收获劳动强度，增加玉米种植农户的经济收入，引导农民扩大种植面积，提升行业和产业整体水平，促进种植区域农业生产结构调整升级。研发的高效智能玉米收获装备将使农机生产厂家产品多元化，为企业创造新的宂长点，提高相关企业经济效益。

由于玉米收获模式多样，作业环境复杂，目前玉米收获作业质量参数还没有可靠的检测方法，通过项目研究，突破玉米籽粒破碎、摘穗损失、剥皮损失等玉米收获作业质量检测技术，整体提升我国收获装备的自主技术水平，使我国收获机械在相关技术领域处于世界先进地位。

项目系列产品的推广与应用，将大大提岛玉米机械化收获水平、增加农民收入和 降低环境污染，具有极大的社会效益。

经初步推算，如能推广，将形成年产量1万台规模，按每台平均价格利55万元（利润率20%）计算，该系列产品可实现销售收入55亿元，利润11亿元，经济效益可观。同时，玉米茎穗联合收获机还可每亩增收节支可达255.5元，如果按照2014年我国玉米播种面积3707.6万公顷中有10%的地域采用这种新技术计算，每年增收多达142.1亿元。

同时，项目的实施，将为参加项目的各单位培养高素质的农业工程专业人才，成为教师科研教学的重要平台。依托项目开展，各参与单位的研究、生产队伍将得到明显加强，进一步提高学术队伍的整体素质和水平，教师中博士比例达到70%，学缘结构优良，培养国内知名、国际上有一定影响的学者2到3名。在高层次人才培养方面，项目具备每年接纳30名硕士生，5名博士生的能力。