武涛，马旭,2*，陈学深，陈耿文，赖远宏

(1.华南农业大学工程学院，广东 广州510642；2.南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广东 广州510642)

玉米根茬根系丰富、热值高，是一种清洁的生物质能燃料[1]。研究表明，玉米根茬占玉米秸秆总质量的12% ～15%[2]。全世界玉米根茬的年产量可达2.25亿t[3]。研制玉米根茬收获机具，进而实现玉米根茬的规模化利用，对保护环境和开发生物清洁能源具有重要意义。

玉米根系与土壤交织、缠绕，形成根土复合结构，称之为根土复合体，这种紧密的复合结构使得玉米根茬的根土分离十分困难。玉米根茬收获机械，须破坏根土复合体结构，使根茬与包裹其上的土壤实现分离，最终完成根茬的收集[4]。目前研制的玉米根茬收获机具主要有玉米根茬起铺机[5–8]、玉米根茬收集机[3,9–13]与玉米根茬脱土机[14–15]等，这些机具的根土分离作业方式大致可分为碾压式、击打式、抖动式、揉搓式，以及它们的组合形式。

根土分离机构是玉米根茬收获机具的关键部件。为设计低耗高效的根土分离部件，提高玉米根茬根土分离率，需确定较优的玉米根茬根土分离作业方式与作业参数。笔者利用自行研制的根茎类作物根土分离试验台，进行了不同作业方式的根土分离效果对比试验，获得了较优的根土分离作业方式。在此基础上，对影响根土分离率与作业功耗的关键作业参数进行优化试验，建立作业参数与根土分离率以及作业功耗之间的数学模型，确定最佳作业参数，以期为玉米根茬收获机械的设计与应用提供参考。……