成小飞　宋卫海　周进　张华　郑振华

摘要    本文介绍了传统玉米联合收获机的特点，分析了国内外青贮玉米收获机应用现状，探讨了国产青贮机械存在的问题，以期为我国青贮玉米收获机械的发展提供参考。

关键词    青贮玉米收获机;现状;问题

中图分类号    S817.11        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）16-0127-02

玉米是世界三大粮食作物之一，也是一种重要的饲料原料，我国玉米总需求量的78%用于畜牧业养殖[1]，预计到2020年，畜牧用玉米需求量将达到89.2%以上[2]。可以说，玉米对我国畜牧业发展具有举足轻重的作用。玉米茎秆中含有较多的碳水化合物、蛋白质和脂肪，可与牧草媲美，既可以青贮又可以直接饲喂。青贮玉米具有调制方便、可长久保存、养分流失率低的优点，欧美等发达国家很重视青贮玉米的发展[3]。随着我国畜牧业的不断发展，近几年市场对青贮玉米收获机的需求也逐年增多。

1    传统玉米联合收获机的特点

我国的玉米联合收获机主要有牵引式玉米联合收获机、背负式玉米联合收获机和自走式玉米联合收获机等机型，技术都已经比较成熟，玉米机收率达到了70.89%，其共同的显著特点就是玉米秸秆粉碎还田。秸秆还田具有以下优点：一是增加土壤有机质，改良土壤特性;二是返还土壤氮、磷、钾等元素的营养，节约肥料成本;三是节约农时，降低焚烧秸秆造成的环境污染。与此同时，也存在以下缺点：一是由于秸秆还田量过大或不均匀易发生土壤微生物（即秸秆转化的微生物）与作物幼苗争夺养分的矛盾，甚至出现黄苗、死苗、减产等现象;二是在还田的秸秆中会残留一些虫卵和病菌，在粉碎过程中不能消除病虫害的根源，会危害下茬作物。

由于秸秆还田的缺点所在，又加上种植者环保意识不强，造成大面积焚烧秸秆、污染环境等现象。尽管政府采取了相应的治理管控措施，但焚烧秸秆现象依旧大面积存在，造成了环境污染。

2    国内外青贮玉米收获机应用现状

2.1    国外应用现状

专业的青贮机主要有2种类型：自走式青贮机和割台式青贮机[2]。欧美青贮机的研究开展较早，也比较成熟。割台式青贮机则主要有侧置收获和后置收获2种，收获幅宽最大可达到3 m。国外悬挂式青贮机主要有Kemper（冠军）C系列产品、PottingerMEX系列青贮割台、意大利奥特玛的1200型与OTMA1100、葡萄牙的AMG—300LD型青贮机、巴西的PECUS单双行系列青贮机等。以冠军C系列青贮割台为例，其割幅有1.2、2.2、3.0 m，不对行收割，快速籽粒破碎，不受种植行距的限制，并且可以收割倒伏作物，个头小，速度快，可以收割玉米、向日葵、大麦等多种作物;多方位悬挂，具有仿形功能，适合在多种地形作业;同时冠军青贮割台是CLAAS、纽荷兰、约翰迪尔青贮机割台主要供应商，可以提供3～9 m割台，同时小圆盘结构可适用于高、矮秆作物兼收，大圆盘结构主要适用于高秆青贮作物收获，产品性能优越。常见的自走式青贮收获机品牌有CLAAS、凯斯纽荷兰、约翰迪尔、科罗尼以及俄罗斯的东金戈梅利等，这2年又有不少企业涉足青贮机行业，其先进的青贮机械主要有以下特点。

2.1.1    设计人性化，具有良好的视野和操作舒适性。有的机型拥有定速巡航功能，有效减轻了操作者大面积作业时的劳动强度。各种操作手柄、控制面板以及显示面板一应俱全，驾驶员可以在驾驶室内对各个动作部件进行简单的操作与控制。

2.1.2    欧美自走式青贮机械主要基于种植模式，以大功率、高效率产品为主。以KRONE（科罗尼）BIGX600～1100系列青贮机为例，其中BIGX1100最大可提供10.5 m的工作宽度，独特的链式割刀、链式输送模式使秸秆能够横向传送，节省了传送空间，有效增加了割台的输送能力。可折叠的割台，方便节省运输空间。克拉斯JAGUAR（捷豹）840～880系列、930～980系列青贮饲料收获机的动力为290～662 kW，占据世界自走式青贮机近50%的市场份额。约翰迪尔部分青贮机的工作速度能达到20 km/h，其中8000系列青贮机能达到200 t/h的收获效率。此外，其他产品还有凯斯—纽荷兰FR系列自走式青贮机等，产品性能优越。

2.1.3    注重新技术应用，拥有先进的智能控制系统和信息管理系统，产品自动化程度比较高，提高了青贮机的操纵性和安全性。智能控制系统可以实现自动作业、自动收获装车作业;发动机智能管理系统能够根据作业需求，自动匹配发动机功率输出，达到机械最佳工作状态;金属探测器能够有效保证割台以及切碎系统的安全;物料流传感器能有限地检测收获效率和产量，并且根据需要自动控制调节添加剂的添加;信息管理系统可以实现作业信息的统计、传输以及远程协作。

2.1.4    模块化产品设计，实现了一机多用，在一定程度上提高了产品的通用性。欧美自走式青贮一般采用模块化设计，可以根据需要添加籽粒破碎、智能控制模块等;通过更换不同的作业模块，可以实现高、矮秆作物的收获以及捡拾青貯等作业。

2.2    国内应用现状

自2015年中央一号文件提出“加快发展发展草牧业，支持青贮玉米和苜蓿等饲草料的种植，开展粮饲改与种养结合模式试点，促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展”后，国内青贮机市场发展迅速，参与到青贮机生产的企业越来越多。目前，国内生产的青贮收获机有以下2种类型：①牵引（悬挂）式青贮收获机，主要生产企业有山东华农青贮机械有限公司、新乡市豫东轻工机械有限公司、新疆牧神等;②大中型自走式青贮收获机，主要有中机美诺、山东巨明、石家庄美迪、新疆牧神、河北农哈哈、洛阳四达等[4]。

自走式青贮机因效率高、性能好，在大中型农场较受欢迎。目前，国内大中型青饲料基地大多数使用国外进口中型自走式青贮收获机，而国内自走式青贮机由于价格便宜、质量有所提高，也占据了一定的市场。国内自走式青贮机主要有以下几种。①以新疆牧神为代表的独立割台式自走式青贮机。其主要特点是前置割台完成了全部的收割、切碎、抛送功能，行走底盘只提供动力，与割台式青贮机类似，这类青贮机由于受割台空间布置以及动力传递限制，割幅不会太大，目前最大割幅达3.5 m，对倒伏以及矮秆作物收获效果不佳，籽粒破碎效果一般，收获效率不高。类似生产厂家有河北农哈哈等。②以美迪为代表的引进国外自走式青贮机技术生产企业。该机型对植株高度高于3 m的玉米、高粱等作物收割较困难，收获损失大，其喂入杂乱无条理，因而切碎效果较差。其他企业有石家庄易凤泰、德州牦牛等。③以中机美诺为代表的立式滚筒青贮收获机。其采用前置割台结构，输送、切碎、抛送位于驾驶室下方，操作方便灵活，动力充足;对于收获高秆作物效果好、效率高，但是对于倒伏严重的作业环境收获效果不佳，易堵塞。近2年，为了解决割台堵塞、收获稳定性差等问题，国内也做了大量探索。比如，中机美诺9800、981青贮机、巨明4QZS—3000青贮机直接选装冠军割台;洛阳四达4QZ—10A型青贮机则选用日本原装进口割台，引进全液压驱动系统，产品稳定性明显提高;河北鑫万达则将冠军割台技术国产化，最大能做7.5 m割台。

割台式青贮机主要有2种形式[5]。一种是以新疆牧神为代表的立式滚筒式青贮割台，有1.2、1.8、2.2 m等3种形式，作业类型则有侧置式和后置式2种。其主要问题是收获效率低、籽粒破碎效果差，由于需要倒行拖拉机或者专用动力底盘以致驱动动力设备难以寻找，虽然最新的割台式青贮机已经可以增加籽粒破碎功能，但终归非主流产品。另一种是类似于灭茬机类型的甩刀式青贮机，主要靠高速甩刀将作物切断打碎向上抛送，然后由风机将粉碎的物料抛至物料收集箱，其主要缺點是效率低、收获青饲料土质含量比较大、饲料品质差。

3    国产青贮机械存在的问题

3.1    现有种植模式阻碍了大型先进青贮装备的应用

目前，我国已经出现了大型种植农场，但是存在土地集约化程度低、单块种植规模小、土地整理不规范等问题。现有市场规模使企业没有开展大型青贮装备研发的动力，阻碍了我国大型先进青贮装备的应用。

3.2    国产玉米青贮收获机水平较低，可靠性不高

产品欠缺独创性，还处在简单模仿阶段。对新产品、新技术的开发、应用投入不足，对关键技术的研究不到位;零部件工艺性研究有待提高，现阶段的生产工艺水平严重影响了国内青贮机产品质量。

3.3    生产专业化程度不足

欧美青贮机械以及其他机械类产品已经形成了完备的产业链条，各个部件都有专业化公司完成，能保证产品的整体质量稳定性，能保证最新技术的应用。

3.4    产品品种少、覆盖面不全

首先，目前青贮机械的研究重点是大中型机械，但是对于丘陵山地等非常零散的种植模式少有涉及。比如，宁夏、甘肃一带牛羊养殖单户较多，地块多是山地丘陵，非常零散，导致大型机械难以进入，每户都采用人工收割，然后运输回家用小型铡草机粉碎入窖青贮，费时费力;缺乏小巧、灵活、便宜的青贮设备。其次，新青贮生产工艺装备如收获打捆一体机、打捆机、包膜机、打捆包膜一体机、专用运输车等产品基本是空白，缺少前瞻性研究开发，装载夹包机具也只有个别企业生产[6-7]。

3.5    扶植政策偏离

现有农机科技项目的初衷是为了培植我国农机科研力量，扶植企业搞创新研发。但大多数项目被看似有实力的高校、企业得到，最终评价也仅仅以样机的功能实现以及论文、专利的产出为标准，项目结果是生产出一个国外技术的简单仿制品，缺乏细致、深入的研究，难以形成有市场竞争力的产品。现有模式难以实现农机科研力量培养和企业科研创新力的提升[8-9]。

4    结语

一方面，我国2018年畜牧业总产值3.2万亿元，占农业总产值的30%，而欧美发达国家畜牧业在农业中的占比超过50%，我国畜牧业将大力发展，畜牧机械的市场需求也会大幅增加，青贮收获机作为畜牧机械的重要组成部分，将面临良好的发展机遇;另一方面，从技术上看，玉米茎秆兼收是主流;从功能上看，一机多用、复合式作业是趋势。总之，我国传统农业机械必然朝着新型、智能、低耗、高效的方向发展，新型青贮玉米收获机的研发与应用是促进我国畜牧行业发展的重要标志。

5    参考文献

[1] 张文芝.玉米果穗率与青贮饲料品质的关系[D].南京：南京农业大学，2015.

[2] 梁荣庆，张翠英，任冬梅，等.玉米青贮收获机械的应用及发展趋势[J].农业装备与车辆工程，2016，54（2）：17-21.

[3] 贾晶霞，王泽群，朱孔欣，等.青贮玉米饲料收获技术装备研发项目产业化状况及前景分析[J].农业机械，2012（8）：53-54.

[4] 本刊讯.创新驱动新发展助力全程机械化[J].河北农机，2019（8）：13-18.

[5] 张宗玲.新型玉米穗茎联合收获机割台的研制[D].北京：中国农业大学，2018.

[6] 郑杰，姜涛.黑龙江省青贮玉米收获机械现状及发展趋势[J].农机化研究，2005（3）：27-28.

[7] 王亮.青贮玉米全程机械化技术与效益分析[J].农业科技通讯，2019（6）：120-123.

[8] 贾翀.青贮玉米收获机的使用技术[J].现代畜牧科技，2019（4）：12-13.

[9] 程万里.玉米收获机械化技术[J].现代农业，2009（10）：31-32.

基金项目   山东省农业重大应用技术创新项目（SD2019NJ013）。

作者简介   成小飞（1987-），男，山东东营人，硕士，讲师。研究方向：机械设计。

收稿日期   2020-04-22