寬幅玉米收獲機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與作業(yè)注意事項(xiàng)

譚增鑫

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

玉米是我國(guó)三大主要糧食作物之一，根據(jù)2022年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)玉米全年播種面積總計(jì)約0.43億hm2，全年產(chǎn)出玉米約2 772.05億kg，我國(guó)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(guó)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(duì)收獲機(jī)械的性能需求越來越高，尤其在大型農(nóng)場(chǎng)、承包的大型玉米田，傳統(tǒng)的中小型玉米收獲機(jī)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(jī)市場(chǎng)前景持續(xù)向好。隨著先進(jìn)的寬幅玉米收獲機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，農(nóng)民的認(rèn)可度逐漸提高，同時(shí)農(nóng)民駕駛大型農(nóng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)和能力相對(duì)不足，需要在生產(chǎn)過程中持續(xù)提升與優(yōu)化。

1 我國(guó)玉米栽培的形式與特點(diǎn)

我國(guó)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(guó)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(jī)械化技術(shù)的推廣普及，在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)模式已基本普及。2005年以來，我國(guó)的玉米種植面積持續(xù)增長(zhǎng)，截至2022年，已實(shí)現(xiàn)17年穩(wěn)定增長(zhǎng)，尤其是2020年以來，中央一號(hào)文件對(duì)于我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)的政策進(jìn)行細(xì)化調(diào)整，2021年要求“兩穩(wěn)一增”，2022年要求“兩穩(wěn)兩擴(kuò)”。

隨著機(jī)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(shí)、優(yōu)質(zhì)的收獲，研究顯示適時(shí)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(jìn)行收獲的產(chǎn)量最高，在此階段進(jìn)行收獲比傳統(tǒng)人工觀察苞葉變黃后進(jìn)行收獲可增產(chǎn)8%～10%，由此可見，玉米收獲的時(shí)效性直接影響玉米的產(chǎn)量和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。從我國(guó)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(jī)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(jī)有效保證了玉米的及時(shí)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(dòng)強(qiáng)度大幅降低。近年來，隨著國(guó)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(kuò)大化、連片化、承包化特征。栽培過程的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)程度明顯提高，為機(jī)械化作業(yè)提供了良好條件。與此同時(shí)，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的玉米收獲機(jī)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(yíng)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(shí)中小型玉米收獲機(jī)還存在技術(shù)落后、可靠性不足、土壤壓實(shí)嚴(yán)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(jī)械推廣部門針對(duì)中大型玉米農(nóng)田加強(qiáng)推廣寬幅收獲機(jī)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(gòu)機(jī)觀念，使中大型寬幅玉米收獲機(jī)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(jī)優(yōu)勢(shì)分析

2.1 作業(yè)效率顯著提高

寬幅玉米收獲機(jī)最顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是利用更大的幅寬實(shí)現(xiàn)行駛過程能夠收獲更多行的玉米，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工作效率提升。從農(nóng)業(yè)技術(shù)先進(jìn)國(guó)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(jì)70年代左右就實(shí)現(xiàn)了大型聯(lián)合收獲機(jī)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(guó)玉米種植業(yè)發(fā)展來看，隨著面積不斷擴(kuò)大、單產(chǎn)水平不斷提高，對(duì)于玉米機(jī)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(jī)的高效率作業(yè)得到了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者的高度認(rèn)可。以牧神4YZT-7自走式玉米收獲機(jī)(圖1)為例，該機(jī)幅寬達(dá)到3.9 m，作業(yè)過程可同時(shí)收獲7行玉米，喂入量達(dá)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(jī)

2.2 產(chǎn)品功能性得到擴(kuò)展

寬幅玉米收獲機(jī)與傳統(tǒng)生產(chǎn)中應(yīng)用的中小型收獲機(jī)相比，在功能方面得到了進(jìn)一步升級(jí)，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(jī)身空間創(chuàng)新升級(jí)更多新功能。例如牧神4YZT-7自走式玉米收獲機(jī)能夠通過更換不同的脫粒滾筒、分離裝置和收獲割臺(tái)提高對(duì)不同玉米品種的適應(yīng)能力，進(jìn)一步提高收獲質(zhì)量；利軍4YZQ-7玉米收獲機(jī)(圖2)在完成玉米7行同時(shí)收獲的前提下更能實(shí)現(xiàn)對(duì)秸稈的處理，設(shè)計(jì)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(guó)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(jī)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(jìn)一步優(yōu)化，使收獲后的初加工工序進(jìn)一步減少。

圖2 利軍4YZQ-7玉米收獲機(jī)

2.3 技術(shù)先進(jìn)性更有保障

寬幅玉米收獲機(jī)在自動(dòng)化與智能化方面配套性更好，由于機(jī)型龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，寬幅玉米收獲機(jī)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(jī)配套了大量的控制設(shè)備、故障檢測(cè)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(jī)(圖3)可實(shí)現(xiàn)最多8行玉米的同時(shí)收獲，且配備了液力無級(jí)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(shí)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(dòng)監(jiān)測(cè)并通過聲光等多種形式進(jìn)行剝凈，且配備了GPS遠(yuǎn)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(jī)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(shì)。

圖3 寧聯(lián)4YZL-8AYS自走式玉米收獲機(jī)

2.4 節(jié)能性與環(huán)保性優(yōu)勢(shì)明顯

寬幅玉米收獲機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)配套更為合理，整機(jī)配備的發(fā)動(dòng)機(jī)功率通常在140 kW以上，在完成單位面積的玉米收獲時(shí)，用時(shí)更短，不必采用過多數(shù)量的小型收獲機(jī)進(jìn)行作業(yè)，節(jié)油效果明顯，且配套的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)性更好，尾氣排放污染相對(duì)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(jī)對(duì)土壤的壓實(shí)密度，耕地土壤被壓實(shí)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(xiàng)

3.1 駕駛員要求

寬幅玉米收獲機(jī)為大型農(nóng)機(jī)，對(duì)駕駛操作資格要求嚴(yán)格，寬幅玉米收獲機(jī)的駕駛員必須經(jīng)過農(nóng)機(jī)管理部門認(rèn)可的培訓(xùn)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(yàn)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(shí)，駕駛員必須認(rèn)真閱讀使用說明書和安全說明，充分了解機(jī)型特征后再進(jìn)行駕駛作業(yè)。

3.2 作業(yè)前的準(zhǔn)備

新購(gòu)置的寬幅玉米收獲機(jī)必須要先進(jìn)行空載試轉(zhuǎn)，將收獲機(jī)啟動(dòng)后在低轉(zhuǎn)速下將離合器結(jié)合，檢查各個(gè)部件是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，重點(diǎn)檢查軸承、軸、V型帶、鏈條等部位，由于寬幅玉米收獲機(jī)結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，可通過觀察故障檢測(cè)系統(tǒng)和人工檢查相結(jié)合的方式實(shí)施，確認(rèn)低轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)正常后逐漸增加轉(zhuǎn)速，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后保持該轉(zhuǎn)速進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不低于3 h。非新購(gòu)置的寬幅玉米收獲機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，每次使用前需認(rèn)真檢查運(yùn)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(shí)清除易燃物以免發(fā)生火災(zāi)。作業(yè)前檢查隨機(jī)滅火器是否完好，是否在使用期內(nèi)，檢查各個(gè)安全防護(hù)罩是否安裝齊全、可靠。各安全防護(hù)罩未合上不允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)[2]。

3.3 駕駛作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3.3.1 新機(jī)使用初期的低速作業(yè)

新購(gòu)置的寬幅玉米收獲機(jī)在初期作業(yè)時(shí)應(yīng)先進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)需持續(xù)25～35 h。低速運(yùn)轉(zhuǎn)完成后需檢查重要運(yùn)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(dòng)箱內(nèi)部的潤(rùn)滑油。

3.3.2 田間作業(yè)操作規(guī)范

1)寬幅玉米收獲機(jī)機(jī)型體積較大，駕駛過程存在較多盲區(qū)，機(jī)器啟動(dòng)前確認(rèn)田間人員與收獲機(jī)保持安全距離，啟動(dòng)后行駛前應(yīng)鳴笛示警，然后平穩(wěn)掛接離合器，收獲機(jī)各部件平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，逐漸加大油門，到達(dá)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(shí)可安排專人負(fù)責(zé)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(dá)標(biāo)及時(shí)調(diào)整。

3)若田間作業(yè)時(shí)，耕地存在較大坡度，則應(yīng)檢測(cè)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(jìn)行機(jī)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(shí)，應(yīng)減緩車速，并將割臺(tái)適當(dāng)升起，以防止磕碰損傷。田間行駛時(shí)應(yīng)注意嚴(yán)禁在高壓電線下方停車，行駛路線應(yīng)設(shè)計(jì)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(jī)作業(yè)過程中，應(yīng)注意莖稈切碎還田機(jī)后方嚴(yán)禁站人，當(dāng)收獲機(jī)在田間停車時(shí)，駕駛員應(yīng)將秸稈粉碎還田機(jī)放落到地面后掛空擋，收獲機(jī)停穩(wěn)后拉緊手剎。

3.4 作業(yè)后的維護(hù)保養(yǎng)

寬幅玉米收獲機(jī)的日常保養(yǎng)應(yīng)重視機(jī)械狀態(tài)檢查，及時(shí)緊固松動(dòng)的螺栓、螺釘、鉚釘、開口銷等零件，及時(shí)添加冷卻水和燃油，做到對(duì)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(dòng)鏈條、傳動(dòng)帶、輸送鏈條的磨損程度，磨損嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)更換。檢查剎車機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向和信號(hào)系統(tǒng)功能是否正常，發(fā)現(xiàn)功能失效應(yīng)及時(shí)維修。

4 結(jié)語

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