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　　農(nóng)機化司發(fā)布收獲機械化科技發(fā)展報告

資料圖

四、收獲機械化（節(jié)選）

（一）專業(yè)組工作開展情況

（3）取得成效

①農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所創(chuàng)制研發(fā)的4HLB-2型半喂入花生聯(lián)合收獲機、4H-1500型和4H-800型花生分段收獲機及4HZB-2型半喂入花生摘果機，在2015年得到了進一步優(yōu)化提升和廣泛應用，已成為我國花生機械化收獲市場主體和主導產(chǎn)品。其中4HLB-2型半喂入花生聯(lián)合收獲機繼進入全國農(nóng)機購機補貼目錄之后，又進入了青島、福建等地方農(nóng)機購機補貼目錄，已銷往全國各花生主產(chǎn)區(qū)，市場占有率穩(wěn)居前列，2015年累計銷售近百臺，實現(xiàn)銷售收入900多萬元、利稅300多萬元。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研究成果“花生收獲機械化關鍵技術與裝備”獲2015年國家科學技術發(fā)明二等獎。

②農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所創(chuàng)制的高效4HLB-4型半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術成熟穩(wěn)定，已完成成果轉(zhuǎn)化。2016年完成了對高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術的優(yōu)化提升，重點研究了隨行限深智能控制、多鏈夾持錯位交接有序輸送、大落差廣適性防纏繞摘果、多風系無阻滯清選和作業(yè)參數(shù)自動監(jiān)測等關鍵技術。優(yōu)化提升后的新一輪樣機分別在山東臨沭、江蘇泗陽等地開展了田間性能試驗和示范。試驗表明，該設備配置合理、高效智能、操控便捷、性能穩(wěn)定，作業(yè)環(huán)節(jié)順暢可靠，摘凈率、破損率、含雜率等作業(yè)指標良好，生產(chǎn)效率可達6-7畝/h，滿足了市場對高效花生聯(lián)合收獲裝備的需求。

為加快技術熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進程，高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術已轉(zhuǎn)讓到山東臨沭縣東泰機械有限公司，開展技術合作，研發(fā)產(chǎn)業(yè)化工裝模具與制造技術，構建產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制體系，進行產(chǎn)品化設計和小批量生產(chǎn)。

央視財經(jīng)頻道-中國財經(jīng)報道欄目對高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術進行了專題報道。

③農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所創(chuàng)制的4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機完成了新一輪優(yōu)化提升，整體技術性能成熟穩(wěn)定。為滿足我國高效花生聯(lián)合收獲裝備市場需求，在2015年八行花生撿拾聯(lián)合收獲機改進提升的基礎上，繼續(xù)改進完善4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機，并進一步優(yōu)化提升作業(yè)過程中的平順撿拾輸送技術、多品種花生摘果技術和復雜花生果雜清選技術。完成了新一輪樣機設計、試制與田間試驗。試驗表明，整機配置趨于成熟，工作更加可靠；品種和收獲時間適應性強；摘凈率、破損率、含雜率等相對于上輪作業(yè)性能均有較大改善。在上一輪樣機基礎上，對八行花生撿拾聯(lián)合收獲機柔順撿拾輸送、低損摘果分離、高效清選集果等技術環(huán)節(jié)進行了重點優(yōu)化提升，并連續(xù)多次在江蘇常州、泗陽進行田間示范，試驗示范面積累計100余畝。優(yōu)化提升后的八行花生撿拾聯(lián)合收獲機對花生品種和收獲時間的適應性強；摘凈率、破損率、含雜率等有較大提高；生產(chǎn)效率可達13-18畝/h，整體技術性能成熟穩(wěn)定。

④農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所完成自走式甘薯聯(lián)合收獲機首輪樣機設計。為改變我國甘薯聯(lián)合收獲機空白狀態(tài)，滿足中大田塊甘薯集成度高的收獲需求，進一步研究優(yōu)化自走式甘薯聯(lián)合收獲機技術方案，優(yōu)化參數(shù)和結構，開展輕型限深切邊挖掘、自動去秧去蔓、兩級輸送分離、撿拾選別、便捷收集、無級變速自走底盤等關鍵技術研究，開展可一次完成挖掘、輸送、清土、去秧、選別、集果作業(yè)的甘薯聯(lián)合收獲機整機圖紙優(yōu)化設計，并開展了零部件試制和自走底盤試制，即將開展整機裝配及試驗。

⑤農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所完成了一次兩壟作業(yè)的甘薯秧蔓粉碎還田挖掘收獲復式機性能的優(yōu)化提升，改進了前端兩側限深輪結構、后端單輪支撐機構、內(nèi)腔二次粉碎機構、壟頂切刀的形式與排布，該機尤其適宜粘重土區(qū)中大型種植戶使用，亦可根據(jù)需求，拆分為兩個組件，可獨立完成一次兩行切蔓、兩壟挖掘收獲作業(yè)。2016年10月、11月，該機在江蘇溧水，鎮(zhèn)江揚中、安徽宿州等地開展田間試驗，試驗表明該機作業(yè)高效、適應性廣，尤其針對近年收獲季節(jié)雨水多發(fā)的情況。適應性廣，尤其針對近年收獲季節(jié)雨水多發(fā)的情況。

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機所在2015年研發(fā)2ZGF-2型復式移栽機的基礎上，對可一次完成旋耕、起壟、破茬、栽插、修壟等作業(yè)的2ZGF-2型復式移栽機進行技術提升，在入土形式、壓壟嚴重、破傷壟頂和理論創(chuàng)新等方面取得重要進展，并在江蘇揚中、江蘇溧水、湖南臨湘等開展生產(chǎn)試驗與推廣示范。以2ZGF-2型復式移栽機為基礎，增加施肥功能，增加作業(yè)行數(shù)，采用不等寬壟距結構等，研發(fā)出2ZGF-3型旋耕施肥起壟移栽復式機，并有20臺套銷往韓國公司所在的安徽泗縣租賃的萬畝甘薯種植基地，并開展試驗示范和生產(chǎn)考核。為解決國內(nèi)丘陵山地甘薯生產(chǎn)機械嚴重短缺問題，研發(fā)適用于丘陵薄地作業(yè)的4JSW-600步行型微小甘薯秧蔓粉碎還田機，針對上一輪樣機重心配置不合理、田間調(diào)頭移動不便、模塊更換難度大等問題，對小型薯蔓還田機進行了新一輪樣機優(yōu)化設計、試制和試驗，在江蘇溧水開展田間碎蔓還田、挖掘收獲等試驗。

⑥華南農(nóng)業(yè)大學洪添勝教授及其團隊成員2016年度的研究重點為山地果園雙軌運輸機的優(yōu)化與推廣應用，山地果園履帶運輸機、輪式運輸機和自走式電動單軌運輸機的試驗示范與推廣應用。申請并公告發(fā)明專利8件，出版《山地果園運送裝備》專著1部，發(fā)表山地果園運輸機論文9篇，“一種具有安全裝置的山地果園貨運系統(tǒng)”獲廣東專利優(yōu)秀獎。洪添勝教授及其團隊成員開展了山地果園雙軌運輸機載物滑車的摩擦制動裝置的研制，摩擦制動裝置主要由剎車桿、摩擦片支撐架、摩擦片、支撐柱橫梁、調(diào)節(jié)手輪、移動桿、彈簧、移動桿約束塊、移動板、鋼絲繩固定塊、第一鋼絲繩約束裝置和第二鋼絲繩約束裝置等組成；開展了裝拆式雙軌運輸機驅(qū)動總成輕量化設計，更換了驅(qū)動總成的動力裝置，同時將牽引用的鋼絲繩改用高強度特種鋼絲繩，經(jīng)過各種優(yōu)化配置后現(xiàn)在的驅(qū)動總成重量大大降低，體積比原來縮小，方便了驅(qū)動總成的移動與裝拆；對山地果園蓄電池驅(qū)動單軌運輸機的優(yōu)化與改進，在機械傳動裝置方面取得了較大突破，加入了機電一體化測控裝置，并提高了驅(qū)動電機的功率，使運輸機的下坡速度處于較恒定的工況。

⑦江蘇大學針對我國水稻收獲機械產(chǎn)品低端嚴重過剩、高端匱乏等現(xiàn)狀，在高效能多滾筒履帶式全喂入聯(lián)合收割機方面開展了多項研究，重點突破了多滾筒脫粒分離、多風道振動清選、履帶式行走底盤與操縱系統(tǒng)、秸稈粉碎和大糧箱等裝置核心技術，開發(fā)了4L-5.5D型履帶式全喂入聯(lián)合收割機產(chǎn)品。該產(chǎn)品已在久富農(nóng)業(yè)裝備有限公司試制，爭取2017年通過了小批量投產(chǎn)鑒定，2018年進入市場。

⑧江蘇大學聯(lián)合南通棉花機械有限公司通過強強聯(lián)合，發(fā)揮高校與企業(yè)各自的優(yōu)勢，突破了履帶自走式秸稈撿拾打捆機的整機配置、打捆機喂草順暢輸送、高密度、大尺寸秸稈壓縮打捆和集草箱等多項關鍵技術，研制出全新履帶自走式秸稈撿拾打捆機，申請發(fā)明專利3件。該產(chǎn)品已在南通棉花機械有限公司試制，爭取2017年通過了小批量投產(chǎn)鑒定，2018年進入市場。

⑨廣西農(nóng)業(yè)機械研究院對近年研發(fā)的4GZQ-260型和4GZQ-180型兩款切段式甘蔗聯(lián)合收割機繼續(xù)進行試驗、改進。榨季期間，在廣西農(nóng)墾金光農(nóng)場、崇左市江州區(qū)和扶綏縣、北海市、貴港市覃塘區(qū)等蔗區(qū)開展甘蔗收獲試驗，并幫助當?shù)卣徂r(nóng)收獲甘蔗?？偣餐瓿稍囼炇斋@面積約550畝，收獲甘蔗量約1570噸。并由廣西農(nóng)機鑒定站完成了兩款機型可靠性考核。該兩款型號收割機功能完善、可靠性有了較大提高，技術性能達到國內(nèi)先進水平，部分技術處于國內(nèi)領先水平。但是樣機的零配件質(zhì)量、制造安裝水平有待進一步提高，雜質(zhì)分離性能等有待進一步改善，局部結構及參數(shù)有待優(yōu)化提升。

根據(jù)應用試驗中發(fā)現(xiàn)的問題，廣西農(nóng)業(yè)機械研究院在榨季結束后開展了針對性的研究、試驗、改進。開展的工作有：利用高速攝像機對甘蔗收割機切段裝置的切段過程進行分析研究；對甘蔗收割機的雜質(zhì)分離系統(tǒng)，包括氣流通道、分離風扇等機械結構進行了分析研究、改進；對甘蔗收割機的輸送系統(tǒng)進行了分析研究等。研究工作取得了較好的成效，使甘蔗收割機在切段性能、在雜質(zhì)分離性能等方面得到了改善。

⑩在蔬菜機械化收獲方面，浙江大學王俊教授及其率領的團隊完成了甘藍類蔬菜收獲機械新一輪改進設計，改進設計后的甘藍收獲機為一次性收獲式，單行作業(yè)，配備專用履帶式動力底盤，收獲臺架主要由引拔裝置、輸送提升裝置、切根裝置、剝?nèi)~裝置、收集裝置等組成，可一次完成甘藍的拔取、輸送、切根、剝?nèi)~、裝箱等作業(yè)。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化研究所正在開發(fā)大蒜收獲機，已完成切根試驗臺的搭建與試驗。河南科技大學重點解決了胡蘿卜收獲機根莖分離裝置的研究與試驗。寧夏回族自治區(qū)大學則開發(fā)了一種側懸掛式和一種牽引式的寶塔菜收獲機。而對于研究起步較早的根菜類蔬菜收獲機械，各研究單位更注重機型的改進與性能的提升，發(fā)展機具的收獲新方法、自動化、智能化等。

?新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)科院農(nóng)機化研究所蔣永新研究員與陳發(fā)研究員結合自身國家“十二五”有關項目、課題等，開展了“適度規(guī)模下機采棉機藝融合技術研究”及“畝產(chǎn)籽棉600公斤高產(chǎn)高效技術研究經(jīng)與示范項目”工作，重點開展“72+4cm超窄行模式”的機藝融合研究工作，小規(guī)模示范500畝。其中對不同模式下的產(chǎn)量、機采撞落棉率、采凈率等方面進行實驗研究，并取得了相應數(shù)據(jù)。

?福田雷沃重工股份有限公司開展適應于不同收獲條件下收獲機參數(shù)調(diào)節(jié)與部件快速更換技術研究，通過對國內(nèi)外聯(lián)合收割機智能檢測的資料收集與技術分析，制定了喂入量監(jiān)測和脫粒滾筒凹板間隙檢測與控制的總體方案，研制了喂入量監(jiān)測無線傳感器，實現(xiàn)了脫粒滾筒凹板間隙的檢測與自動控制，解決了切縱流智能控制稻麥收獲技術與裝備研究的關鍵問題。

?福田雷沃重工股份有限公司NVH測試與分析技術研究：利用實驗室NVH實驗設備，主要完成傳動系統(tǒng)振動、發(fā)動機振動臺架振動、整車振動實驗和模態(tài)等振動實驗研究，整車噪聲實驗研究，為產(chǎn)品可靠性和舒適性提供了解決方案。

?福田雷沃重工股份有限公司聯(lián)合了國內(nèi)農(nóng)機行業(yè)的龍頭、骨干企業(yè)和國內(nèi)一流科研院校，包括：江蘇大學、北京理工大學、東南大學、上海交通大學、中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院、北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術研究中心等共10家單位，完成了十三五國家重點研發(fā)計劃“智能農(nóng)機裝備”重點專項“智能化稻麥聯(lián)合收獲技術與裝備研發(fā)”項目申報。項目正按照計劃在緊張的實施中。

?福田雷沃重工股份有限公司與江蘇大學合作“智能化GE70谷物聯(lián)合收割機研究”項目的研究開發(fā)，重點開展智能化谷物聯(lián)合收割機的關鍵技術、制造工程技術和產(chǎn)業(yè)化技術的協(xié)同攻關，開展室內(nèi)和田間載荷、性能、可靠性等試驗研究，研制具有自主知識產(chǎn)權的智能化谷物聯(lián)合收割機，達到世界一流水平。項目主要研究內(nèi)容包括：核心工作部件結構創(chuàng)新、智能監(jiān)控技術創(chuàng)新、整機可靠性技術創(chuàng)新、加工、焊接、涂裝、裝配、在線監(jiān)測、物流等柔性生產(chǎn)設備和生產(chǎn)線開發(fā)等。

?福田雷沃重工股份有限公司在8-12kg/s大喂入量谷物收獲機開發(fā)方面填補國內(nèi)空白，并實現(xiàn)俄羅斯、中東等地區(qū)的出口。在五年內(nèi)國內(nèi)市場占有率達到20%，十年內(nèi)市場占有率達到60%，使公司成為中國最大的大喂入量收獲機械生產(chǎn)和出口企業(yè)。

?福田雷沃重工股份有限公司開展了軸流式脫粒滾筒技術研究，通過軸流式脫粒滾筒部件實驗平臺，從脫粒元件結構、負載模式入手，通過臺架實驗建立切流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙、軸流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙等參數(shù)與夾帶、未脫凈損失的數(shù)學模型，獲得了適合作物收獲的軸流脫粒分離裝置的結構和運動參數(shù)，并進行了優(yōu)化；同時開展了橫流風機清選技術研究，通過對振動篩面上物料運動狀態(tài)的研究，對清選過程的理論仿真結果進行實驗驗證，以獲得與實際情況相符的清選性能估算方法，揭示清選性能與清選裝置運動參數(shù)和結構參數(shù)的關系，從而優(yōu)化了現(xiàn)有產(chǎn)品的清選裝置。

?華南農(nóng)業(yè)大學洪添勝教授及其團隊成員開展了山地果園雙軌運輸機載物滑車的摩擦制動裝置的研制，摩擦制動裝置主要由剎車桿、摩擦片支撐架、摩擦片、支撐柱橫梁、調(diào)節(jié)手輪、移動桿、彈簧、移動桿約束塊、移動板、鋼絲繩固定塊、第一鋼絲繩約束裝置和第二鋼絲繩約束裝置等組成；開展了裝拆式雙軌運輸機驅(qū)動總成輕量化設計，更換了驅(qū)動總成的動力裝置，同時將牽引用的鋼絲繩改用高強度特種鋼絲繩，經(jīng)過各種優(yōu)化配置后現(xiàn)在的驅(qū)動總成重量大大降低，體積比原來縮小，方便了驅(qū)動總成的移動與裝拆；對山地果園蓄電池驅(qū)動單軌運輸機的優(yōu)化與改進，在機械傳動裝置方面取得了較大突破，加入了機電一體化測控裝置，并提高了驅(qū)動電機的功率，使運輸機的下坡速度處于較恒定的工況。

?中國農(nóng)機院通過研究高效脫粒分離智能控制、高效清選智能控制、微地貌仿形智能控制、自動駕駛、在線測產(chǎn)等技術，在線監(jiān)測作業(yè)速度、滾筒扭矩、滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙、篩片開度、夾帶損失、清選損失、割臺離地高度、地理信息、作物邊界條件、籽粒流量等信息，建立了多參數(shù)模糊控制模型，成功研制了基于CAN總線的聯(lián)合收割機智能控制系統(tǒng)，提升了我國聯(lián)合收割機的智能化水平，填補了國內(nèi)空白。并成功研制了多功能自走式脫粒分離清選試驗臺，用于驗證聯(lián)合收割機智能控制系統(tǒng)，也可以用于單縱、切縱軸流、雙縱軸流等脫粒清選部件試驗；可以進入田間完成多種農(nóng)作物的田間試驗，保證試驗時的作物活性、測試數(shù)據(jù)的科學性，降低試驗成本，填補了國內(nèi)空白。

?中國農(nóng)機院完成了先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機的整改與田間試驗，收獲流程通暢，割臺技術問題基本解決，2017年將進行可靠性試驗。先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機可以一次完成玉米植株夾持切割、夾持輸送、拉莖摘穗、莖稈切碎回收、剝皮、裝箱、籽?；厥盏裙δ?，將成為玉米聯(lián)合收獲機家族中的一員。2015年以來，中國農(nóng)機院先后完成了10公斤/秒通用型多功能谷物聯(lián)合收割機、玉米穗莖聯(lián)合收割機、自走式玉米秸稈打捆機、玉米種穗收獲機、玉米種穗剝皮機、通用型谷物聯(lián)合收割機割臺的研發(fā)。

（二）所在領域科技發(fā)展情況

1.稻麥收獲機械化技術

（1） 稻麥收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國水稻、小麥種植面積分別為4.53億畝、3.62億畝，機械化收獲水平分別為82.89%、91.69%；2015年稻麥聯(lián)合收割機全國擁有量131.84萬臺。

2015-2016年度我國稻麥聯(lián)合收割技術以發(fā)展全喂入型為主，半喂入聯(lián)合收割技術發(fā)展繼續(xù)放緩；輪式稻麥聯(lián)合收獲機方面，中小型稻麥聯(lián)合收獲機喂入量逐步穩(wěn)定在5~7kg/s，同時，逐步向8kg/s喂入量產(chǎn)品發(fā)展。此外，10~12kg/s的縱軸流技術逐步成熟，將逐漸成為大型稻麥聯(lián)合收獲機主推技術，產(chǎn)品功能正在向兼收多種作物拓展，實現(xiàn)一機多用；靜液壓驅(qū)動底盤逐漸被用戶接受，后側排草的輪式稻麥聯(lián)合收獲機需要進一步增加。履帶式稻麥聯(lián)合收獲機方面，4~5kg/s縱軸流產(chǎn)品已成為主導產(chǎn)品，中小型農(nóng)場正向5~6kg/s縱軸流產(chǎn)品發(fā)展，丘陵山區(qū)重點以1.5~2kg/s產(chǎn)品為主導，多數(shù)產(chǎn)品逐漸向多種作物收獲功能拓展，高地隙底盤驅(qū)動技術、大排量HST差動轉(zhuǎn)向技術、切流與軸流多級脫粒技術、潮濕物料高效清選技術、智能化監(jiān)控技術、整機系統(tǒng)集成與可靠性技術得到穩(wěn)步發(fā)展。

美國、日本、德國等國稻麥聯(lián)合收割技術已經(jīng)成熟，當前以發(fā)展大型全喂入軸流或切流聯(lián)合收割技術為主，正朝著精良化、高效化和智能化方向發(fā)展，大馬力發(fā)動機、智能監(jiān)控系統(tǒng)、GPS輔助系統(tǒng)在聯(lián)合收割機獲得廣泛應用，同時對割臺、脫粒、分離、清選、集糧等關鍵部件不斷進行技術改進與創(chuàng)新，幾乎每年都有包含新技術和新結構的產(chǎn)品問世。

（2）稻麥收獲技術主要科研成果

①大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶式底盤及電液操縱技術：重點研究履帶底盤40-55ml/r HST技術、差動變速箱、電液調(diào)控技術、一桿式集成手柄操縱系統(tǒng)，集成開發(fā)與73.5-88.2kW（100～120 PS）發(fā)動機配套輕量化、高地隙履帶底盤，滿足整機4.0-5.0t承載要求，提高水田通過性。

②切流與軸流多級脫粒技術：研究切橫軸流、切縱流多滾筒多級柔性脫粒分離技術，分析水稻在脫?？臻g中的運動過程，探索切流與軸流脫粒裝置的合理配置方案，降低谷粒的損傷，提高脫凈率和脫出物分布均勻性，減小脫出物雜余含量和細碎化程度。

③軸流式脫粒滾筒技術研究：通過軸流式脫粒滾筒部件實驗平臺，從脫粒元件結構、負載模式入手，通過臺架實驗建立切流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙、軸流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙等參數(shù)與夾帶、未脫凈損失的數(shù)學模型，獲得了適合作物收獲的軸流脫粒分離裝置的結構和運動參數(shù)，并進行了優(yōu)化。

④橫流風機清選技術研究：通過對振動篩面上物料運動狀態(tài)的研究，對清選過程的理論仿真結果進行實驗驗證，以獲得與實際情況相符的清選性能估算方法，揭示清選性能與清選裝置運動參數(shù)和結構參數(shù)的關系，從而優(yōu)化了現(xiàn)有產(chǎn)品的清選裝置。

⑤潮濕物料高效清選技術：根據(jù)脫出物成分及分布特點，研究多出風口多風道氣流清選技術、物料平衡快速均布篩分技術，探索風篩耦合清選規(guī)律，降低清選損失，提高清選效率和質(zhì)量。

⑥適應于不同收獲條件下收獲機參數(shù)調(diào)節(jié)與部件快速更換技術：通過對國內(nèi)外聯(lián)合收割機智能檢測的資料收集與技術分析，制定了喂入量監(jiān)測和脫粒滾筒凹板間隙檢測與控制的總體方案，研制了喂入量監(jiān)測無線傳感器，實現(xiàn)了脫粒滾筒凹板間隙的檢測與自動控制，解決了切縱流智能控制稻麥收獲技術與裝備研究的關鍵問題。

⑦智能化監(jiān)控技術：研究與大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶底盤配套的作業(yè)速度智能控制技術、作業(yè)流程故障診斷技術、夾帶與清選損失等作業(yè)狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控技術；

⑧載荷譜采集試驗系統(tǒng)研究：開展了小麥機軸流滾筒載荷（扭矩）與喂入量的關系研究及切割器載荷與割幅寬度的關系研究，滿足小麥機軸流滾筒新產(chǎn)品開發(fā)載荷輸入的需求、玉米機還田機幅寬、刀片結構形式載荷研究，為新設計產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持。

⑨整機系統(tǒng)集成與可靠性技術：研究喂入量4-6kg/s大喂入量履帶式智能化聯(lián)合收割機的總體配置，集成大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶式底盤及電液操縱技術、切流與軸流多級脫粒、潮濕物料高效清選和智能化等關鍵技術，分析整機振動與噪聲的控制方法，提高整機可靠性。

（3）稻麥收獲技術發(fā)展趨勢

（1）受性價比、補貼政策、全喂入聯(lián)合收割機技術進步、規(guī)?；N植等因素影響，喂入量大于3kg的全喂入稻麥聯(lián)合收割技術需求增加，小喂入量全喂入及半喂入聯(lián)合收割技術需求明顯減少。

（2）隨著專業(yè)農(nóng)機手、專業(yè)合作社等新興用戶群體不斷增多，高性能、中高端智能化技術需求增加。

（3）適應于小田塊、特別是深泥腳田的履帶式全喂入聯(lián)合收割技術需求迫切。

（4）由于各地對秸稈焚燒工作力度的加大，帶秸稈粉碎功能或收集打捆的聯(lián)合收割技術需求增加。

2.玉米收獲機械化技術

（1）玉米收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國玉米種植面積5.71億畝，機械化收獲水平為62.33%；2015年，全國玉米聯(lián)合收獲機擁有量42.07萬臺。

2016年度我國玉米聯(lián)合收獲技術以發(fā)展自走式為主，以3行、4行聯(lián)合收獲機為主力機型，4行、5行等大型化聯(lián)合收獲機需求逐步增大。果穗收獲向籽粒收獲、莖穗兼收轉(zhuǎn)型，專用玉米收獲發(fā)展?jié)摿Υ螅悄芑瘧糜鷣碛占?。在玉米籽粒收獲技術攻關方面，一些科研院所與骨干企業(yè)合作，正努力攻克含水率在25%以上的玉米籽粒直收技術。當前，我國相關企業(yè)研制的玉米籽粒直收型聯(lián)合收獲機的喂入量大多在6kg/s以上。今后，低損傷剝皮技術有待進一步突破、可實現(xiàn)莖穗兼收不分行摘穗的設備有待進一步拓展、作業(yè)控制更加方便的液壓驅(qū)動技術將逐步推廣。

美國、德國、俄羅斯等國玉米收獲機生產(chǎn)技術已經(jīng)成熟。大多數(shù)國家均采用玉米摘穗并直接脫粒的收獲方式；絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機上換裝玉米割臺，通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進行玉米聯(lián)合收獲。目前向高效、大型、大功率、大割幅等方向發(fā)展，并不斷提高設備的通用性和適應性，脫粒、清選等關鍵工作部件研究不斷深入，新材料、先進制造技術廣泛應用，機電液一體化、自動化技術廣泛應用，正朝著智能化收獲機方向發(fā)展。

（2）玉米收獲技術主要科研成果

①針對我國玉米品種多，成熟期不一致，籽粒含水率高且差別大，玉米摘穗收獲時損失大、剝凈率低、莖稈工業(yè)化利用低等技術瓶頸，研究了莖稈切割、夾持輸送、拉莖摘穗技術，薄片切刀切碎技術，恒壓剝皮技術，集成研制了先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機，可以一次完成玉米植株切割、輸送、摘穗、剝皮、裝箱、莖稈切碎回收或還田等功能。

②玉米秸稈打捆技術。通過研究揉搓、輸送喂入、旋轉(zhuǎn)壓縮成形、纏繞裹網(wǎng)等技術，研制了圓形打捆機，可將收獲機械拋送進來的散狀秸稈或牧草捆扎成外形整齊規(guī)則、大小勻稱的圓柱形草捆，并配置了自動控制系統(tǒng)，可以完成自動進料、送網(wǎng)、割網(wǎng)、定壓出捆等一系列的流程控制，實時監(jiān)測機器的運行情況（如對打捆壓力、纏網(wǎng)圈數(shù)等），可根據(jù)觸摸屏的提示提前修改打捆參數(shù)，達到預期的打捆效果，整套技術實現(xiàn)了打捆過程的自動化，一人即可完成駕駛及打捆作業(yè)，適用于各類天然草場、種植草場以及農(nóng)田作業(yè)。

③玉米種穗收獲機。國內(nèi)正在開展玉米種穗收獲機研制工作，在玉米種穗的柔性摘穗技術、柔性輸送技術等方面，取得了一定進展。

④玉米種穗剝皮機。國內(nèi)正在開發(fā)玉米種穗剝皮機，將田間收獲來的玉米種穗拉到工廠進行剝皮，然后進行烘干。項目取得了一定進展。

（3）玉米收獲技術發(fā)展趨勢

①專用自走式玉米聯(lián)合收獲技術成為發(fā)展主要趨勢，背負式、牽引式聯(lián)合收割技術逐漸淘汰。

②高效、廣適、大割幅玉米聯(lián)合收獲技術需求增加。

③剝皮、籽粒直收技術需求不斷增加。

④智能高效低損收獲技術將進一步熟化，并應用于聯(lián)合收割機。

⑤舒適性、智能化技術需求增加。

3.大豆收獲機械化技術

（1）大豆收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國大豆種植面積0.97億畝，機械化收獲水平57.94%。大豆聯(lián)合收獲主要有專用型和通用型兩種，通用型由谷物聯(lián)合收割機改裝而成。我國北方產(chǎn)區(qū)大豆機械化收獲水平高，“割曬+脫粒”分段式收獲設備與專用型大豆聯(lián)合收獲設備得到有效應用；南方尤其是丘陵產(chǎn)區(qū)多采用人工收獲，機械化收獲剛起步。隨著對大豆收獲機械研究和推廣應用的不斷深入，大豆收獲機械將不斷完善功能。從主產(chǎn)區(qū)地域分布、種植方式等環(huán)節(jié)看，大豆收獲機械正處于以中小型為主的階段，但隨著主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村人口的逐漸轉(zhuǎn)移，中小型大豆收獲機械化的生產(chǎn)模式將逐漸擴大范圍，逐步推行以大、中、小型并舉的機械生產(chǎn)模式，以促進大豆生產(chǎn)機械化的快速發(fā)展。

大豆機械化收獲一般有聯(lián)合收獲和分段收獲兩種。聯(lián)合收獲是指用聯(lián)合收割機一次性完成割、脫粒、清選等作業(yè)；分段收獲是一般采用割曬機先把大豆割倒鋪放、待晾曬干后，再用撿拾脫粒機脫?；蜻\輸?shù)綀錾线M行脫粒的收獲方法。我國的大豆聯(lián)合收獲設備主要以通用型為主，已有的大豆聯(lián)合收獲機主要是在原有谷物聯(lián)合收獲機的基礎上改裝而成，通過改變滾筒轉(zhuǎn)速，調(diào)整滾筒和凹板的間隙，來收獲大豆。由于大豆結莢低，收獲作業(yè)時容易產(chǎn)生炸莢、拋枝、掉枝及大豆泥花臉的情況，因此大豆收獲時，要保證低割，盡可能降低割臺、脫粒和分離清選的損失，降低破碎率和泥花豆，提高大豆商品質(zhì)量。當前，我國專用于大豆的聯(lián)合收獲技術發(fā)展滯后，市場上僅有少量在售的專用大豆聯(lián)合收獲機，基本能滿足大豆收獲要求，但收割損失、含雜率、可靠性等方面還有待提高。目前，如何控制大豆聯(lián)合收割機的割臺、脫粒、分離清選等收獲損失，是我國大豆收獲技術面臨的主要問題。

美國、巴西等國多采用聯(lián)合收獲技術模式，專用型、通用型聯(lián)合收獲兼有，但多采用撓性割臺，低振動切割、柔性扶禾、多級脫粒等關鍵技術，具有損失率低、生產(chǎn)效率高和作業(yè)質(zhì)量好等特點。

（2）大豆收獲技術主要科研成果

①撓性割臺技術。針對大豆植株低矮，豆莢分布不集中，結莢較低等問題，為了減少收割損失，近兩年國內(nèi)對具有仿形功能的撓性割臺技術作了大量研究。北方產(chǎn)區(qū)多為丘陵地塊，切割器要能很好地適應地形的變化，以降低漏割率，消除“馬耳茬”及切割底莢現(xiàn)象。采用撓性割臺技術可以滿足割刀上下浮動和橫向浮動，割刀與地面距離可控制在5cm以下。

②柔性撥禾技術。在收獲季節(jié)，大豆籽粒含水率降至很低，豆莢干燥，韌性較差，極易破裂并造成豆粒損失，因此，收割時應盡量避免過度沖擊豆秸，減少對豆莢的振動、擠壓和揉搓。為了減少對作物打擊造成的籽粒損失，國內(nèi)各生產(chǎn)廠家采用不同方式對撥禾輪進行改進，如加裝偏心輪、在撥禾板上加裝撥禾彈齒及帆布條等，從而降低漏枝及對物料的打擊。采用雙動刀片切割器有效減小振動。采用軟橡膠覆蓋撥禾輪，盡量減輕對大豆植株的撞擊。為了防止炸莢，減輕木翻輪對大豆植株的打擊，采用裝訂帆布袋、橡皮條以改進偏心木翻輪。

③高效脫粒技術。脫粒裝置是聯(lián)合收獲機械的核心部分，在很大程度上決定了機器的脫粒質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且對分離清選也有很大的影響。近兩年，國內(nèi)相關科研院校、企業(yè)根據(jù)谷物聯(lián)合收割機的脫粒形式，開發(fā)多種形式的大豆聯(lián)合收獲機脫粒裝置，如紋桿滾筒式、釘齒滾筒式、雙滾筒式、軸流滾筒式等多種形式，但依然存在裹粒、碎粒情況，且生產(chǎn)率也有待進一步的提高。究其原因，與谷物脫粒相比，大豆的脫粒更注重打擊與揉搓的效果，果實的差異要求各脫粒部件間的間隙與運行速度不一致，因此，為達到高效的脫粒，提高脫凈率，減小損失，國內(nèi)相繼開展了大豆專用高效脫粒技術研發(fā)。

（3）大豆收獲技術發(fā)展趨勢

①大型和中小型收獲技術全面發(fā)展，滿足不同產(chǎn)區(qū)、不同種植規(guī)模收獲要求。

⑵大豆機械化高效低損收獲共性關鍵技術與關鍵部件研發(fā)工作持續(xù)開展。

③專用型大豆聯(lián)合收獲技術為主要發(fā)展趨勢。

4.油菜收獲機械化技術

（1）油菜收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國油菜種植面積1.09億畝，90%的油菜種植為分布在長江流域的冬油菜，種植田塊小、集中成片少，2015年我國油菜機械化收獲水平為29%，遠低于三麥、水稻、玉米等主要農(nóng)作物。我國北方春油菜機械化收獲程度較高，在內(nèi)蒙古和新疆維吾爾自治區(qū)等地油菜機械化收獲水平達97%，但是南方冬油菜的機械化水平普遍較低，在11個主產(chǎn)省市中僅湖北和江蘇油菜機械化收獲分別達到10%和6%，其余全部在5%以下。我國油菜收獲以人工為主、工作量大、勞動強度高，嚴重影響了農(nóng)戶種植油菜的積極性，直接制約了油菜種植面積和產(chǎn)量的增加，導致我國食用油約61%依賴進口的嚴峻局面。

油菜收獲有分段收獲和聯(lián)合收獲兩種，分段收獲分人工割曬+機械脫粒和機械割曬+機械撿拾脫粒兩種，分段收獲和聯(lián)合收獲均有應用，但發(fā)展緩慢。目前國內(nèi)油菜聯(lián)合收獲機多由稻麥單滾筒聯(lián)合收割機改造而來，收獲損失較大，成熟機型偏少。

我國主產(chǎn)區(qū)長江流域冬油菜成熟時正值夏季，溫度高、濕度大，收獲期短，且具有植株分枝交錯、含水率高、角果成熟度差異大、易炸莢等生物學特性。收獲冬油菜時普遍存在總損失率高（≥15%）、含雜率高（≥10%）和適應性差等問題，究其原因：①傳統(tǒng)釘齒式單滾筒脫粒裝置沖擊力大，青熟油菜破損嚴重、脫出物雜余多；②油菜脫出物含水率高、粘性大，容易與篩面粘連，堵塞篩孔，需頻繁停機清理；③油菜植株分枝交錯纏繞，導致分禾撕扯、成熟角果炸莢、籽粒飛濺等形成的割臺損失占總損失的30～50%；④國產(chǎn)聯(lián)合收割機智能化水平低，作業(yè)過程依賴機手人工操作，作業(yè)性能不穩(wěn)定、效率低，無故障工作時間短。

加拿大、德國、英國、澳大利亞等發(fā)達國家均實現(xiàn)了油菜機械化收獲作業(yè)，其中加拿大全部采用大型機械分段收獲，德國主要是大型聯(lián)合收割機聯(lián)合收獲，其他國家兩種兼有。目前，國外油菜聯(lián)合收獲技術正向高效、大型、大割幅等方向發(fā)展，新材料、先進制造技術、機電液一體化、自動化技術獲得廣泛應用。

（2）油菜收獲技術主要科研成果

①低損失油菜割臺技術。研究豎切割器安裝方式，降低割臺振動對豎切割分禾損失的影響。研究撥禾輪可調(diào)速驅(qū)動技術和相對于主割刀前后、上下位置大范圍調(diào)節(jié)技術，提高對油菜品種株型的適應性；研究油菜后擋板、側板曲面的結構，減少割臺飛濺損失。研究駁接式割臺結構，拆裝方便，稻麥油一機多用。

②油菜柔性脫粒分離與秸稈粉碎拋灑技術。研究縱軸流脫粒滾筒喂入段平順喂入、抓取技術，探索油菜切流與縱軸流組合式柔性脫粒裝置的合理配置方案，解決青角果脫不凈，籽粒損傷大的問題，減少脫出物中雜余含量。研究配套的內(nèi)置式低功耗油菜秸稈粉碎和秸稈全幅寬均勻拋灑技術，適應不同作業(yè)要求。

③油菜高效清選技術。研究基于離心風機風量和分風板傾角可改變的清選室氣流場可調(diào)技術，增強對潮濕油菜脫出物的適應能力。研究油菜仿生不粘篩面的結構、頻率和振幅等參數(shù)對油菜脫出物快速均布、分層、透篩的影響，降低清選損失，提高清選效率和質(zhì)量。

④智能化監(jiān)控技術與整機系統(tǒng)集成。研究油菜聯(lián)合收割機作業(yè)速度智能控制技術、作業(yè)流程故障診斷技術、夾帶與清選損失等智能化監(jiān)控技術，并集成低損失油菜割臺、柔性脫粒分離與秸稈粉碎拋灑、高效清選等關鍵技術，分析整機振動與噪聲的控制方法，提高整機可靠性。

⑤適合油菜機械化作業(yè)的配套栽培技術。篩選產(chǎn)量高、不宜炸角、分枝較短、結角相對一致適合機械化作業(yè)的雙低油菜品種，研究在直播、移栽2種種植方式下，種植時間和種植密度對油菜個體分支形態(tài)、結角層厚度、角果抗裂角力以及與機械化收獲性能的關系，探索適合不同油菜種植方式的最佳收獲時期。研究油菜高效栽培的肥料運籌模式和田間管理技術體系，建立適合機械作業(yè)的配套栽培技術規(guī)程。

（3）油菜收獲技術發(fā)展趨勢

①分段收獲、聯(lián)合收獲兩種收獲模式將長期并存。

②高效、低損、大割幅機械化收獲技術需求增加。

③稻麥油通用聯(lián)合收獲技術需求增加。

④機電液一體化、自動化技術將得到更多應用。

⑤舒適性、智能化技術需求增加。

5.馬鈴薯收獲機械化技術

（1）馬鈴薯收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國馬鈴薯種植面積8277.35萬畝，機械化收獲水平22.54%。今年我國馬鈴薯機械制造企業(yè)和銷售企業(yè)收益有所增強，機械化程度進一步提高，2015年我國馬鈴薯綜合機械化水平達到34.6%；隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實施，一些行業(yè)外的機械制造企業(yè)，如工程機械制造企業(yè)等，轉(zhuǎn)向生產(chǎn)馬鈴薯機械。一方面會加劇田間機具制造行業(yè)的競爭，另一方面，對推動田間機具制造的產(chǎn)業(yè)化會有一定的推進作用。

馬鈴薯機械化收獲可分為分段收獲和聯(lián)合收獲兩種。我國絕大部分產(chǎn)區(qū)馬鈴薯收獲屬于半機械化狀態(tài)，即先采用打秧機滅秧，再采用分段收獲機（挖掘機）完成薯塊的挖掘、分離、鋪放集條作業(yè)，最后人工撿拾裝袋；國內(nèi)聯(lián)合收獲技術還處于研發(fā)階段。我國馬鈴薯收獲機普遍存在故障率高、適應性差、明薯率低、損傷率高等問題。國內(nèi)馬鈴薯收獲機的主要特點是：小型輕便、結構簡單。但是，隨著種植規(guī)模擴大和農(nóng)機合作社的推動，多功能聯(lián)合、高速、高效馬鈴薯收獲機也是今后發(fā)展趨勢，為提高產(chǎn)品的技術含量，縮小與國外的差距，為提高操縱性、方便性和自動化水平，液壓技術、電控技術在馬鈴薯收獲機上的應用也是發(fā)展方向。

國外馬鈴薯機械化收獲起步早、發(fā)展快、技術水平高。歐美發(fā)達國家大多采用聯(lián)合收獲方式進行收獲作業(yè)，或采用挖掘撿拾機加撿拾收獲設備。其收獲設備具有生產(chǎn)效率高、技術水平高和穩(wěn)定性高等特點；先進制造技術、新材料、機電液技術、傳感技術、GPS/GPRS/GIS等技術廣泛應用于馬鈴薯收獲機及收獲作業(yè)。

（2）馬鈴薯收獲技術主要科研成果

主要研究進展如下：

①一些過去主要應用于航空航天領域的材料及表面處理技術，被引入到收獲機具的入土部件，如挖掘鏟的表面處理技術，以提高挖掘鏟的耐磨性能和可靠性。典型代表就是挖掘產(chǎn)工作表面的等離子碳化鎢噴涂處理，其耐磨、耐腐蝕能力，比常規(guī)的碳鋼提高20倍。

②以CAE技術為核心的仿真研究，正被應用于收獲機與土壤的相互作用力方面的虛擬試驗研究。其研究對象，已不是前幾年的單純的對挖掘鏟進行有限元分析，而是在大量調(diào)查的基礎上，建立不同地區(qū)的土壤力學模型，將挖掘鏟、土壤，甚至馬鈴薯塊莖以及根系，作為一個完整的系統(tǒng)，在大型計算機上模擬出機具在收獲作業(yè)過程中的受力狀態(tài)，實現(xiàn)優(yōu)化設計，以降低作業(yè)阻力，減少拖拉機油耗，提高收獲機作業(yè)的可靠性。

③作為收獲作業(yè)的前處理機具—莖葉切碎機的發(fā)展，以4JYQ2系列（東北農(nóng)業(yè)大學）為代表的橫軸立刀雙螺旋排列方式，實現(xiàn)了刀具與壟形的完美吻合；經(jīng)過動平衡處理的刀軸，高速旋轉(zhuǎn)，進一步提高了莖葉的破碎率和去除率。

④作為制約收獲機作業(yè)效率和可靠性的瓶頸問題—雜草的擁堵，4U2A系列收獲機采用了動態(tài)主動防堵技術。即在收獲機最易發(fā)生堵塞的升運鏈兩側入口處，應用浮動壓草輪，與升運鏈動態(tài)嚙合，將雜草及莖葉及時輸送到升運鏈上，保證了收獲機的連續(xù)可靠運行。

⑤針對西南一、二季混作區(qū)和南方冬作區(qū)地塊小、坡度大的特點，開發(fā)了單行振動式收獲機，滿足使用要求。

在研項目情況：在研項目主要是國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術體系的研究工作包括小型機械的研究與大中型馬鈴薯機械的研究。

①小型馬鈴薯機械的研究：小型馬鈴薯播種機械和小型收獲機的研制成功，并通過黑龍江省鑒定站的性能測試。

②大中型馬鈴薯機械的研究：包括馬鈴薯播種機3種機型和馬鈴薯收獲機1種機型，并通過性能測試，全部應用于生產(chǎn)實際。

（3）馬鈴薯收獲技術發(fā)展趨勢

①分段收獲、聯(lián)合收獲模式將長期并存。

②機械化分段式收獲技術仍將是近期市場需求主體。

③聯(lián)合收獲將逐步在三北產(chǎn)區(qū)得到示范應用。

④機電液技術、傳感技術、新材料等高新技術將逐漸應用。

6.花生收獲機械化技術

（1）花生收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2016年，全國花生種植面積7000多萬畝，全國花生產(chǎn)量1700多萬噸。2009年我國的花生機械化水平僅為18.02%，在國家花生產(chǎn)業(yè)技術體系、中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、國家科技支撐和公益性行業(yè)專項等支持下，我國花生機械化收獲技術研發(fā)和應用均取得了較快發(fā)展。2016年花生機械化收獲水平已達33.91%，其整體水平和發(fā)展速度在經(jīng)濟作物中均顯突出。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研究成果“花生收獲機械化關鍵技術與裝備”獲2015年國家科學技術發(fā)明二等獎。

2016年我國花生機械化收獲技術水平進一步提升，針對產(chǎn)業(yè)實際和發(fā)展需求，國內(nèi)骨干科研單位相繼開展了分段收獲、半喂入聯(lián)合收獲、撿拾聯(lián)合收獲、半喂入鮮摘等技術裝備研發(fā)及試驗示范，并已取得階段性成果。分段收獲、半喂入摘果和多款半喂入兩行聯(lián)合收獲設備均已在主產(chǎn)區(qū)獲得廣泛應用，技術性能與可靠性在逐年提升，產(chǎn)品均已進入地方或國家農(nóng)機購置補貼目錄；

針對現(xiàn)有兩行花生聯(lián)合收獲機生產(chǎn)效率相對較低，尚不能滿足花生適收期短及規(guī)模化種植快速發(fā)展后對高效花生收獲設備的迫切需求現(xiàn)狀，國家花生產(chǎn)業(yè)技術體系對研發(fā)的半喂入四行花生聯(lián)合收獲機和八行撿拾花生聯(lián)合收獲機進行了新一輪優(yōu)化提升，其中半喂入四行花生聯(lián)合收獲機生產(chǎn)率可達6-7畝/小時，技術上已日趨成熟，八行撿拾花生聯(lián)合收獲機生產(chǎn)率可達15畝/小時以上，整體技術性能也漸趨成熟。為加快技術熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進程，高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術已轉(zhuǎn)讓到山東臨沭縣東泰機械有限公司，開展技術合作，研發(fā)產(chǎn)業(yè)化工裝模具與制造技術，構建產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制體系，進行產(chǎn)品化設計和小批量生產(chǎn)。

針對花生秧飼料化利用價值高、農(nóng)村勞動力季節(jié)性短缺等現(xiàn)實需求，河南、山東等傳統(tǒng)花生主產(chǎn)區(qū)農(nóng)機制造企業(yè)近年來相繼開發(fā)出了多款中大型全喂入花生摘果機，并已在當?shù)氐玫娇焖偻茝V應用；同時相關企業(yè)還針對摘果機存在的破損率高、夾帶損失大等問題，不斷對相關技術產(chǎn)品進行改進與升級。

美國和我國中國臺灣地區(qū)花生收獲裝備代表世界先進水平，其他發(fā)達國家和地區(qū)少有花生規(guī)模化種植及相應收獲設備。美國采用兩段式收獲，先挖掘起秧、田間晾曬數(shù)日后再撿拾摘果聯(lián)合收獲，由兩種設備組合完成，效率高，適宜大規(guī)模集約化生產(chǎn)，但占田時間長延誤農(nóng)時，且破損率、裂莢率高，僅適用于蔓生型品種，不適應我國廣泛種植的直立品種和種植模式。中國臺灣地區(qū)采用半喂入聯(lián)合收獲方式，即一次下地就可完成挖掘、清土、摘果、清選、集果等作業(yè)，但中國臺灣地區(qū)機型對我國大陸壟作覆膜種植適應性較差。

（2）花生收獲技術主要科研成果

①以提高適應性、可靠性和作業(yè)質(zhì)量為主控目標，不斷對半喂入兩行花生聯(lián)合收獲機的挖掘起秧、輸送、清土、摘果、清選、集果等部件進行了優(yōu)化提升，同時對關鍵部件的制造及裝配工藝等進行了優(yōu)化設計，其技術性能和制造質(zhì)量日趨完善，已進入國家支持推廣的農(nóng)機產(chǎn)品目錄，并被遴選為農(nóng)業(yè)部主推技術，現(xiàn)已成為我國傳統(tǒng)花生主產(chǎn)區(qū)機械化收獲的主體和主導產(chǎn)品。

②對高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術進行了優(yōu)化提升，重點研究隨行限深智能控制、多鏈夾持錯位交接有序輸送、大落差廣適性防纏繞摘果、多風系無阻滯清選和作業(yè)參數(shù)自動監(jiān)測等關鍵技術。優(yōu)化提升后的新一輪樣機分別在山東臨沭、江蘇泗陽等地開展了田間性能試驗和示范。為加快技術熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進程，高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術已轉(zhuǎn)讓給臨沭縣東泰花生機械有限公司，并協(xié)助企業(yè)進行產(chǎn)品化設計和小批量生產(chǎn)準備。

央視財經(jīng)頻道-中國財經(jīng)報道欄目對高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術進行了專題報道。半喂入四行花生聯(lián)合收獲機為填補國內(nèi)外同類技術空白性成果，為滿足我國花生機械化高效收獲需求提供了有力技術支撐。

③對國內(nèi)首臺4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機柔順撿拾輸送、低損摘果分離、高效清選集果等技術環(huán)節(jié)進行了重點優(yōu)化提升，并連續(xù)兩年在江蘇常州、泗陽進行田間示范，試驗示范面積累計200余畝。優(yōu)化提升后的八行花生撿拾聯(lián)合收獲機對花生品種和收獲時間的適應性強；摘凈率、破損率、含雜率等作業(yè)性能均有較大提高；生產(chǎn)效率可達13-18畝/h，整體技術性能成熟穩(wěn)定。試驗表明，該機一次性可完成八行花生撿拾、摘果、清選、集果等聯(lián)合收獲作業(yè)，無論是壟作還是平作，無論是干秧還是鮮秧，無論是順收還是橫收，均可實現(xiàn)順暢作業(yè)，具有良好的適應性，非常適合于新疆維吾爾自治區(qū)、東北產(chǎn)區(qū)花生大面積收獲。

④依托農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備重點實驗室，針對花生半喂入摘果技術基礎理論研究存在的問題，以花生主產(chǎn)區(qū)典型品種和鏈輥傾斜配置式花生半喂入摘果裝置為對象，測定了花生株系生物性狀、機械力學特性，建立了花生株系基本物性數(shù)據(jù)庫；在不同結構和運動參數(shù)工況條件下，開展了摘果作業(yè)動力學特性仿真分析和高速攝影試驗分析研究，探索作業(yè)質(zhì)量影響機理與提升技術途徑。

（3）花生收獲技術發(fā)展趨勢

①分段、聯(lián)合兩種收獲模式將長期并存。

②半喂入自走式兩行聯(lián)合收獲技術將得到進一步廣泛應用。

③高效、大型化已成為自走式聯(lián)合收獲技術必然發(fā)展方向。

④分段式收獲技術近期仍有較大市場需求，其中挖掘收獲機將向大型化和小型化兩個方向發(fā)展，滿足不同產(chǎn)區(qū)、不同種植規(guī)模收獲需求；全喂入干秧摘果和半喂入鮮秧摘果將并存并舉。

7.棉花收獲機械化技術

（1）棉花收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2016年，全國棉花播種面積5064.2萬畝比2015年減少630.83萬畝，下降11.1%，全國棉花總產(chǎn)量534.3萬噸，比2015年減產(chǎn)26.0萬噸，下降4.6%。全球大約有30%的棉花是由機器采摘，美國、澳大利亞、南美等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家機收率達100%；西班牙、保加利亞和希臘等中等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家的部分棉花也是由機械采摘；農(nóng)業(yè)欠發(fā)達國家阿根廷和巴西等機采棉技術也發(fā)展較快。而我國棉花機械化采摘因為起步較晚，機型種類少，大型自走式棉花收獲機主要依靠進口，成為制約整個棉花生產(chǎn)機械化水平的瓶頸問題。新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設兵團現(xiàn)有采棉機絕大多數(shù)從國外引進，并且以迪爾(JOHN DEER)公司、凱斯(CASE)公司的產(chǎn)品為主。目前，通過消化吸收自主研發(fā)的水平摘錠式采棉機也已經(jīng)在新疆維吾爾自治區(qū)石河子貴航公司和新疆缽施然農(nóng)業(yè)機械科技有限公司研制成功并在新疆維吾爾自治區(qū)地方與兵團進行了推廣應用，性能已接近于進口機，價格為進口機的55％左右。

國內(nèi)棉花機械化收獲主要在我國棉花生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)的新疆展開，經(jīng)過近十余年的發(fā)展，新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設兵團棉花生產(chǎn)在新疆維吾爾自治區(qū)境內(nèi)和中國處于領先。2016年兵團種植棉花800萬畝，擁有采棉機1820臺，機采棉面積約占應收面積的75％～80％，基本上接近世界先進國家。

棉花收獲機按照采棉部件不同可劃分為水平摘錠式采棉機（分次選收機）、垂直摘錠式采棉機（分次選收機）、刮板毛刷式采棉機（統(tǒng)收機）和梳齒式采棉機（統(tǒng)收機）。我國棉花機械化收獲研究起步晚，大型采棉機缺乏，機型種類少，新疆缽施然農(nóng)業(yè)機械科技有限公司生產(chǎn)的3行、5行、6行自走式摘錠采棉機是國內(nèi)采棉機領域的代表，但其在采棉效率、工作穩(wěn)定性、采摘后棉花質(zhì)量等級方面與國外產(chǎn)品還有一定差距；受國內(nèi)目前小田作業(yè)的影響，國內(nèi)涌現(xiàn)出多種多樣小型的半機械化采棉機，可滿足小田塊種植收獲，但工作時需人工對準、勞動強度大、效率低，缺乏基本的安全措施。

美國兩大采棉機制造企業(yè)（迪爾和凱斯）所生產(chǎn)的大型采棉機，在傳統(tǒng)的箱式采棉機的基礎上，現(xiàn)均已推出具有“自打包”功能的新型采棉機。現(xiàn)已在新疆維吾爾自治區(qū)國營農(nóng)場棉區(qū)有部分示范應用，并得到用戶的一致認可和歡迎。

（2）棉花收獲技術主要科研成果

近兩年，國內(nèi)先期著手開展采棉機國產(chǎn)化工作的貴航集團、新疆維吾爾自治區(qū)機械研究院股份公司，始終在嘗試將水平摘錠采棉部件國產(chǎn)化工作，但因材質(zhì)、加工、熱處理等技術的制約，目前其國產(chǎn)化工作尚未能大規(guī)模為植棉生產(chǎn)服務。同時，由于國內(nèi)自走式摘錠采棉機采用的均為美國水平摘錠部件，而美方現(xiàn)已完全控制了全世界的水平摘錠部件企業(yè)，其售價連年上漲，一般國內(nèi)企業(yè)用戶很難買得起，故目前仍無法組織該類采棉機的批量生產(chǎn)。

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所針對我國三大棉區(qū)棉花的特點，同步開展了指桿式、指刷式、刷輥式和軟摘錠式等多款輕型采棉機的研發(fā)工作，經(jīng)過多年技術沉淀，整體收獲技術性能也漸趨成熟；按照我國對發(fā)展高端智能農(nóng)機、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的高端智能采棉機成為當務之急，2013年開始，重慶機電集團不斷攻克采棉機關鍵技術難題，在采棉機采摘頭核心技術、工藝等方面實現(xiàn)突破。特別是采用的“桿式伸縮”脫棉技術，可避免在棉花采摘前噴水，大大提高棉花品質(zhì),但經(jīng)過田間試驗，“落地花”較多，效果很不理想；貴航集團生產(chǎn)的5行自走式摘錠采棉機是國內(nèi)采棉機領域的代表，但其在采棉效率、工作穩(wěn)定性、采摘后棉花質(zhì)量等級方面與國外產(chǎn)品還有一定差距；

（3）棉花收獲技術發(fā)展趨勢

①向６行和３行兩種工作幅寬機型方向發(fā)展；其中６行型機具適于棉田規(guī)模較大棉區(qū)，而３行型機具適用于一般“適度規(guī)?！泵尢锩迏^(qū)。

②向自走式、高效化、輕簡化、智能化方向發(fā)展。

③采棉前預處理、采棉后籽棉處理、秸稈處理等配套技術與彩棉技術協(xié)同發(fā)展。

④靜液壓驅(qū)動、智能監(jiān)控、GPS等先進技術逐漸應用。

⑤向安全、舒適性方向發(fā)展。

8.甘蔗收獲機械化技術

（1）甘蔗收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

甘蔗糖作為我國食糖生產(chǎn)與消費的主要來源，占食糖總產(chǎn)量的90%以上。2015年，全國甘蔗種植面積2399.48萬畝，全國甘蔗產(chǎn)量1.17億噸，機械化收獲水平不足1%。機械化收獲水平低直接影響了我國蔗糖業(yè)在國際上的競爭力。近兩年，通過各方努力，促進了業(yè)界對甘蔗收獲機械化制約因素的了解，政府、企業(yè)、研發(fā)機構、各類甘蔗生產(chǎn)主體等有關各方逐步形成了共識，正在從不同層面、不同角度，系統(tǒng)謀劃、推進甘蔗生產(chǎn)機械化的發(fā)展。但是，甘蔗的機械化收獲面積依然很小，與期望仍有較大差距。2015/2016榨季，全國甘蔗機械化收獲面積大約只有17.6萬畝，機械化率大約是0.8%。其中，廣西機械化收獲面積大約是14.4萬畝，機械化率約1.29%，根據(jù)廣西農(nóng)機管理局發(fā)布的消息，廣西收獲機械在“雙高”基地的推廣應用明顯加快，2015/2016榨季進行機收作業(yè)和試驗示范的聯(lián)合收獲機數(shù)量達394臺，增長25%；廣東機械化收獲面積大約是3萬畝，機械化率約2%；作為我國第二大甘蔗主產(chǎn)區(qū)的云南省機械化收獲面積大約只有0.2萬畝，機械化率僅為0.05%。

目前國內(nèi)整稈式和切段式兩大類甘蔗收獲機械并存，但是主要以后者為主。凱斯紐荷蘭、約翰迪爾紛紛在中國設廠生產(chǎn)甘蔗收獲機械。其中，凱斯紐荷蘭主要有8000型和4000型兩款機型投放中國市場；約翰迪爾在依據(jù)中國國情所研發(fā)CH330型甘蔗收割機基礎上，綜合其在國外成熟3520機型技術，研發(fā)出CH570型大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機，并亮相2016柳州中國甘蔗機械化博覽會，吸引了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關注。此外，日本松元的小型履帶切段式甘蔗收割機在國內(nèi)市場獲得了一定程度的應用，由于其重量輕、體積小且作業(yè)性能較好，比較適合丘陵坡地、小地塊作業(yè)，得到了業(yè)界的認可，但是其作業(yè)效率較低。

近年來，國內(nèi)陸續(xù)有新的研究單位加入甘蔗收割機研發(fā)領域，總量約為20家，主要為：廣西農(nóng)業(yè)機械研究院、華南農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院、廣西大學、浙江大學、廣州科利亞、洛陽辰漢、中聯(lián)重機、廣西柳工農(nóng)機、貴州中首信、柳州翔越、湖北國拓、湖北神譽重工、泉州勁工、廣西建機等。2016年，共有8家企業(yè)生產(chǎn)的10個機型（整稈式和切段式各4種）進入了農(nóng)機購置補貼目錄；廣西農(nóng)機院的4GZQ-260型和4GZQ-180型切段式甘蔗聯(lián)合收割機通過了可靠性考核試驗；廣西農(nóng)機院的中型切段式甘蔗聯(lián)合收割機和華南農(nóng)業(yè)大學的HNGDL-132型切段式甘蔗聯(lián)合收割機分別通過廣西和廣東新產(chǎn)品鑒定；洛陽辰漢的輪式小型切段式甘蔗收割機由于體積小、重量較輕、收獲系統(tǒng)配置獨特而得到了農(nóng)機管理部門和一部分用戶的認可。

美國、澳大利亞等發(fā)達國家早已實現(xiàn)了甘蔗生產(chǎn)的全程機械化，巴西、古巴甘蔗機械化收獲率也達80%以上，發(fā)達國家甘蔗收獲機械正朝著高效化、智能化方向發(fā)展。國外使用的甘蔗收獲機以大型切斷式聯(lián)合收割機為主，此類機型主要特點是結構復雜、機具龐大、功率大、操作靈活，對倒伏或嚴重彎曲的甘蔗也可收獲；可一次性完成扶倒、切梢、收割、喂入、切段、清選等工序作業(yè)，生產(chǎn)效率達17-38t/h，收割后的甘蔗被切成20-30cm段，要求在16h內(nèi)運送入廠壓榨，以免切口面與空氣接觸時間過長，引起原料蔗品質(zhì)下降，糖分降低，影響出糖率。國外大型切斷式聯(lián)合收割機適應大規(guī)模連片種植、地塊平整、行距140cm以上的蔗區(qū)使用。

（2）甘蔗收獲技術主要科研成果

近兩年甘蔗機械化收割技術研發(fā)隊伍不斷壯大，中聯(lián)、三一、中首信等非農(nóng)機大型重工企業(yè)均進軍甘蔗收割機領域，推出了各自的機型；福田雷沃、洛陽一拖等國內(nèi)農(nóng)機巨頭也計劃或正在研發(fā)甘蔗收割機。目前國內(nèi)研發(fā)重點也轉(zhuǎn)向了切段式甘蔗聯(lián)合收割機，對整稈式甘蔗收割機的研發(fā)僅有少數(shù)幾家，且主要是一些規(guī)模不大的中小企業(yè)，總體上還沒有太大的突破。

國產(chǎn)甘蔗收割機等關鍵環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備得到了提升完善，對自主研發(fā)的4GZQ-260型、4GZQ-180B（4GZQ-120B）型、4GZQ-120型等切段式甘蔗聯(lián)合收割機，4GZZ-90型、LHFJ-4ZL1型等整桿式甘蔗收割機及適于丘陵地區(qū)的小型甘蔗收獲機陸續(xù)開展了多次試驗示范，針對試驗中存在的問題，對研發(fā)機型進行了改進完善，相關技術已經(jīng)趨于成熟。研發(fā)的甘蔗收獲技術對行業(yè)的發(fā)展起到了引領作用，甘蔗機械化收獲技術得到了快速推進，2015/2016榨季機械化收獲面積較上一榨季增長了約2倍。

（3）甘蔗收獲技術發(fā)展趨勢

①分段收獲和聯(lián)合將在相當長時期內(nèi)將多元化并存；在聯(lián)合收獲中，切斷式是主體發(fā)展方向，但整桿式仍有一定需求；割鋪、剝?nèi)~分段收獲技術在一定時期內(nèi)依然是小田塊、丘陵地帶適用的主體技術。

②總體技術向高效、高適應性、自動化、操作舒適等方向發(fā)展。

9.甘薯收獲機械化技術

（1）甘薯收獲技術國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)

2015年，全國甘薯種植面積約6473.43萬畝，全國甘薯產(chǎn)量約1.0664億噸，機械化收獲水平約12%，落后的機械化收獲水平直接影響了我國甘薯產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力。我國甘薯各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和區(qū)域發(fā)展不平衡，耕作、植保等環(huán)節(jié)機械化水平較高，播種、收獲等環(huán)節(jié)機械化水平較低；我國平原部分地區(qū)