本课题来源于黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目，项目名称为高寒垄作地区秸秆收获设备研制与开发。传统的玉米收获机在收获果穗后将秸秆遗落田间，放火烧掉，不仅造成了资源的极大浪费，而且污染空气，严重影响人们的生产生活。随着农作物秸秆致密成型燃料，饲料化等综合利用技术的不断推广，迫切需要解决农作物秸秆收储运难题， 研发农作物穗茎兼收秸秆打捆技术及装备尤为重要。针对玉米机械收获后秸秆含水率高的情况， 在玉米果穗收获的同时将高湿度秸秆进行切割、 集条并铺放在田间晾晒， 利于秸秆水分的散失， 便于秸秆的打捆收获， 以促进其工业化、能源化、 材料化等领域的综合利用， 对提高秸秆的利用率及利用价值具有重要意义。国内常见的打捆机捡拾装置多为弹齿滚筒式捡拾装置，传统的弹齿滚筒式捡拾装置在捡拾玉米、 高粱等质地较硬的作物秸秆时， 存在弹齿强度性能不可靠，捡拾损失率高，捆包里秸秆的尺寸过大， 秸秆不能直接供给牲畜食用需要二次粉碎等问题。 针对打捆机在收获玉米等硬质类秸秆时,捡拾损失率高， 秸秆粉碎长度合格率低等问题， 研究借鉴玉米秸秆粉碎还田机械特点，旨在实现捡拾、粉碎一体的捡拾粉碎装置，实现提高捡拾粉碎装置捡拾效率，对质地较硬的秸秆适应性强的目的。中国稻秆年产量超 2 亿 t， 作为重要的可再生生物质资源，但稻秆资源分布零散， 结构疏松，体积庞大，收贮运较困难， 由于稻秆打捆收获机械化程度较低，严重制约了稻秆资源的规模化利用。目前用于稻秆收获的打捆机主要为中小型钢辊式圆捆机，此类机型存在效率低、打捆过程易于发生堵塞等问题，开展其钢辊对稻秆摩擦作用特性等基础研究。针对高寒垄作地区秸秆收获农艺技术，实现了玉米穗茎兼收打捆、玉米收获秸秆放铺晾晒、清选捡拾打捆、稻秆捡拾喷菌打捆收获四项工艺创新，创制了相应农作物秸秆收获装备，完成了相应技术指标。实现了玉米穗茎兼收打捆工艺创新，减少了秸秆饲料灰分、重金属等污染，采用地滚刀结构，使秸秆强制提拉切断，提高了收净率；采用果穗苞叶和落粒回收装置增加饲料的营养价值。实现了玉米收获秸秆放铺晾晒+清选捡拾打捆两段收获工艺创新，降低了草捆的含水率、含杂率、含土率，实现不落地收获，增加草捆密度，提高其利用价值。实现了稻秆捡拾破碎、自动喷菌打捆收获工艺创新，可完成稻秆的捡拾、喷施生物菌剂、破碎、卷捆等连续作业，提高稻秆饲料化利用价值。项目开发研制了玉米穗茎兼收打捆机、玉米收获及秸秆放铺机、农作物秸秆切割（捡拾）清选打捆机、稻秆青贮圆捆机各1台；玉米及玉米秸秆联合收获工艺创新。提出了玉米茎穗兼收秸秆不落地打捆新工艺，减少了秸秆饲料灰分、重金属等的污染，为秸秆饲料化利用，提供技术保障；采用滚筒式割刀，使机器作业过程中将秸秆强制提拉切断，提高了收净率和割刀使用寿命；采用果穗包皮和落粒回收装置，增加饲料的营养价值；玉米收获及秸秆放铺晾晒+清选捡拾打捆两段收获工艺创新，减小了草捆的含水率和含杂率，有效提高了草捆质量；农作物秸秆站秆收获工艺创新，使收获后草捆清洁、含杂少，提高草捆密度，扩大运输范围；秸秆捡拾清选打捆工艺创新。通过捡拾清选去杂作业，有效的减少草捆含杂量，提高其利用价值；稻秆捡拾破（切）碎、自动喷菌打捆收获工艺创新。同时完成稻秆的捡拾、喷施乳酸菌、破（切）碎、卷捆等作业，提高稻秆饲料化利用价值。项目研究共发表论文11篇，其中EI检索论文8篇；申报国家发明专利7项，其中授权2项，实审中5项；授权实用新型专利3项；形成了4项企业标准，培养硕士和博士研究生10人。开发了玉米穗茎联合收获机， 有助于构建适合于我国的玉米机械化收获体系， 可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。研制了玉米收获及秸秆放铺技术， 可有效提高机型适应性， 延长适收期， 提高收获作业量， 增加作业收入， 降低总损失率， 满足畜牧业对青贮饲料的要求， 同时解决了茎秆焚烧产生的空气污染问题。研制了农作物秸秆切割（捡拾）清选打捆技术， 提高玉米、 水稻等农作物秸秆的综合利用率。 在保护生态环境基础上，降低人力劳动强度， 改善土壤营养成分。 将农作物秸秆回收，作为工业原料、 发展生物质能等精细处理方式， 增加农业收入， 创产增收， 实现农业资源的可持续合理利用。研制了稻秆打捆收获装备，可有效缩短水稻收获的时间， 降低劳动力成本与运输费用等，稻秆青贮的原料便宜，加工工序简单、 运输量少、 稻秆青贮成本显著下降，因此，可使得青绿稻秆作青贮饲料。农作物秸秆在自然状态下是一种劣质粗饲料，其特点是品质不佳，消化率低， 适口性差。 经过处理的秸秆能明显提高营养价值，适口性好，可以增加动物的采食量， 改善秸秆消化率

东北农业大学

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