玉米在我國農作物中有著舉足輕重的地位，不僅是特別重要的糧食、飼料原料，更是應用廣泛的化工原料。隨著育種技術、栽培等各項技術的發展，農業機械設備的進步，玉米從種到收逐步向全程機械化作業轉變。發達國家玉米收獲機械的研制起始于 20世紀初，目前玉米收獲已經全部實現機械化作業。

玉米機械化收獲技術是指使用玉米收獲機械在田間一次完成摘穗、剝皮、果穗裝車脫粒、秸稈粉碎還田或回收、籽粒烘干收獲等多項作業的過程。時至今日，玉米的播種（除部分山區外）基本實現了從人工點播到機械化播種的轉變，而玉米的收獲也逐漸從人工收穗、人工脫粒向人工、機械協同作業的收獲方式轉變，而要實現玉米全機械化還存在哪些問題呢？

▨ 耕作制度改革對玉米生產技術的影響

玉米是我國當前農業產業競爭力的咽喉，影響下游產業的生產成本、價格與競爭力，加快玉米耕作制度轉變，促進產業技術進步，提高我國玉米產業的質量、效益和競爭力，是發展我國現代農業的必然選擇，其重要性、緊迫性不言而喻。

目前，玉米耕作制度的轉變方式主要集中在兩個方面，一是玉米生產全程機械化，二是日益頻發重發的各種自然災害。針對這兩方面問題，玉米產業體系提出了“一機兩改一保障”的技術發展思路，即“以全程機械化為核心集成技術資源，帶動品種改良，帶動土壤改良和耕作栽培技術創新，加強病蟲害防控”。從而帶動適宜玉米全程機械化的新品種選育、田間機械化生產技術研發與推廣。為了緩解災害對玉米生產的影響，需要培育抗逆性強的品種，在建立大面積機械化條件下高產穩產技術的同時，加強農業基礎條件建設，不斷提高土壤肥力。

▨ 我國玉米機械化收獲現狀

玉米是我國糧食作物之首，機收水平正逐年提高，2015 年玉米機收比例已達到 63%，但相對于水稻機收水平的 73%、小麥  92%，仍有較大差距，且目前主要為機收果穗，直收籽粒的比例很少，僅為  3%。影響我國玉米機收發展的主要限制因素：一是品種，目前，國內玉米品種大多數生育期偏長、收獲時籽粒含水量偏高、苞葉厚而緊、結穗高度不一致、后期倒伏倒折、穗軸偏軟，導致收獲質量差，機收損失偏高，不適宜機收籽粒作業；二是種植方式多樣且互相沖突、不適宜機收作業，或作業效率低，機收損失偏高；三是農機工業基礎薄弱，玉米收獲機械起步較晚，技術儲備不足，收獲機械多以水稻、小麥收獲機械改裝而來，性能差，質量和可靠性不足。今后應加快軸流式玉米籽粒聯合收獲機研發推廣。四是烘干、貯藏設備不配套。

▨ 適應玉米機械化收獲品種的選育

適應機械化作業的玉米品種應具有籽粒芽勢強、出苗快、植株矮、耐密植、站稈能力強、籽粒灌漿速度快、后期脫水快、收獲時籽粒含水量低等特征。為滿足玉米機械化收獲的需求，在機收品種選育技術層面應注意以下幾個方面：⑴早熟，縮短生育期，給玉米后期的站稈、脫水留足時間；⑵降低株高，上部葉片要少、短、窄、薄、稀，增加植株通透性，提高種植密度，達到增加單位面積籽粒產量和降低機械能耗的目的；⑶抗倒伏、倒折，抗莖腐病，成熟后田間站稈能力強，減少落穗落粒；⑷穗軸細長，苞葉少薄，長短恰到好處，后期蓬松、葉片落黃，利于后期脫水；⑸穗軸堅硬、易脫粒；⑹抗穗腐病，保證產品質量。⑺母本自交系植株結構要適應機械去雄，籽粒外形趨于圓型，以適應種子加工及高速精密播種，出花絲要快而整齊，抗逆性強，長時間保持花絲活力。⑻父本自交系要有很強的抗逆性，包括耐高溫、耐旱、耐陰雨寡照等，花粉充足活力強。

▨ 影響玉米籽粒含水量的主要因素及育種途徑

合適的籽粒含水量是機收籽粒的必備條件，一般認為籽粒含水量大于 25%，破碎率將明顯提高并降低農民收益，美國大多數農場收獲時的籽粒含水量在 17% 以下，考慮到烘干成本，大多數農場主寧愿推遲收獲期，也要將籽粒水分將至 15% 或以下。

降低籽粒含水量是選育機收品種的關鍵，而影響玉米籽粒含水量的主要因素有：(1)成熟期是影響玉米收獲時籽粒水量的最主要因素。研究表明，收獲時籽粒含水量與吐絲期有顯著負相關，吐絲到生理成熟通常需要 55-65 天，黑胚層形成后籽粒與穗軸停止了水分和營養交換，生理成熟時籽粒通常含水 30%左右。籽粒水分從 30%降到20% 大約需要 2-3 周。育種家必須下決心選育早熟品種、縮短生育期，給玉米留足 2-3 周的站稈、脫水時間。(2)脫水速率。影響籽粒脫水速率的因素一是外界環境，包括溫度、大氣濕度與風速，一般生理成熟后籽粒含水量每下降 1%，需要 20-30 度的積溫，當日平均溫度低于10 度時，籽粒含水量幾乎停止下降，黃淮海地區 10 月 11-15 日期間的日平均氣溫仍在 15 度以上，可以滿足籽粒持續脫水的環境要求。二是品種本身特性，包括苞葉數量、厚度、長短、松緊和果穗姿態等。

育種途徑也是兩個方面，一是通過品種早熟性來降低籽粒含水量，方法簡單可靠、效果明顯；二是選擇苞葉層數少、透明、松散、苞葉長短適度、果穗成熟后自然下垂等性狀來降低籽粒含水量。為此，要用好國外種質資源來改造國內種質。

▨ 農機農藝融合關鍵技術

我國玉米市場競爭力低主要表現在生產經營規模小、成本高、產品質量差（破損率高、黃曲霉毒素含量高）、效率低（大馬力高效復合作業機械少，作業質量低，農機農藝融合度低）。因此，農機農藝深度融合、機械化智能化緊密配合是提高玉米市場競爭力的重要途徑。第一，針對目前土壤耕層淺、抬高犁底層、活土層減少等限制玉米高產穩產的主要因素，推廣秸稈還田、秋耕夏松、合理輪耕等土壤改良技術。第二，針對玉米機播質量較差，缺苗斷壟，整齊度低等問題，研發大型集成化智能化作業機械，提高機械作業質量和效率，實現小麥收割與滅茬復合作業，實施玉米機械化精密播種、免耕深松、分層施肥增墑保苗一體化技術。第三，推廣病蟲草害機械化綜合防控技術，減少農藥用量和作業次數，提高綜合防控效果。第四，改進耕作制度，推廣小麥晚播、早收，玉米早播、晚收的“雙早雙晚”技術，實現全程機械化，推動玉米機械粒收。第五，選育熟期較早、穗位整齊、苞葉松散、穗柄牢固、穗軸堅實、后期抗倒伏的玉米品種。 

▨ 目前育種機械化研究現狀

作物育種是一項復雜且精密的工程,田間試驗機械化能夠很大程度上提高作物育種的效率和質量，從而提高糧食產量。歐洲發達國家對田間試驗機械研究較早給予了足夠的重視， 20 世紀 60 年代 Egil Oyjord 教授發明了小區專用錐體格盤式排種裝置，為田間試驗機械奠定了堅實的研究基礎，前后經歷了近 50 年的發展，田間試驗機械的技術及裝備有了長足的進步。

目前我國的育種事業正處于蓬勃發展的階段，而育種機械化的發展又相對緩慢，如何解決這一矛盾，成為當前急需要解決的問題。隨著世界糧食問題的凸顯，越來越多的國家開始認識到田間試驗機械化的重要性，特別是在一些發展中國家, 他們已經開始投入更多的關注。

長期以來，我國育種專家通過傳統的手工作業完成小區試驗的播種，機械化程度低，播種質量不均勻，工作效率差，嚴重影響了育種試驗的準確性和科學性。

播種在作物育種田間試驗的過程中，是最重要的環節，播種質量不能保證，播種條件不一致，就會對試驗結果的準確性產生很大影響。通俗點說，就是要求播種時，每個小區的物理條件盡量的一致，所有小區播種的時間差盡量的小，而機械的播種效率與播種一致性，都高于人工播種。

▨ 玉米育種機械化重要性

努力使玉米育種手段現代化是先鋒公司投資在育種上的優先項目，也是先鋒玉米測驗系統成功的關鍵因素之一。試驗手段現代化歸納起來是由試驗的機械化和電子化組成的。機械化和電子化是育種規模化的前提。先鋒公司玉米育種的每一關鍵步驟-試驗設計、試驗用種分包和排列、播種、試驗用的標牌，數據采集、收獲，數據分析、決策和保存，冬繁和育種材料決選、收獲和保存都貫通著機械化和電子化。

玉米收獲和測產，是玉米產量測試和玉米新品種選育的重要環節。隨著育種規模的不斷擴大，相關機械成為現代商業育種中提高效率的重要手段。收獲和測產可以同時進行，那就需要收割機（Combine）了。實際上在這譯為收割機并不是特別確切，因為在傳統收割機上還得裝配上測量小區重量、水分、容重等的相關設備，才能滿足育種的需求。這樣一臺機械下來，不但可以大大提高測試重量、水分和容重的效率，還可以通過收獲水分估算品種的相對生育期，從而提高育種選擇的效率，因此可以說代表了育種發展的方向。