玉米是世界三大粮食作物之一，也是我国的主要粮食作物。据统计，2010年我国玉米种植面积约为3000万公顷，总产达1.5亿吨左右。玉米在我国分布广阔，种植模式千差万别，农艺不一，品种多样，作物生物特性差异较大。由于缺乏规范统一的农艺标准，农机农艺相结合的技术支持不足，给玉米机械化收获的推广造成了较大的困难。
有鉴于此，农业部农机化管理司、科技教育司和种植业管理司于9月24日至25日在山东省潍坊市召开了全国玉米生产农机农艺技术融合座谈会。座谈会上，来自全国各地的专家学者和农机工作者探讨了不同地区玉米品种、栽培模式和机械化的现状，系统地研讨了玉米播种、施肥、植保、收获等关键环节农机农艺技术融合的问题，并听取了国外玉米生产农机农艺结合的经验与启示，以期加快推进我国玉米机械化生产的步伐。
品种、模式千差万别
我国是世界上仅次于美国的第二大玉米生产国，玉米种植非常广泛。从黑龙江、吉林、辽宁，经北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西，延伸到四川、重庆、云南、贵州和广西等10余个省（市、区），形成了一条东北至西南方向的玉米带，此外，在其他地区也多有种植。从种植品种上看，主要有春玉米和夏玉米两大类；农艺方面有套作、平作、垄作等形式。
黄淮海玉米区是我国最大的玉米产区，面积占全国的35%，产量占全国总产量的近37%。中国农业大学王璞教授认为，目前黄淮海地区玉米生产主要问题包括种植规模小，机械化程度低；品种多乱杂，主干品种少；病虫草害严重；耕层浅，水氮生产效率低；以及高温、多湿、寡照的环境逆境。他认为，麦套玉米改玉米夏直播将有利于小麦、玉米生产机械化程度的提高，还可显着提高小麦、玉米单产，增加种植效益。他还认为，在目前生产水平下，黄淮海地区玉米种植质量七分在农机，三分在农艺，因为农艺相对成熟；农机是实现高质量栽培的关键。
东北地区是我国玉米主产区。2010年，东北春玉米播种面积和总产分别占我国的35%和33%，2011年面积进一步扩大。在我国到2020年新增1000亿斤粮食的任务中，东北承担了34.7%以上的份额。
目前，东北地区玉米平均单产为391.6公斤/亩，与当地可实现的800公斤/亩相距甚远。中国农业科学院作物科学研究所赵明研究员认为，这主要是由于我国农田土壤耕层明显存在“浅、实、少”的问题，即土壤耕层明显变浅，土壤结构紧实，严重板结，有效耕层土壤量显着减少，已经严重阻碍玉米产量潜力的正常发挥。他认为，可以通过合理密植、改善耕层、精细播种、冠层优化和肥水优化等方法改善这一问题。
四川省农业科学研究院的刘永红研究员向与会人员介绍了西南玉米间套种栽培模式与机械化情况。西南山地玉米生产生态特点为复种指数高，复种指数普遍超过200%；玉米多为间套种植，地块规模小、水低地高；旱涝交替与土壤酸粘瘦薄并存，干旱时土壤板结，影响微耕机田间作业，而涝渍则影响播种等田间作业效率；土壤呈酸、黏、瘦、薄的特点，农业机械阻抗系数大；此外，西南地区降雨集中，时间集中在6～9月，且多以大雨和暴雨形式出现，导致水土流失和玉米倒伏严重，影响田间耕、收作业。
在西南地区玉米地块中，退耕田块和陡坡耕地的面积分别占10%和40%，实现全程机械化并不现实。高山平坝和较缓和的丘陵地带约占西南地区玉米播种面积的50%，是玉米全程机械化的重点区域。综合以上情况，刘永红研究员认为，西南地区适合耐旱、耐温、耐阴湿、抗病、抗倒、抗涝渍以及适于机播和机收品种。在土壤耕整技术方面，应以翻耕、旋耕、免耕、起垄、联合耕整为主；茬口休闲期土壤培肥施肥技术应以秸秆还田、增施有机肥、无机有机相配合；并建立播前耕整培肥技术。据刘永红研究员介绍，在简阳的四川省农业科学研究院一片百亩试验田中，通过油菜、饲草、冬作马铃薯接茬玉米种植的技术模式，连续3年平均亩产突破700公斤。
规范化和标准化发展相对滞后
近年来，玉米收获机械化由于需求的推动而得到了快速发展，并形成了果穗收获、穗茎兼收、秸秆还田和籽粒直收等几种主要作业方式。随着农业科学技术和农业机械化的发展，农机与农艺之间依赖关系将更加紧密。但毋庸讳言，在我国现有农机农艺条件下，玉米机械化生产中仍存在一定问题。由于历史原因，我国农机与农艺同步机制滞后，玉米生产模式多种多样，普遍存在生产效率低、资源浪费大的问题，所以推行玉米种植农艺和收获模式的规范化、标准化，是推广玉米机械化生产体系的重要课题。
福田雷沃重工股份有限公司收获机械总设计师王乐刚在座谈会上就此问题做了报告。他认为，现有玉米收获机械产品多为定制行距，对行距的适应性非常有限，一种行距或几种行距难以适应多种种植行距，玉米收获机械产品难以形成标准化、系列化，机械效能难以充分发挥，不利于普及和推广，并导致了产品的多样性，致使产品批量小、成熟度低，生产成本增加；由于各地玉米生物性状差别大，植株高度、结穗高度、果穗尺寸有较大差异，加之收获期的果穗成熟不一、秸秆利用的处理要求不同，机具难以同时满足各类玉米品种作业要求，如机具会因玉米品种的差异，在摘穗、剥皮等方面的收获质量产生较大差异；多样化的农艺不仅导致了农机的适应性差，同时降低了机具的利用率和使用效率，在复种指数要求高的地区，难以满足农时的要求；而随着人口城市化的发展和农业劳动力的转移，农业生产的机械化要求越来越高，农艺的规范化和标准化发展相对滞后，已难以支撑农业机械化的时代要求。因此，农机与农艺的融合发展是亟待解决的问题。
王乐刚认为，先进、高效的配套机组只有在规范、标准的农艺条件下，才能充分发挥其使用效能。所以，农机农艺部门要加强协作，寻找农机与农艺的结合点，充分发挥各自优势，共同破解制约玉米生产机械化发展中的问题。
在农艺适应农机方面，与农机发展需求相结合，开发、推广适于机械化作业的农艺，在同一区域使用统一的标准化农艺，从而提高农机的区域适应性；引导农民科学种田，在推广保护性耕作的同时，改革种植农艺，实现规范、统一的种植标准，合理密植，如采用宽行距小株距的种植模式，改变目前小行距大株距的种植模式；对于套种地区也要结合机械化作业特点，规范种植模式，推广等行距播种模式，便于机械化综合作业；培育结穗高度适中、穗位整齐，有较好的抗倒伏、抗病害能力的优良品种，适应机械化作业要求，是发展标准化农艺的基础，也是农艺与农机相结合的重要举措之一。
在农机适应农艺方面，农机企业是服务农业的主体之一，在推广先进技术和产品的同时，应把农机适应农艺作为重要的课题，以系统化的视角研究玉米生产机械化，持续开发先进、高效的玉米收获机械，并结合农艺条件和收获需求特点，开展产品技术研究和开发。
关键技术与装备亟待突破
农业机械的作业对象是土壤、动植物等有系统组织结构和生物活性的客体，它与农业科学和生物与生命科学技术相互交叉、渗透、融合，才能满足现代农业生产工艺技术要求。农业生产系统的开放性，要求农业机械适应农业生产环境的时空变化、作物生理生态的变化，采取精确、恰当的作业，计算机辅助决策技术、信息技术等高新技术的应用必然成为农业机械技术发展变化的总体趋势。强化农业技术和装备工程技术保障手段，对保障我国农业生产能力稳定提高具有长期的、重要的战略作用。
中国农业机械化科学研究院副院长方宪法在座谈会上做了题为《玉米收获机械化关键技术与装备》的报告。他认为，我国现存的多种栽培模式制约了玉米籽实/青饲机械化收获的发展。我国玉米种植经纬跨度大，栽培方式包括平播、垄播、沟播以及套播等；品种有早熟、中熟和晚熟；行距也极不统一，从300 至800 mm都有。且目前玉米秸秆收获无专用装备支撑，秸秆量大、分散、人工收集劳动强度大；散秆运输成本高、存贮占用空间大；玉米秸秆粗韧、高大、难以成捆。
针对有人呼吁统一玉米种植行距，要求种植农艺适应收获工艺，方宪法研究员称，即便是统一了种植行距，当玉米收获机的收获行数与播种机的播种行数不一致时依然会出现对不上行的问题。另外，机具作业时的动态走偏，也会出现不同程度的动态对不上行的问题。而且沟播玉米将降低果穗有效穗位高度，增加掉穗损失。
因此，研发、推行不对行的玉米收获机械势在必行。目前尚无关于行距适应性问题的准确描述，一般认为能够从田间任意方向进行收获作业即具备不分行技术，能够进行不对行作业。其技术要点是在分禾器与玉米植株接触之初就设法控制植株的运动，以防止将其向前进方向推倒。变被动喂入为主动喂入是我国玉米收获技术的重大突破，为玉米不对行机械化收获提供了可能，并已经开始应用。
玉米种植和利用方式的多样性决定了机械化生产装备技术的复杂性。
实现高产与高效协同发展
美国长期以来占据世界玉米产量第一大国的位置，2010年其玉米产量约占世界总产量的38.8%。不仅如此，当前世界玉米高产纪录1850.2公斤/亩也是由美国人弗朗西斯・恰尔兹于2002年创造的。而我国是世界第二大玉米生产国，当前正面临着由以高产为目标向以高产高效为目标、由传统精耕细作向精简栽培技术、由小农生产向规模化生产、由手工操作向机械化生产等方面的华丽转型。因此，了解美国玉米农机农艺结合的模式，借鉴其有益经验，无疑是很有必要的。在本次座谈会上，中国农业科学院作物科学研究所的李少昆研究员向参会代表介绍了这方面的情况。
美国玉米主产区集中在内布拉斯加、明尼苏达、爱荷华、伊利诺伊、印第安纳和俄亥俄等州，在上述诸州周边地区以及东部沿海地区是其玉米次主产区。在美国，用于玉米生产的土地耕整以深松为主，广泛运用了松耙联合机械作业为主的整地技术。美国的土地耕作和培肥地力主要集中在收获后进行，为春季及时高质量播种和玉米生长发育创造了良好条件，而在播种后到收获前基本上不进行田间管理。
从玉米品种的生长性状看，美国主推的玉米品种大多具有矮秆、早熟、耐密、适合机械作业的特点。具体说来，玉米植株高240-250厘米左右，穗位高110厘米左右；整齐度高、耐密植、单株生产力高、抗倒、抗病虫等综合抗逆性强；播种至成熟即全生育期110-120天，但从成熟到收获还有近1个月的脱水时间；收获时籽粒含水量降至15%-20%，茎秆坚硬、不倒伏，利于机械收获籽粒。
美国的玉米种子分级精选、质量高，单粒点播，相关技术服务体系健全。政府相继颁布了品种保护法、种子流通法、种子检验条例等法规，实现了种子审定、保纯、繁殖、加工、检验和销售等各个环节的有效管理。在美国，所有杂交种在出售前需要经过严格的质量检验，种子水分含量要求在12％以下，发芽率在95％以上，原种纯度达到99.8％，杂交种纯度在98％以上，无杂质。检验结果和有关信息都在包装物上有明显的标示。
在美国使用的多数玉米收获机上都装配有自动测产装置，可通过GPS和数据处理系统直接获得玉米的产量和相关数据信息，用于推荐施肥和相关技术指导。美国大部分地区的玉米种植方式为76cm等行距，只有极个别农场受老型号联合收获机固有行距的制约而种植90cm行距。
此外，美国重视玉米生产的可持续发展，开展了大量的秸秆综合利用研究。目前，玉米秸秆主要用于还田，以改善土壤理化性状，提高资源利用率。伊利诺州部分地块采用植株上部2/3机械打捆作饲料，下部1/3还田。而利用玉米秸秆生产生物柴油正处于研发和技术储备阶段，颇具超前性。
李少昆研究员认为，粮食安全不能以牺牲农民利益和资源环境为代价，不能一味追求高产和超高产，而应在提高产量的前提下提高劳动生产率和资源利用率。他称，我国应借鉴美国玉米生产机械化的做法，合理投入、精量和简化生产过程，实现高产与高效协同发展；应重点围绕上下茬衔接，改革种植模式，提高种子质量，推广单粒播种，机械施肥和机械化籽粒收获等关键环节，推广现代农业机械和生产管理技术；根据我国农村劳动力转移和成本上升的特点，当前应突出以农机为先导，研发与玉米主产区种植方式相适应的机械化作业标准，农机农艺相配合，推进玉米生产全程机械化进程；我国东北玉米区应学习美国的先进经验，改变早熟品种不高产的传统思维定势，以早熟、密植实现提质、增产、增效，逐步实施机械收获籽粒；还应借鉴美国经验，强化早熟、耐密植、适应机械作业品种的选育，强化种子加工技术和单粒精播技术的研发和推广应用。李少昆研究员还提出，虽然我国因千家万户的小规模种植，难以规模化生产，但随着土地流转，突出规模种植效益，农民对技术需求将会更加强烈，要逐渐建立中国特色的技术和信息服务平台，促进玉米生产技术能力的提升。
