高效智能联合收获机在临沭县进行花生田间收获试验。　受访者供图

我国花生常年种植面积在7000万亩以上，总产量达1900万吨，占世界总产量40%以上。花生产业离不开机械化，近年来，我国花生机械化率持续提升，“十四五”末，全国花生耕种收综合机械化率达到近75%，较“十四五”初期提升10%以上。收获机具直接决定花生收获的效率、损失率以及农户的生产效益。目前，我国已解决规模化产区花生高效联合收获“无机可用”的问题，但还存在装备生产效率不高、适应性差、作业质量不稳定、变量调节和智能控制难度大、智能化程度低等问题。眼下，对高效、高质、精良的高端智能装备需求愈发迫切，2025年，农业农村部南京农业机械化研究所研发出花生高效联合收获智能控制系统并成功应用整机，实现了花生收获从以往的固定参数靠人工经验调节，变为机具自主监控，靠模型“在线感知、动态调控”，极大提升了花生收获的效率和质量。

传统收获机无法全环节自主变量作业

花生为土下果实，收获环境复杂，田里泥土黏附、秧蔓缠绕、地形起伏，很容易出现喂入波动。同时，花生收获涉及挖掘、夹拔、输送、摘果、清选、集果等多个环节，“传统收获机已无法实现复杂多变工况下的全环节自主变量作业，难以在生产效率与收获质量上再有较大提升。”南京农业机械化研究所绿色耕作与根果类作物收获技术装备创新团队于昭洋副研究员表示。

我国花生收获机械经历了从“无”到“有”，再到从“有”到“好”的发展阶段。传统联合收获机采用固定传动，结构参数无法变量调节，导致一系列问题：想提高摘果效果，可能带来破碎率上升；想加大风量降低含杂率，又可能把荚果吹走；喂入忽大忽小，更容易出现堵塞与损失；想要提高作业质量，只能停机测样，凭经验手动调节；工况多变，难以维持恒定高性能作业。这些问题都导致收获效率和收获质量降低。

“十四五”以来，我国花生收获机械向高效化、智能化方向发展。国家重点研发计划“工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项“油菜/花生全程智能作业装备创制与应用”项目，为花生智能化收获总体研发进程按下了“加速键”。南京农业机械化研究所绿色耕作与根果类作物收获技术装备创新团队依托“十四五”国家重点研发计划、国家花生产业技术体系、中国农业科学院创新工程等项目，持续开展高效花生联合收获全环节“信息感知、智能决策、变量调节、自动控制、协同作业”等关键核心技术攻关，已取得多项突破性进展。

2025年，团队创新研发出花生联合收获全环节自主变量作业智能控制系统与高效智能联合收获装备，可一次性实现两垄四行花生的挖掘、夹拔、输送、摘果、清选、集果作业，整机具备仿形限深挖掘、割台自动对垄等智能化功能，实现了联合收获全环节的自主变量作业，为花生主产区高端化收获提供了新的智能化解决方案。

“高端智能技术与装备研发应用可有效减少花生收获损失、提升收获效率，收获期缩短能有效避免连续阴雨天减产绝收的风险，同时也为下茬作物抢种留下充足时间，提高土地利用率。”团队负责人、国家花生产业技术体系机械研究室主任顾峰玮表示。

为机器装上“眼睛”和“大脑”

在山东省临沂市临沭县的花生田里，一台履带式花生高效智能联合收获机沿垄稳步前行：自动对垄、挖掘起秧、输送清土、摘果清选、荚果收集一气呵成。与传统机具不同的是，它不仅能干活，还“会看、会算、会测、会调”——作业状态、作业参数、收获质量等数据被实时感知，作业部件的参数可在线自主调整，整机像一台聪明灵活的“田间移动式收获智能体”，在复杂工况下保持稳定作业。

为促进机具尽快熟化，南京农业机械化研究所将花生高效智能联合收获装备样机分别投放到山东省临沭县、河南省驻马店市等地，开展田间收获性能考核试验。2025年9月，在花生主产区河南省遂平县召开花生全程智能作业装备现场演示会，系统展示花生高效智能联合收获装备成果，并与遂平县签署了《花生生产全程机械化智能化推进县共建合作协议》，推进成果集成熟化与大面积落地应用。

经过检验，花生高效智能联合收获装备实现了花生智能收获三大关键技术突破。一是全环节作业参数可调可控，摆脱“固定传动、固定结构”的耦合束缚。二是机器视觉在线估算作业质量，告别“停机测样”。传统机具在收获过程中往往需要停机，通过人工抽样、称重统计作业质量，再根据作业质量优化调整机器参数，效率低，且不能反映后续收获的质量。作业质量智能感知系统则在作业过程中在线估算未摘、破碎、含杂等作业质量指标，为机器装上了“智慧的眼睛”，实现“边收边测”。三是把“经验调参”转变为“模型驱动的自适应优化”，为机器装上了“聪明的大脑”。过去，机手根据作业质量凭经验制定调整方案，手动调整收获参数、更换合适零部件，判断难度大、随机性大、可靠性差、效率低，难以应对短时间内工况快速变化。团队开发的参数自适应调控系统则能驱动各作业部件协同响应，实现全环节自主变量作业闭环控制。

“这台机子用下来最大的感受是‘省心’，机器能跟着把关键参数往合适方向调，不用老是停机反复试。以往，最怕就是下雨，收获窗口就那么一两天，可是地况一变就得停机看样、调参数，耽误农时。现在机器能边收边根据情况把关键参数往合适方向调，少停机、少返工，整块地能连续干。对我们种植大户来说，下雨前能多抢收几亩、把花生尽快收进来，心里就踏实多了。”河南农吉农业服务有限公司负责人、花生种植大户王江涛表示。

让智能农机更耐用、更通用、更好用

花生联合收获全环节自主变量作业智能控制技术是我国花生全环节智能化收获技术的率先突破，也是我国花生机械化收获技术向高效智能、优质精良转型升级的“智能化引擎”，为满足我国花生主产区高效化、高端化、智能化收获需求提供了有力技术支撑。

与传统花生收获机具比，高端智能机具让生产更高效、更低损、更简单，即便是人没有经验的情况下，机具本身有“经验”，从而实现“傻瓜式”操纵下的高质高效收获。经检测机构鉴定，该机具的监测精度、控制精度均不低于90%，与无智能化控制的同类机型相比，损失率降低20%以上，作业效率提高25%以上，生产效率提高20%以上，综合经济效益提高15%以上。

但目前，高端智能农机前沿技术较多，技术难题还在持续攻克，还处于熟化阶段。“未来还需要在两个方面不断改善。”顾峰玮说，一是在“看”上努力，在作业质量感知方面需要“看”得更快、更准确，这需要进一步扩充实时多工况下数据集，轻量化算法模型，增强作业质量识别效果和提升识别速度；二是在“控”上努力，要让机器全环节参数自主决策协同控制更精确、稳定、高效，这需要进一步优化控制算法。

高端智能农机是现代农业发展的必然方向。目前，花生高效智能联合收获装备主要面向我国花生主产区规模化、标准化场景，南京农业机械研究所正加速推进成果熟化与大面积落地应用，2025年已累计示范推广2000亩以上，后续示范面积还将进一步扩大。

“让智能农机更耐用、更通用、更好用，需要我们继续针对不同应用场景，丰富参数策略库，提升连续高负荷作业下的耐久性与作业顺畅性，同时推进模块化、标准化与规模化制造，降低生产、制造、使用和维护成本。”顾峰玮说。