玉米是我国最主要粮食作物之一，种植面积居三大粮食作物之首，2009年播种面积达3118万hm2，产量1.64亿吨左右，约占粮食产量的31％。　　 玉米秸秆和根茬作为种植玉米产生的“副产品”，是工业和农业生产的重要资源。首先，玉米秸秆含有丰富的营养，可用作畜牧业饲料的原料；其次，秸秆及根茬还田能增加土壤有机质，培肥地力；最后，玉米秸秆根茬是一种含硫量极低的清洁燃料，是新能源中最具开发利用潜力的绿色可再生能源之一。　　 根茬的能源化利用首要环节是根茬的获取。传统的人工根茬收获方式劳动量大、效率低、根土分离效果差。要实现根茬的规模化利用，必需实行机械化收获。国内外机械化根茬处理方式主要停留在根茬粉碎还田和免耕播种方面，对玉米根茬收获机械的研究几乎是空白。本研究在分析对比国内外各种根茬处理模式的基础上，提出对根茬进行收获的必要性，并围绕根茬挖掘、部分根土分离、根茬放铺等关键部件的研究以及整机的研制展开工作，主要研究内容和结论如下：　　 (1)确定了挖掘深度与宽度。通过对根茬三维结构尺寸的田间实测统计，给出了挖掘时需要达到的深度为16cm，宽度为25cm。　　 (2)研制了一种新型偏置式根茬挖掘铲，采用斜切式挖掘，工作阻力小，漏茬率低，挖茬效果好。通过理论分析确定了挖掘铲的最佳参数值：铲刃斜角γ=45°、副刃斜角γ=0°、铲的倾角α=20°、铲长L=铲宽B=320mm。用Pro/E建立了挖掘铲模型并导入到ANSYS软件中进行有限元分析，保证强度要求。　　 (3)研制了三辊捡拾装置，有效实现根茬捡拾与部分根土分离。首次提出三辊捡拾的概念，并对机构运动和根茬捡拾过程进行了分析研究，确定了齿辊的最佳转速为270r/min。　　 (4)基于Pro/E三维设计软件进行根茬挖掘铲、捡拾机构、放铺装置、传动系统等关键部件的设计、装配、干涉检查以及二维工程图的生成。在此基础上，完成玉米根茬起铺机整机的研制。　　 (5)进行田间试验研究，对玉米根茬起铺机整机与关键部件的性能进行评估，并根据田间试验效果提出改进意见。试验结果表明：机具具有较好的根茬起挖和根土分离能力，作业后地块平整，便于后续捡拾与根土分离机的作业。