谷物的收获过程一般包括收割、打捆和运输、堆垛、脱粒、分离和清粮等作业项目。目前采用的机械化谷物收获工艺有以下几种：①分段收获，即用机械或人工分别将作物割倒，铺放在田间，打捆运输和堆垛，在田间或谷场进行脱粒，最后进行分离和清粮等作业；②联合收获，即用联合收获机在田间一次完成切割、脱粒、分离和清粮等全部作业；③两段收获，即先用割晒机将谷物割倒，成条状铺放在具有一定高度的割茬上，经3～5天晾晒和后熟，然后用装有捡拾器的联合收获机进行捡拾脱粒、分离和清粮。
与不同的收获工艺相适应，收获机械可分为三类：
①收割机械，包括收割机、割晒机和割捆机。收割机工作时将作物割断，经输送机构将茎秆在田间放成约与机器前进方向垂直的条铺，或将作物割断后，自动分把、打捆、并放于地面。割晒机则将作物割断后在田间顺着机器前进方向放成茎秆首尾相连的条铺，这种条铺经晾晒后供捡拾联合作业。②脱粒机，可分为半喂入式脱粒机和全喂入式脱粒机。半喂入式脱粒机只将作物穗头部分喂入机器进行脱粒，脱粒后茎秆基本保持完整；全喂入式脱粒将作物全部喂入机器进行脱粒。③联合收获机，可分为半喂入式联合收获机和全喂入式联合收获机。半喂入式联合收获机将作物割断后，输送至半喂入脱粒装置进行脱粒，并进行清粮，最后获得干净的谷粒；全喂入式联合收获机则是将作物割断后，输送至全喂入脱粒装置进行脱粒随后进行分离和清粮，获得干净的谷粒。
（1）脱粒机械 脱粒机械的种类很多。动力脱粒机械的主要工作部分由一高速旋转的滚筒和固定的弧形凹板组成。在滚筒与凹板间形成脱粒间隙（又称凹板间隙），谷物在脱粒间隙内，受到滚筒和凹板的机械作用而脱粒。
全喂入脱粒机据作物沿滚筒的运动方向又可分为切流式和轴流式。在切流式脱粒机中，作物喂入后沿滚筒切向流动并被排出，谷物在通过凹板间隙的过程中被脱粒。在轴流式脱粒机中作物喂入后，一面随滚筒作旋转运动，又一面沿滚筒轴向运动，即沿螺旋线运动，其脱粒时间比切流式长许多倍。
按脱粒元件的形式脱粒机又分为纹杆滚筒式、钉齿滚筒式、弓齿滚筒式、叶轮式和组合式。
（2）谷物联合收获机 谷物联合收获机在田间一次完成切割、脱粒、分离和清粮等多项作业，直接获得清洁的谷粒。联合收获机一般可配大豆和玉米割台，用于收获大豆、玉米等作物。
用联合收获机收获谷物，能有效地提高劳动生产率，降低劳动强度、减少谷粒损失，有利于大面积的及时收获。如中国成批生产的JL1065型自走式联合收获机，割幅4.25m，喂入量5kg/s，一天可收获单产为4 500～6 000kg／hm2的小麦15～20hm2，相当于四五百个劳动力的手工作业量。但联合收获机结构复杂，价格昂贵，对驾驶员的技术要求也高。
联合收获机种类繁多，归纳起来，可以按动力供给方式、作物在机器中的流向以及对地形的适应能力等特点进行分类。按动力供给方式可将联合收获机分为牵引式、自走式、悬挂式和通用底盘式。牵引式联合收获机工作时由拖拉机牵引前进，这种机器的主要缺点是机组庞大、机动性差，收割台不能配置在机组的正前方，不能自行开道。自走式联合收获机自带发动机和行走系统，收割台可配置在机器的正前方，能自行开道，机动性好，生产效率高，但造价高，发动机和底盘不能全年充分利用。目前工业发达国家生产的联合收获机绝大部分是自走式。悬挂式联合收获机的收割台位于拖拉机前方，脱粒机位于拖拉机后方，两者用配置在拖拉机侧面的输送槽连接。悬挂式联合收获机具有牵引式和自走式联合收获机的主要优点，造价较低，能有效利用拖拉机的动力。但总体布置受拖拉机的限制，驾驶员视野不好，机器的动力传递较为复杂。尽管如此，在中国目前情况下，该种机型仍有良好的应用前景。通用底盘式的联合收获机是悬挂在通用底盘上，收获季节后，可以拆下联合收获机再配其他农具，充分发挥发动机和底盘的作用。该机型总体比较合理，但结构复杂，造价较高，目前应用很少。
按作物喂入方式和流动方向，可将联合收获机分为全喂入和半喂入两种，再按谷物通过滚筒的方向不同，又分为切流滚筒式和轴流滚筒式。
按对地形的适应性，联合收获机可为平地式和坡地式两种。
近年来，英国推出了一种站杆收获机械。目前，中国也有一些单位在研制、开发该种机械。这种收获机械工作时，不切断作物茎秆，而只将作物的穗头用梳脱板“梳”下来进行脱粒。由于不切割作物茎秆，作物茎秆也无需进入脱粒装置，因而大大节省了动力，提高了机器的效率。但不对茎秆进行适当处理有时会对后茬作物的生产有一定影响。
农业生物环境与能源工程包括农业生物环境工程与农村能源工程两大部分。
农业生物环境工程是指调节控制生物环境因素的工程技术。农业生物环境主要指与植物和动物生长、发育、繁殖直接有关的温度、光照、湿度、水分、土壤、气体等外界因素。现有技术可控制的环境只限于局部空间，通过控制、改善和创造适合农业生物生活和生产的环境条件，达到优质、低耗、速生和高产的目的。农业生物环境工程的研究范围已经从作物栽培、动物饲养和繁殖，以及动植物产品的贮存、保鲜等方面的大范围受控环境设施扩展到供生物技术精细操作、培养、驯化和保存使用的精密控制环境设施。它包括家畜环境工程、温室保护地环境工程、水产养殖环境工程、果蔬及畜产品和水产品贮藏保鲜环境工程，以及现代化生物技术所需用的环境工程。农业生物环境工程的作用可以概括为：①节约农地，可以利用贫瘠不堪农用的土地；②方便农业生产的管理，便于使用机械、节省人工；③延长农业生物的生长季节；④缩短农业生物的生长周期；⑤均衡农产品的供应；⑥便于控制病虫灾害，减少对农药的依赖，实现无公害农产品的生产和供应；⑦便于避免灾害性天气对农业生物的危害；⑧能使农业废弃物的消除处理作业变得比较方便容易；⑨更能充分地利用自然资源，例如，利用地热水及工业余热养鱼种菜；⑩缩短良种的选育周期，迅速繁殖良种苗木，便于优良品种的推广；⑾方便农业机械的广泛应用，实现农业生产工厂化、现代化等。
农村能源工程是指综合开发农村能源资源和用好供应农村的各种能源的工程技术。农村的能源资源有薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、小煤矿、水能、太阳能、风能、地热能、潮汐能等。除煤炭外，这些均为可再生能源。充分开发、节约使用农村能源，可以解决农村生产和生活燃料问题，防止对草林植被的破坏，并补充生产用能的不足，对保护农业生态环境，促进农村经济发展有重要意义。
（一）畜禽舍的环境控制
畜禽舍的环境主要指舍内的温度、湿度、有害气体含量和光照情况。温度通过畜禽舍的隔热保温、通风和防暑降温措施来控制；有害气体含量和湿度则由通风换气来控制；光照用人工光照来补充。
畜禽舍适宜的环境参数为：温度，蛋鸡为10～24℃，最适宜温度为13～20℃；肉用仔鸡为21～27℃，最适宜温度为24℃；生长猪、肥育猪、产仔母猪为15～20℃；相对湿度，一般为50％～75％，最高不超过80％；气流速度，冬季畜体周围为0.1～0.2m／s，最高不超过0.25m／s；有害气体允许的最高浓度，二氧化碳为1500mL／m3，氨为20mL／m3，硫化氢为10mL／m3。
1．通风
畜禽舍通风方式可分为自然通风和机械通风。
自然通风是靠热压和风压进行通风，不需要通风机械设备，可以节约投资和能源，并可结合自然光照进行，因而采用较为普遍；缺点是通风量、空气流动速度和方向不易控制。热压通风是当舍外气温低于舍内气温时，进入舍内的空气被加热变轻上升，使畜舍顶部气压大于舍外，下部气压小于舍外，舍内空气就会由上部开口流出去，舍外空气由下部开口流进来，如此往复循环形成通风。风压通风是当舍外有风时，畜舍迎风面气压大，背面气压小，舍外空气就从迎风面开口流进来，舍内空气则从背风面流出去。
机械通风是以风机为动力进行通风，其优点是通风量，空气流动速度和方法比较容易控制，但需要设备和消耗电能。
2．采光
畜禽舍采光分为自然采光与人工采光。自然采光主要靠门窗透入阳光进行光照。自然采光的设计任务就是确定窗的面积、数量、形状和位置。无窗式畜禽舍必须靠人工光源照明。自然采光畜禽舍设置人工光照设备，一般是作为短日照季节的补充光照，或为晚间工作照明。紫外线灯多用于更衣消毒间，也可在畜禽舍内有控制地使用。红外线灯和其他红外线、远红外设备则多用于幼畜禽供暖。照明用人工光照设计，要能满足畜禽对光照度的要求，舍内照明要均匀，光照时间控制方便。
3．供暖与降温
为保证畜禽舍最适宜的气温，大多数地区冬季必须供暖，而夏季则需降温。
供暖方式可分局部供暖和集中供暖两种。
由于幼畜禽一般要求温度较高，如使整幢畜禽舍气温达到要求很不经济，而且有些畜舍（如哺乳母猪舍、带羔母羊舍）会因加温感到热，这时就需采用局部供暖，供暖方法可采取红外线灯、液化石油气或煤油红外线加热器等；集中供暖可用热水供暖系统和蒸汽供暖系统。
降温措施除通风加大气流外主要有喷淋降温、蒸发垫降温和土层-空气换热降温。喷淋降温是往舍内洒水或喷雾，通过蒸发吸热。空气相对湿度越小，喷淋降温效果越好。蒸发垫降温是在机械通风系统的送风管或进风口中设置既吸水又透气的蒸发垫（用木丝、麻布帘或专门的吸湿纸制作），并装设水管不停地往垫上淋水，当空气通过蒸发垫时，水分蒸发吸热，降低气流温度，使凉风入舍。土层-空气换热降温的办法是在地下3m深处由中心呈辐射状埋设12根风管，每根长30m，一端由通入舍中的竖直管进入舍内，另一端也竖直露出地表并装有风机。起动风机后，风流经风管与土层换热，冬季加温，夏季降温。