影響玉米機(jī)械收粒質(zhì)量因素的分析

趙東賓，楊　哲（.兵團(tuán)第九師一六五團(tuán)機(jī)關(guān)，新疆　額敏縣　83460；.兵團(tuán)第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）

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影響玉米機(jī)械收粒質(zhì)量因素的分析

趙東賓1，楊哲2
（1.兵團(tuán)第九師一六五團(tuán)機(jī)關(guān)，新疆額敏縣834601；2.兵團(tuán)第九師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）

摘要：對玉米種類、籽粒含水量、產(chǎn)量高低、種植區(qū)間、植穗位置等影響玉米機(jī)械收粒質(zhì)量的相關(guān)因素進(jìn)行分析探討，結(jié)果顯示，籽粒水分同收割過程中籽粒破損率、遺失率以及雜質(zhì)率具有較大的聯(lián)系，其中，籽粒含水量與籽粒破損率以及雜質(zhì)率成正比例關(guān)系，與遺失率成反比例關(guān)系。玉米品種的差異化使得機(jī)械收粒質(zhì)量各不相同。

關(guān)鍵詞：玉米；機(jī)械收粒；籽粒含水量；破碎率；產(chǎn)量損失率

玉米作為人類社會主要的糧食農(nóng)作物，在全球都有著廣泛的種植分布。相對于其他作物而言，在我國玉米逐漸發(fā)展成為農(nóng)作物的主力軍，其種植面積最大，產(chǎn)量也是最高，并且玉米預(yù)期增產(chǎn)量也是最高的。盡管國內(nèi)玉米種植分布廣泛，可是在我國三大作物中，玉米的機(jī)械化收割占比非常小，極不利于玉米的大規(guī)模發(fā)展，也成為限制玉米機(jī)械化發(fā)展的重要問題。玉米采摘全程機(jī)械化可以極大地減輕工作量，并最終完成玉米采摘機(jī)械化勞動。現(xiàn)階段，我國玉米采摘還主要停留在摘穗階段，不過機(jī)收粒將作為以后玉米采摘的必然趨勢。玉米機(jī)收粒質(zhì)量評價指標(biāo)通常有籽粒破損率、雜質(zhì)率以及遺失率，通過查閱資料表明，種類以及種植技術(shù)更容易導(dǎo)致機(jī)收粒質(zhì)量問題［1-2］。本文基于大田種植的前提下，對種類、種植區(qū)間、植株性狀、產(chǎn)量高低、籽粒含水量等同機(jī)收破損率、遺失率以及雜質(zhì)率之間的相互聯(lián)系進(jìn)行探究，確定影響玉米機(jī)收粒質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素，以促進(jìn)我國玉米機(jī)收粒技術(shù)的發(fā)展。

1　材料與方法

1.1機(jī)械收籽粒相關(guān)指數(shù)調(diào)查與測量

1.1.1調(diào)查地點(diǎn)、收割機(jī)型與品種

調(diào)查地點(diǎn)為本課題設(shè)立在新疆的玉米密植高產(chǎn)全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗地和示范田，共82塊地，具體見表1。

1.1.2調(diào)查項目與測量方法

樣區(qū)篩選和植株狀況、產(chǎn)量預(yù)測：篩選出符合機(jī)收粒要求的區(qū)域，并在該區(qū)域內(nèi)挑選出長勢較統(tǒng)一、無缺苗的區(qū)域當(dāng)作樣區(qū)，同時在機(jī)收前以10 m區(qū)域內(nèi)株數(shù)求得樣地收割株數(shù)，然后連著挑選10株，檢測其植株以及穗位的高度，再計算所有玉米穗粒數(shù)及其行數(shù)，測量玉米穗籽粒的重量，最后求得理論產(chǎn)量。

表1　調(diào)查地點(diǎn)及涉及的收割機(jī)類型與玉米品種

機(jī)型、機(jī)收速率：查閱收割機(jī)類型及其生產(chǎn)時間；檢測其在50 m長的樣區(qū)收割時耗，從而求得其收割速率；產(chǎn)量遺失率：基于此樣段篩選出3個樣點(diǎn)，所有樣點(diǎn)均要求達(dá)到2 m長的收割幅寬，然后分別測量出所有樣點(diǎn)區(qū)域中玉米掉穗以及落粒重量，并求得每單位面積中的掉穗與落粒重量，最后求得產(chǎn)量遺失率；籽粒含水量、破損率與雜質(zhì)率：對樣段進(jìn)行收割后，在其收割倉庫中收集2 kg的籽粒樣，通過PM8188檢測儀測量其水分含量，并反復(fù)操作5次，然后計算出平均值；通過人工篩，選出完整、破損的玉米以及其他雜質(zhì)，同時測量出籽粒破損率和雜質(zhì)率，收集1 000粒完整籽粒并測量其總重量。

1.2數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1籽粒含水量對籽粒破碎率、田間損失率（落粒率和掉穗率）和雜質(zhì)率的影響

在調(diào)研樣本區(qū)域內(nèi)，通過機(jī)械收割的籽粒含水量處于11.3%（早熟玉米品種）至30.2%（晚熟玉米品種）的區(qū)間內(nèi)，均值為22.34%；在實際收割時，籽粒破損率的范圍為1.29%～16.76%，均值為7.85%；田間遺失率的范圍是0.11%～13.35%，均值為1.47%。另外，還可以測量出落粒率與掉穗率均值，分別為0.64%和0.83%；雜質(zhì)率范圍為0.06%～1.46%，其均值等于0.29%。

經(jīng)過調(diào)查可以得出，籽粒含水量同破損率（r = 0.253 4*，n = 85）以及雜質(zhì)率（r = 0.269 2*，n = 85）之間是正比例關(guān)系，也就是說玉米粒水分越多，其破損率以及雜質(zhì)率也就越高，如圖1、2所示。

圖1　水分含量與籽粒破碎率的關(guān)系

圖2　水分含量與雜質(zhì)率的關(guān)系

籽粒含水量與產(chǎn)量田間損失率具有反比例的關(guān)系（rYield = -0.320 8**，n = 85），也就是說在機(jī)收粒的過程中，如果籽粒含水量越多，那么其產(chǎn)量損失率也就越大（見圖3）。機(jī)收粒導(dǎo)致產(chǎn)量損失主要包括落粒以及掉穗，在本次調(diào)查中，產(chǎn)量落粒率達(dá)到0.64%，掉穗率達(dá)到0.83%。通過分析可以得出，籽粒含水量同產(chǎn)量掉穗率之間具有反比例關(guān)系（rear = -0.349 8**，n = 85），可是同落籽率之間不存在明顯的相互關(guān)系（rKernel = -0.067 9，n = 85）。換而言之，樣本區(qū)域內(nèi)掉穗率隨著籽粒水分的增加而快速增加。

圖3　水分含量與產(chǎn)量田間損失率的關(guān)系

2.2不同來源玉米品種對籽粒破碎率、損失率的影響

表2　不同來源玉米品種收獲時籽粒水分含量及其與破碎率、損失率和雜質(zhì)率的相關(guān)關(guān)系（r）

從表2可以看出，美國先鋒種業(yè)335號品種的落粒率、掉穗率以及田間遺失率均隨著籽粒含水量的升高而降低，其中落粒是造成總產(chǎn)量減少的關(guān)鍵因素；德國KWS2564號品種落粒率隨著籽粒含水量的增加而增加，掉穗率以及遺失率隨著籽粒含水量的增加而降低，在機(jī)械收割的過程中，掉穗是造成總產(chǎn)量減少的關(guān)鍵因素；本國品種（中單909、良玉88、良玉99和農(nóng)華101）落粒率隨著籽粒含水量的增加而減小，掉穗率以及遺失率隨著籽粒含水量的增加而增加，其中掉穗是造成總產(chǎn)量減少的關(guān)鍵因素。

此外，在機(jī)械收割的過程中，美國先鋒種業(yè)335號雜質(zhì)率隨著籽粒含水量的上升而上升；德國KWS2564號品種雜質(zhì)率基本上同籽粒含水量不存在明顯關(guān)系；國內(nèi)品種雜質(zhì)率隨著籽粒含水量的提高而顯著上升，具體見表2。

2.3其他因素對玉米機(jī)械收粒質(zhì)量的影響

根據(jù)調(diào)查可以得出，在機(jī)收籽粒的過程中，如果產(chǎn)量、株高以及穗高越大，其籽粒的破損率越大；如果種植密度、收割速度越大，其籽粒破損率越小；產(chǎn)量、密度越大，籽粒遺失率越小，株高、穗高越大，籽粒遺失率越高；產(chǎn)量、密度以及株高越大，籽粒雜質(zhì)率越大，行距、穗高、收割耗時越大，籽粒雜質(zhì)率越低，具體見表3所示。

表3　其他因素與玉米機(jī)械收粒質(zhì)量指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系（n = 85）

3　討論與小結(jié)

通過調(diào)查得出，在機(jī)械收割過程中，玉米含水量同籽粒破損率、遺失率以及雜質(zhì)率具有明顯的正比例關(guān)系，也就是說籽粒破損率與雜質(zhì)率隨著含水量的增多而增多。如果在籽粒含水量不超過25%的時候進(jìn)行機(jī)收，那么其破損率與雜質(zhì)率也就相對更小，這與以前學(xué)者的調(diào)查結(jié)論相統(tǒng)一，有學(xué)者得出籽粒含水量處在22%～24%區(qū)間的時候，是進(jìn)行機(jī)械收割最好的時候［3］。也有相關(guān)數(shù)據(jù)表明，籽粒含水量低于15%時進(jìn)行機(jī)械收割，如果掉穗率越高，那么籽粒遺失率也就會越高。

在機(jī)械收割過程中，如果玉米品種不同，那么與其相應(yīng)的籽粒含水量同破損率、雜質(zhì)率以及遺失率之間的聯(lián)系也存在差別，體現(xiàn)出品種的差異性。在機(jī)械收割過程中，美國先鋒355號落粒、掉穗率隨著籽粒含水量的增加而降低，這主要是歸因于該品種生長較快，玉米穗葉以及果穗極易散落，導(dǎo)致籽粒易失水干癟，進(jìn)而脫落；德國KWS 2564號品種落粒率隨著籽粒含水量的增加而增加，掉穗率與籽粒遺失率隨著籽粒含水量的增加而減小，這主要?dú)w因于該品種在生長后期，玉米穗葉快速散落，再加上含水量降低，極易導(dǎo)致掉穗現(xiàn)象的發(fā)生，只不過其落粒率相對較小，在機(jī)械收割的過程中，掉穗是造成總產(chǎn)量降低的關(guān)鍵因素；本國品種掉穗率隨著籽粒含水量的增加而增加，這主要?dú)w因于該品種生長成熟后，玉米穗葉散落較慢，且玉米穗難以脫落，同時隨著籽粒含水量降低，其體積開始快速減小，因而極易導(dǎo)致落粒現(xiàn)象的發(fā)生，其中落粒是造成總產(chǎn)量降低的關(guān)鍵因素。

通過調(diào)查分析，各個類別收割機(jī)同籽粒破損率、遺失率間的關(guān)系未發(fā)現(xiàn)任何規(guī)律性。其中，籽粒破損率、遺失率與雜質(zhì)率隨著收割時耗的增加而降低，這主要是因為在收割過程中，收割時耗往往和田塊地勢、種植密度等相關(guān)，通常收割時耗較小的基本都是地勢平坦、密度合理、土地干燥、植株挺立的田塊，所出現(xiàn)的遺失率和雜質(zhì)率也就更小。

參考文獻(xiàn)

［1］朱紀(jì)春，陳金環(huán).國內(nèi)外玉米收獲機(jī)械現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)分析［J］.農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2010（4）：23-26.

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［3］阮龍，王俊，陳義紅，等.玉米籽粒干物質(zhì)積累、含水量及其對機(jī)收影響的研究［J］.農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2011，12（12）：1857-1860.

收稿日期：2016—03—25