影響玉米機械收粒質量因素的分析

趙東賓，楊　哲（.兵團第九師一六五團機關，新疆　額敏縣　83460；.兵團第九師農業科學研究所）

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影響玉米機械收粒質量因素的分析

趙東賓1，楊哲2
（1.兵團第九師一六五團機關，新疆額敏縣834601；2.兵團第九師農業科學研究所）

摘要：對玉米種類、籽粒含水量、產量高低、種植區間、植穗位置等影響玉米機械收粒質量的相關因素進行分析探討，結果顯示，籽粒水分同收割過程中籽粒破損率、遺失率以及雜質率具有較大的聯系，其中，籽粒含水量與籽粒破損率以及雜質率成正比例關系，與遺失率成反比例關系。玉米品種的差異化使得機械收粒質量各不相同。

關鍵詞：玉米；機械收粒；籽粒含水量；破碎率；產量損失率

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

1　材料與方法

1.1機械收籽粒相關指數調查與測量

1.1.1調查地點、收割機型與品種

調查地點為本課題設立在新疆的玉米密植高產全程機械化生產試驗地和示范田，共82塊地，具體見表1。

1.1.2調查項目與測量方法

樣區篩選和植株狀況、產量預測：篩選出符合機收粒要求的區域，并在該區域內挑選出長勢較統一、無缺苗的區域當作樣區，同時在機收前以10 m區域內株數求得樣地收割株數，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及其行數，測量玉米穗籽粒的重量，最后求得理論產量。

表1　調查地點及涉及的收割機類型與玉米品種

機型、機收速率：查閱收割機類型及其生產時間；檢測其在50 m長的樣區收割時耗，從而求得其收割速率；產量遺失率：基于此樣段篩選出3個樣點，所有樣點均要求達到2 m長的收割幅寬，然后分別測量出所有樣點區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，最后求得產量遺失率；籽粒含水量、破損率與雜質率：對樣段進行收割后，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，同時測量出籽粒破損率和雜質率，收集1 000粒完整籽粒并測量其總重量。

1.2數據處理與分析

采用SPSS軟件進行數據處理和統計分析。

2　結果與分析

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）和雜質率的影響

在調研樣本區域內，通過機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）的區間內，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%；雜質率范圍為0.06%～1.46%，其均值等于0.29%。

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

圖1　水分含量與籽粒破碎率的關系

圖2　水分含量與雜質率的關系

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

圖3　水分含量與產量田間損失率的關系

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、損失率和雜質率的相關關系（r）

從表2可以看出，美國先鋒種業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量減少的關鍵因素；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，在機械收割的過程中，掉穗是造成總產量減少的關鍵因素；本國品種（中單909、良玉88、良玉99和農華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量減少的關鍵因素。

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

2.3其他因素對玉米機械收粒質量的影響

根據調查可以得出，在機收籽粒的過程中，如果產量、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；產量、密度以及株高越大，籽粒雜質率越大，行距、穗高、收割耗時越大，籽粒雜質率越低，具體見表3所示。

表3　其他因素與玉米機械收粒質量指標間的相關關系（n = 85）

3　討論與小結

通過調查得出，在機械收割過程中，玉米含水量同籽粒破損率、遺失率以及雜質率具有明顯的正比例關系，也就是說籽粒破損率與雜質率隨著含水量的增多而增多。如果在籽粒含水量不超過25%的時候進行機收，那么其破損率與雜質率也就相對更小，這與以前學者的調查結論相統一，有學者得出籽粒含水量處在22%～24%區間的時候，是進行機械收割最好的時候［3］。也有相關數據表明，籽粒含水量低于15%時進行機械收割，如果掉穗率越高，那么籽粒遺失率也就會越高。

在機械收割過程中，如果玉米品種不同，那么與其相應的籽粒含水量同破損率、雜質率以及遺失率之間的聯系也存在差別，體現出品種的差異性。在機械收割過程中，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，導致籽粒易失水干癟，進而脫落；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，這主要歸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，極易導致掉穗現象的發生，只不過其落粒率相對較小，在機械收割的過程中，掉穗是造成總產量降低的關鍵因素；本國品種掉穗率隨著籽粒含水量的增加而增加，這主要歸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，因而極易導致落粒現象的發生，其中落粒是造成總產量降低的關鍵因素。

通過調查分析，各個類別收割機同籽粒破損率、遺失率間的關系未發現任何規律性。其中，籽粒破損率、遺失率與雜質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，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，所出現的遺失率和雜質率也就更小。

參考文獻

［1］朱紀春，陳金環.國內外玉米收獲機械現狀和技術特點分析［J］.農業技術與裝備，2010（4）：23-26.

［2］畢俊平.玉米收獲機械化亟待解決的問題［J］.科技情報開發與經濟，2004，14（6）：73.

［3］阮龍，王俊，陳義紅，等.玉米籽粒干物質積累、含水量及其對機收影響的研究［J］.農業科學與技術，2011，12（12）：1857-1860.

收稿日期：2016—03—25