新疆玉米機械收獲籽粒含水率與相關性狀的關系

王浥州，張萬旭，王克如，肖春花，周先林，張園夢，翟 娟，謝瑞芝，明 博，侯 鵬，李少昆

(1.石河子大學 農學院/綠洲生態農業重點實驗室，新疆石河子 832003；2.中國農業科學院作物科學研究所/農業部作物生理生態重點實驗室，北京 100081)

全程機械化是現代玉米生產方式的方向，在當前條件下，機械收獲特別是機械粒收水平低是制約中國玉米全程機械化發展的瓶頸[1-5]。至2015年，中國機械收獲率為63%，機械粒收占比不足5%，主要集中在北疆、黑龍江第3～第5積溫帶和內蒙古東北部等春玉米種植區[2]。評價機械粒收質量的指標主要包括破碎率、雜質率和損失率，損失率由落粒損失和落穗損失構成[4]。國家標準 GBT21962-2008[6]規定機械粒收破碎率≤5%，雜質率≤3%，損失率≤5%，玉米檢測國家標準 GB1353-2009[7]將三等玉米破碎率規定為≤8%。同時，籽粒含水率和產量也是評價機械收獲質量的重要指標。康云友等[8]研究表明，機械粒收時籽粒含水率應控制在25%以下。國際上普遍認為，當籽粒含水率在18%～23%時機械粒收質量最佳[9-11]，過高的含水率不但會造成烘干成本的增加，也會導致破碎率和雜質率上升。機械收獲質量受多種因素影響，研究結果顯示，粒收時的籽粒含水率與破碎率、雜質率和損失率顯著相關，籽粒含水率越高，機收破碎率和雜質率越高[4,12-13]。不同機型作業對玉米籽粒破碎率和落粒率產生顯著影響，同一機型不同收獲機器、不同操作機手之間作業也會對玉米籽粒破碎率、雜質率和落粒損失率產生顯著影響[14-15]。同時，在相近含水率下，不同品種之間的破碎率具有極顯著差異，雜質率、落粒率和落穗率也有一定差異[16]。中國農業科學院作物科學研究所栽培與生理創新團隊前期研究表明，中國當前玉米機械粒收破碎率均值為8.56%，其中破碎率≤5%以下的樣本占31.92%，而≤8%的樣本占39.47%；雜質率均值為1.22%；田間機收總損失率為4.76%，北疆是中國玉米機械粒收率最高的地區，平均破碎率為6.38%，雖低于全國破碎率均值[17]，但仍未達到機械粒收破碎率≤5%的國家標準，籽粒破碎率高是中國玉米機械粒收最主要的質量問題[2]。西北春玉米區1年1季種植、后期空氣濕度低、玉米病蟲害輕，非常適合玉米機械粒收技術推廣。本研究于新疆昌吉和奇臺兩地，在收獲機械型號相同的條件下，通過分期收獲，分析籽粒含水率和品種等因素對收獲質量的影響，為最佳收獲期的確定、品種的篩選和提高西北春玉米機械收獲質量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

于2018在新疆昌吉西部農業研究中心和奇臺試驗示范基地進行試驗。其中，在昌吉試驗基地，選取‘JP6145’‘聯創808’‘聯創825’‘KX9384’‘新玉47’‘陜單650’‘富育1512’‘陜單620’‘九玉M03’‘元華9號’‘東單6531’‘澤玉8911’‘先玉335’‘先玉1331’‘KWS2030’‘鐵源24’‘東單1331’‘九圣禾2468’18個國內主栽品種，4月28日-4月29日播種，種植密度為9 萬株/hm2， 50 cm等行距種植，每個品種種植12行，行長100 m，按當地大田模式管理；分別于8月28日、9月10日、9月20日、10月2日、10月13日和10月20日6個時期收獲。

在奇臺試點選取‘KWS2030’‘KX9384’‘M751’‘新玉77’‘優旗909’5個品種，4月25日播種，對‘KWS2030’增設一個5月15日播期，種植密度為10.5萬株/ hm2，每個品種種植面積 0.67 hm2，行長為100 m,40 cm+70 cm寬窄行種植，分別于9月22日、10月2日、10月10日、10月16日和10月23日5個時期收獲。

兩地收割機類型同為John Deere W210谷物聯合收獲機配裝天人玉米專用割臺，割幅為7行。昌吉、奇臺兩地分期收獲時分別采用同一臺收割機、同一操作機手和同一機械調試參數進行。

兩地生育期內氣候條件見圖1，昌吉試點具有平均溫度較高、相對濕度較低和降雨較少的特點，屬于溫熱干燥型氣候；奇臺試點溫度較低、相對濕度較高、降雨較多且降雨量大，具有冷涼濕潤的氣候特征。

圖1 2018年昌吉和奇臺試點玉米生育期間氣象資料Fig.1 Meteorological data of Changji and Qitai during the maize growth period in 2018

1.2 測定項目與方法

產量測定：昌吉試點于10月15日，奇臺試點于10月20日，選擇長勢均勻一致處作為樣區，調查20 m 行長的株數、雙穗率和空稈率，重復3次，計算單位面積穗數。同時在此區域內連續選擇 100 穗，稱取總質量以平均穗質量計為單穗質量，選取20穗手工脫粒后計算出籽率，用 PM-8188 水分儀測定含水率，重復3次，將含水率折合為14%計算理論產量[18]。

對兩地品種通過產量和破碎率的雙向平均法分類，結果表明(圖7)：在昌吉試點平均破碎率較低、產量較高的品種有‘澤玉8911’‘九圣禾2468’‘富育1512’‘鐵源24’‘先玉335’‘先玉1331’和‘東單6531’7個品種；奇臺試點因所選品種較少未出現產量較高、破碎率較低的品種。根據兩地氣候特征，昌吉試點應選擇較晚熟、產量較高的品種，如‘澤玉8911’‘九圣禾2468’和‘東單6531’；奇臺試點應加大宜機收品種的篩選數量，找出產量高、破碎率低的品種。

在昌吉試點5個收獲時期籽粒含水率均相近的2組品種中(表1)，以‘陜單620’和‘東單6531’機械收獲質量間的差異最大，其破碎率和雜質率間在前兩期收獲時均有顯著差異；‘先玉335’和‘鐵源24’僅破碎率在前兩次收獲時有極顯著差異，而雜質率、落粒率和落穗率間的差異不顯著。

在機械粒收測試地點，每個品種收獲后從機倉內隨機取收獲的籽粒樣品不少于2 kg并混合均勻，用PM-8188谷物水分測定儀測定含水率，重復5次，取平均值即為該品種此期收獲的籽粒含水率；然后稱取600 g籽粒樣品，手工分揀將其分為籽粒和非籽粒兩部分；籽粒部分稱量記為KW1，非籽粒部分稱質量記為NKW；再根據籽粒的完整性，將其分為完整籽粒和破碎籽粒并分別稱量，完整粒質量量記為KW2，破碎粒質量記為BKW,重復3次。

破碎率=[BKW/(KW2+BKW)]×100%

對于使用過程中進行焊補、有表面裂紋覺得有必要進行埋藏性缺陷檢測的部位，以及使用中出現焊接接頭泄露的部位，需要采用超聲、衍射時差法或射線等探傷方式進行埋藏性缺陷檢測。

在收割段隨機選取 3 個樣點，取每個樣點 2 m 長一個割幅寬(7行玉米)的面積，收集樣點內落粒與落穗，并將落穗手工脫粒，稱量落粒質量與落穗質量。將理論產量、落粒質量和落穗粒質量分別折合成單位面積數值。

損失率= [(單位面積落粒質量+單位面積落穗質量)/單位面積產量] ×100%

雜質率=[NKW/(KW1+NKW)]×100%

落粒率=(單位面積落粒質量/單位面積 產量)×100%

由圖3可知，昌吉試點5次收獲籽粒破碎率和雜質率隨收獲期的推遲逐漸降低，18個品種破碎率在各時期收獲變幅依次為74.5%～13.5%、41.6%～8.2%、35.3%～4.6%、17.8%～3.4%和14.0%～1.4%；在所有測試樣本中破碎率小于5%和8%的樣本占比分別為19.3%和 27.3%，主要分布在10月2日以后收獲的樣本，其中在10月13日收獲時破碎率最低。雜質率除第1次收獲雜質率均值較大，其余4次收獲雜質率均值均能滿足≤3%的國家標準，全部測試樣本雜質率小于3%的樣本占80.7%。落粒率在第1次收獲時相對較高，其余4次變化幅度不大。落穗率在不同收獲期之間變化較小，第2次收獲略高于其余4次，但品種間差異較大，‘元華9號’在5次收獲中有3次落穗率大于3%，‘聯創808’和‘KWS2030’在5次收獲中有4次落穗率均為0%；每期收獲所有樣本的平均損失率均滿足 ≤5%的國家標準。

在國家第三產業中，會展業已經成為了主要的組成力量。會展行業所帶來的發展方式雖然與其他傳統行業存在明顯不同，但會展行業注重創新性以及交流性思維，符合當前國家急需發展的宏觀政策。而中小型會展中心作為國家會展行業的基層組成力量，故其雖具有規模較小的特質，但仍舊需要對自身的管理模式以及運營模式進行研究和改良。這樣才能保證中小型會展在發展進程中得到升級經驗，進而迅速提升自身的發展實力，為國家第三產業的持續發展做出一份切實的推動貢獻。為此，本文選取會展管理以及運營模式為研究方向。

1.3 數據處理

采用SigmaPlot 10.0繪制折線圖和柱形圖，用Microsoft Excel 2007繪制散點圖，并用 SPSS Statistics 17.0 進行方差分析和回歸方程擬合度檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同收獲期籽粒含水率及收獲質量的變化

隨收獲期的推遲，昌吉和奇臺兩地籽粒含水率逐漸降低(圖2)。同一期收獲的不同品種之間籽粒含水率差異較大，8月28日至10月13日期間，昌吉試點供試18個品種的總體含水率范圍為12.5%～39.6%；9月22日至10月16日期間，奇臺試點5個品種總體含水率為15.8%～ 38.6%；兩地最后一次收獲平均含水率分別為 25.0%和20.3%。

落穗率=(單位面積落穗質量/單位面積 產量)×100%

為支持塔里木大學的教學實踐活動，幫助少數民族學生學用結合提高綜合能力，在吳輝生的多方努力和協調下，兵團六建與塔里木大學水建院簽訂了“校企合作協議”，同時還在兵團六建設立了“實訓基地”和“大學生就業創業見習基地”。這兩所基地從2014至2015年在塔里木大學圖書綜合信息樓工程項目在建期間發揮了重要作用，共接待施工現場實習生1226人，其中少數民族學生占30%。

圖2 不同時期收獲玉米籽粒含水率Fig.2 Maize grain moisture content in different harvest date

圖3 分期收獲玉米的破碎率、雜質率、落粒率、落穗率和損失率的變化(昌吉)Fig.3 Broken rate,impurity rate,grain loss rate,ear loss rate and loss rate of maize in different harvest dates in Changji

由圖4可知，奇臺試點4次收獲籽粒破碎率、雜質率、落穗率和落粒率隨收獲期的推遲逐漸降低，變幅分別為3.6%～36.3%、4.0%～30.2%、2.6%～26.7%和3.3%～19.7%，但各次收獲的平均破碎率均高于5%，其中破碎率≤5%的樣本均為‘KWS2030’和‘KX9384’。雜質率在第1次收獲的雜質率顯著高于后3次，其變幅為 0.25%～5.89%，在10月2日以后收獲的樣本雜質率均能滿足≤3%的國家標準。落穗率在第3次收獲時顯著增加，主要部分品種倒伏所致，4次收獲平均損失率均滿足≤5%的國家 標準。

2.2 籽粒含水率與收獲質量的關系

昌吉與奇臺試點分次收獲籽粒破碎率與含水率均呈二次曲線關系(圖5)，擬合方程分別為y=0.090x2-3.188x+ 32.74(R2= 0.784**，n=88)和y=0.079x2- 2.831x+27.89(R2= 0.834**，n=24)。由擬合曲線可得，在昌吉試點，當籽粒含水率為17.7%時達到4.5%的最低破碎率；籽粒含水率在15.4%～20.0%時，破碎率能滿足≤5%的國家標準；籽粒含水率在 11.5%～23.9%時，破碎率≤8%。在奇臺試點，當籽粒含水率為17.9%時達到2.5%的最低破碎率；籽粒含水率在12.3%～23.5%時，破碎率≤5%；在9.6%～26.2%時破碎率≤8%。兩試點雜質率與籽粒含水率均呈指數關系，擬合方程分別為y=0.007e0.162x(R2= 0.731**，n=88)和y=0.002e0.186x(R2= 0.740**，n=24)；當籽粒含水率在37%以下時兩地均能達到雜質率≤3%的國家標準。在昌吉試點，籽粒含水率與損失率和落粒率呈二次曲線關系，與落穗率呈線性關系，擬合方程分別為y= 0.009x2- 0.439x+6.536(R2= 0.245**，n=88)和y= 0.010x2- 0.532x+7.316(R2= 0.375**，n=88)及y= 0.050x-0.217(R2= 0.069**，n=88)；當籽粒含水率為24.4%時達到1.18%的最低損失率，籽粒含水率在3.8%～45.0%范圍內，損失率滿足≤5%的國家標準；籽粒含水率在26.6%時達到 0.24%的最低落粒率。在奇臺試點籽粒含水率與損失率、落粒率和落穗率間均無顯著相關。

2.3 不同玉米品種收獲質量的差異

理論產量=[單位面積穗數×單穗質量× 出籽率×(1-籽粒含水率)]/(1-14%)

在調查中，社區書記表示基層政府的許多工作仍然是發包到社區，“上面千條線，底下一根針”的局面仍然沒有得到有效改善。 街道和社區的職責難以區分，許多工作最后還是落到社區，無形中增加了社區的工作量。

圖4 分期收獲玉米的破碎率、雜質率、落粒率、落穗率和損失率的變化(奇臺)Fig.4 Broken rate,impurity rate,grain loss rate,ear loss rate and loss rate of maize in different harvest date in Qitai

圖5 玉米收獲質量指標與籽粒含水率的關系Fig.5 Relationships of grain moisture content with harvest quality in maize

2.4 不同地區玉米收獲質量的差異

昌吉與奇臺在最后一次收獲時平均破碎率最低，分別為5.1%和10.5%，兩地平均產量分別為12 178.3 kg/hm2和17 691.2 kg/hm2；在相同品種下也表現出昌吉具有破碎率和產量較低，奇臺試點具破碎率和產量較高的特點(圖6)。造成這種差異的主要原因可能與兩地不同的氣候特征有關，在昌吉試點高溫干燥加快了籽粒灌漿速率，所有品種均能在10月10日之前成熟，玉米在收獲期含水率低、破碎率低；奇臺試點溫度較低、空氣濕度和降雨量大，使籽粒灌漿期延長。在該氣候條件下，品種產量較昌吉地區高，但也造成高的籽粒含水率和破碎率。

表1 兩組籽粒含水率相近玉米品種收獲質量方差分析(昌吉)Table 1 Variance analysis of harvesting qualities of two maize groups with equally close moisture contents(Changji)

注：*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著,ns表示差異不顯著;“/”為空缺值,是由于未計算落粒率,或者落穗率均為 0(方差分析沒有意義)。

Note:* and ** show significant difference at the 0.05 and 0.01 probability level respectively,ns show not-significant at the 0.05 probability level;“/” is no data available because of missing grain loss rate or being zero of ear loss rate(variance analysis is meaningless).

圖6 昌吉、奇臺品種產量和籽粒破碎率差異Fig.6 Differences of maize yield and broken rate in Changji and Qitai

2.2.3 開展崗前安全培訓 舉辦森林消防隊員崗前安全培訓班，通過考試合格后方可上崗，加強撲救森林火災安全規程培訓演練，使半專業森林消防隊員掌握應知應會的森林防火安全知識，提高隊員科學撲救技能。防火期內，每月組織一次森林防火知識學習，每年開展一次森林消防演練，通過現場操作演練，熟練使用撲火機具。半專業撲火隊每個隊員應參加撲火安全培訓和風力滅火機使用培訓。風力滅火機組每組應保證有2名以上隊員掌握風力滅火機調機和化油器拆裝清洗技術。

近年來,隨著醫學技術水平的不斷發展與提高,急慢性腎功能衰竭晚期及急性中毒的患者行血液透析治療后生存率及生活質量得到了顯著提高,但由于患病人數的不斷增加、血液透析護理人員缺乏、相關人員法律意識淡薄、操作技術的不規范等等問題,從而導致患者在血液透析過程中各種感染、低血壓反應、導管脫落等不安全事件的發生[1],嚴重影響患者健康,甚至出現死亡。因此,臨床中應當更加注重對護理人員的專業技術知識和操作的培訓、加強護理人員責任心及法律意識,保證血液透析過程中的安全問題。筆者回顧性分析了我院64例血液透析患者的臨床資料,總結分析在血液透析護理中的安全因素,并提出護理對策,現將結果報道如下。

圖7 兩地玉米品種分類Fig.7 Classification of maize varieties

3 討論與結論

在昌吉和奇臺試點，隨收獲期的推遲玉米籽粒含水率、破碎率和雜質率降低，在相近收獲期奇臺試點籽粒含水率整體高于昌吉試點。兩地籽粒破碎與含水率間均符合二次曲線關系，雜質率與籽粒含水率間均符合指數關系，均與黃淮海夏播玉米[16]的測試結果趨勢一致。其中，在昌吉試點擬合方程分別為y破碎率= 0.090x2- 3.188x+ 32.74；y雜質率=0.007e0.162x，在奇臺試點擬合方程分別為y破碎率=0.079x2- 2.831x+27.89；y雜質率=0.002e0.186x。在昌吉試點，籽粒含水率與落粒率和損失率符合二次曲線關系，與落穗率符合線性關系，擬合方程分別為y損失率=0.009x2- 0.439x+6.536，y落粒率=0.010x2- 0.532x+ 7.316，y落穗率=0.050x- 0.217，在奇臺試點則無顯著相關。該結果與李璐璐等[16]在夏玉米上的結果不同，夏玉米隨收獲期推遲落穗率增大，與籽粒含水率符合y= 2 578.764 5/x2.245 3(R2= 0.35**，n=140)曲線關系，這種差異可能與夏玉米區收獲期陰雨天多、后期植株倒伏率較高有關；而在西北春玉米區氣候相對干燥，后期倒伏率較低，落穗率未表現出明顯的增加趨勢。因此，西北春玉米區更適合生理成熟后田間站桿脫水。此外，昌吉、奇臺兩地的樣本損失率≤5%的分別占總樣本量的90.0%和87.5%，滿足雜質率≤3%的樣本量分別占總樣本量的80.7%和87.5%，說明損失率和雜質率均不是影響兩地玉米機械粒收質量的主要因素。根據昌吉與奇臺試點破碎率與含水率模型擬合，兩地滿足破碎率≤5%的籽粒含水率為15.4%～20.0%與12.3%～ 23.5%；達到最低破碎率時含水率分別為17.7%和17.9%，低于黃淮海夏玉米[16]20.37%的結果，其原因尚需進一步研究。

他把強烈的事業心和責任感傳遞給每名同志，鍛造了隊伍的凝聚力、戰斗力。作為“食品、藥品、醫療器械”三大檢驗職能集一身的全額撥款事業單位，在任務量不斷增加、人員編制基本未變、沒有績效工資、沒有獎金的情況下，為了鼓舞士氣，他經常加班加點到深夜，周六周日幾乎不休息，平均每周都有三四個晚上到單位巡視，連續幾年除夕之夜都是在單位度過。在他的影響下，全所沒有一名同志在工作面前講困難，講條件，恪盡職守蔚然成風。

籽粒含水率對機械粒收質量特別是破碎率有重要影響，但也不可忽視品種及環境對收獲質量造成的影響。在昌吉試點含水率相近的兩組品種機械粒收質量存在顯著差異，這種差異在籽粒破碎率上體現最為明顯，分析認為這與不同品種籽粒破碎敏感性不同有關。兩地環境的差異也造成了玉米收獲期籽粒含水率、破碎率和產量的差異，昌吉的高溫干燥加快了籽粒灌漿速率與脫水速率，但卻不容易高產；奇臺溫度較低、空氣濕度較高、玉米貪青晚熟，容易高產，但也出現了收獲期籽粒含水率和破碎率較高等問題。在昌吉試點應選擇較長熟期、產量較高、破碎率相對較低的品種，如‘澤玉8911’‘九圣禾2468’和‘東單6531’；奇臺試點可通過增加篩選品種數量選出高產低含水率低破碎率品種。觀察發現，在兩地收獲機型號相同的條件下，兩地共有品種‘KWS2030’和‘KX9384’在籽粒含水率相近時都表現為昌吉試點破碎率略高于奇臺試點。分析認為該現象可能與昌吉試點溫熱干燥氣候造成籽粒脫水時應力裂紋增加[18-19]、破碎敏感性上升有關，其具體原因還需進一步研究。