影响玉米机械收粒质量因素的分析

赵东宾，杨　哲（.兵团第九师一六五团机关，新疆　额敏县　83460；.兵团第九师农业科学研究所）



影响玉米机械收粒质量因素的分析

赵东宾1，杨哲2
（1.兵团第九师一六五团机关，新疆额敏县834601；2.兵团第九师农业科学研究所）

摘要：对玉米种类、籽粒含水量、产量高低、种植区间、植穗位置等影响玉米机械收粒质量的相关因素进行分析探讨，结果显示，籽粒水分同收割过程中籽粒破损率、遗失率以及杂质率具有较大的联系，其中，籽粒含水量与籽粒破损率以及杂质率成正比例关系，与遗失率成反比例关系。玉米品种的差异化使得机械收粒质量各不相同。

关键词：玉米；机械收粒；籽粒含水量；破碎率；产量损失率

玉米作为人类社会主要的粮食农作物，在全球都有着广泛的种植分布。相对于其他作物而言，在我国玉米逐渐发展成为农作物的主力军，其种植面积最大，产量也是最高，并且玉米预期增产量也是最高的。尽管国内玉米种植分布广泛，可是在我国三大作物中，玉米的机械化收割占比非常小，极不利于玉米的大规模发展，也成为限制玉米机械化发展的重要问题。玉米采摘全程机械化可以极大地减轻工作量，并最终完成玉米采摘机械化劳动。现阶段，我国玉米采摘还主要停留在摘穗阶段，不过机收粒将作为以后玉米采摘的必然趋势。玉米机收粒质量评价指标通常有籽粒破损率、杂质率以及遗失率，通过查阅资料表明，种类以及种植技术更容易导致机收粒质量问题［1-2］。本文基于大田种植的前提下，对种类、种植区间、植株性状、产量高低、籽粒含水量等同机收破损率、遗失率以及杂质率之间的相互联系进行探究，确定影响玉米机收粒质量问题的关键因素，以促进我国玉米机收粒技术的发展。

1　材料与方法

1.1机械收籽粒相关指数调查与测量

1.1.1调查地点、收割机型与品种

调查地点为本课题设立在新疆的玉米密植高产全程机械化生产试验地和示范田，共82块地，具体见表1。

1.1.2调查项目与测量方法

样区筛选和植株状况、产量预测：筛选出符合机收粒要求的区域，并在该区域内挑选出长势较统一、无缺苗的区域当作样区，同时在机收前以10 m区域内株数求得样地收割株数，然后连着挑选10株，检测其植株以及穗位的高度，再计算所有玉米穗粒数及其行数，测量玉米穗籽粒的重量，最后求得理论产量。

表1　调查地点及涉及的收割机类型与玉米品种

机型、机收速率：查阅收割机类型及其生产时间；检测其在50 m长的样区收割时耗，从而求得其收割速率；产量遗失率：基于此样段筛选出3个样点，所有样点均要求达到2 m长的收割幅宽，然后分别测量出所有样点区域中玉米掉穗以及落粒重量，并求得每单位面积中的掉穗与落粒重量，最后求得产量遗失率；籽粒含水量、破损率与杂质率：对样段进行收割后，在其收割仓库中收集2 kg的籽粒样，通过PM8188检测仪测量其水分含量，并反复操作5次，然后计算出平均值；通过人工筛，选出完整、破损的玉米以及其他杂质，同时测量出籽粒破损率和杂质率，收集1 000粒完整籽粒并测量其总重量。

1.2数据处理与分析

采用SPSS软件进行数据处理和统计分析。

2　结果与分析

2.1籽粒含水量对籽粒破碎率、田间损失率（落粒率和掉穗率）和杂质率的影响

在调研样本区域内，通过机械收割的籽粒含水量处于11.3%（早熟玉米品种）至30.2%（晚熟玉米品种）的区间内，均值为22.34%；在实际收割时，籽粒破损率的范围为1.29%～16.76%，均值为7.85%；田间遗失率的范围是0.11%～13.35%，均值为1.47%。另外，还可以测量出落粒率与掉穗率均值，分别为0.64%和0.83%；杂质率范围为0.06%～1.46%，其均值等于0.29%。

经过调查可以得出，籽粒含水量同破损率（r = 0.253 4*，n = 85）以及杂质率（r = 0.269 2*，n = 85）之间是正比例关系，也就是说玉米粒水分越多，其破损率以及杂质率也就越高，如图1、2所示。

图1　水分含量与籽粒破碎率的关系

图2　水分含量与杂质率的关系

籽粒含水量与产量田间损失率具有反比例的关系（rYield = -0.320 8**，n = 85），也就是说在机收粒的过程中，如果籽粒含水量越多，那么其产量损失率也就越大（见图3）。机收粒导致产量损失主要包括落粒以及掉穗，在本次调查中，产量落粒率达到0.64%，掉穗率达到0.83%。通过分析可以得出，籽粒含水量同产量掉穗率之间具有反比例关系（rear = -0.349 8**，n = 85），可是同落籽率之间不存在明显的相互关系（rKernel = -0.067 9，n = 85）。换而言之，样本区域内掉穗率随着籽粒水分的增加而快速增加。

图3　水分含量与产量田间损失率的关系

2.2不同来源玉米品种对籽粒破碎率、损失率的影响

表2　不同来源玉米品种收获时籽粒水分含量及其与破碎率、损失率和杂质率的相关关系（r）

从表2可以看出，美国先锋种业335号品种的落粒率、掉穗率以及田间遗失率均随着籽粒含水量的升高而降低，其中落粒是造成总产量减少的关键因素；德国KWS2564号品种落粒率随着籽粒含水量的增加而增加，掉穗率以及遗失率随着籽粒含水量的增加而降低，在机械收割的过程中，掉穗是造成总产量减少的关键因素；本国品种（中单909、良玉88、良玉99和农华101）落粒率随着籽粒含水量的增加而减小，掉穗率以及遗失率随着籽粒含水量的增加而增加，其中掉穗是造成总产量减少的关键因素。

此外，在机械收割的过程中，美国先锋种业335号杂质率随着籽粒含水量的上升而上升；德国KWS2564号品种杂质率基本上同籽粒含水量不存在明显关系；国内品种杂质率随着籽粒含水量的提高而显著上升，具体见表2。

2.3其他因素对玉米机械收粒质量的影响

根据调查可以得出，在机收籽粒的过程中，如果产量、株高以及穗高越大，其籽粒的破损率越大；如果种植密度、收割速度越大，其籽粒破损率越小；产量、密度越大，籽粒遗失率越小，株高、穗高越大，籽粒遗失率越高；产量、密度以及株高越大，籽粒杂质率越大，行距、穗高、收割耗时越大，籽粒杂质率越低，具体见表3所示。

表3　其他因素与玉米机械收粒质量指标间的相关关系（n = 85）

3　讨论与小结

通过调查得出，在机械收割过程中，玉米含水量同籽粒破损率、遗失率以及杂质率具有明显的正比例关系，也就是说籽粒破损率与杂质率随着含水量的增多而增多。如果在籽粒含水量不超过25%的时候进行机收，那么其破损率与杂质率也就相对更小，这与以前学者的调查结论相统一，有学者得出籽粒含水量处在22%～24%区间的时候，是进行机械收割最好的时候［3］。也有相关数据表明，籽粒含水量低于15%时进行机械收割，如果掉穗率越高，那么籽粒遗失率也就会越高。

在机械收割过程中，如果玉米品种不同，那么与其相应的籽粒含水量同破损率、杂质率以及遗失率之间的联系也存在差别，体现出品种的差异性。在机械收割过程中，美国先锋355号落粒、掉穗率随着籽粒含水量的增加而降低，这主要是归因于该品种生长较快，玉米穗叶以及果穗极易散落，导致籽粒易失水干瘪，进而脱落；德国KWS 2564号品种落粒率随着籽粒含水量的增加而增加，掉穗率与籽粒遗失率随着籽粒含水量的增加而减小，这主要归因于该品种在生长后期，玉米穗叶快速散落，再加上含水量降低，极易导致掉穗现象的发生，只不过其落粒率相对较小，在机械收割的过程中，掉穗是造成总产量降低的关键因素；本国品种掉穗率随着籽粒含水量的增加而增加，这主要归因于该品种生长成熟后，玉米穗叶散落较慢，且玉米穗难以脱落，同时随着籽粒含水量降低，其体积开始快速减小，因而极易导致落粒现象的发生，其中落粒是造成总产量降低的关键因素。

通过调查分析，各个类别收割机同籽粒破损率、遗失率间的关系未发现任何规律性。其中，籽粒破损率、遗失率与杂质率随着收割时耗的增加而降低，这主要是因为在收割过程中，收割时耗往往和田块地势、种植密度等相关，通常收割时耗较小的基本都是地势平坦、密度合理、土地干燥、植株挺立的田块，所出现的遗失率和杂质率也就更小。

参考文献

［1］朱纪春，陈金环.国内外玉米收获机械现状和技术特点分析［J］.农业技术与装备，2010（4）：23-26.

［2］毕俊平.玉米收获机械化亟待解决的问题［J］.科技情报开发与经济，2004，14（6）：73.

［3］阮龙，王俊，陈义红，等.玉米籽粒干物质积累、含水量及其对机收影响的研究［J］.农业科学与技术，2011，12（12）：1857-1860.

收稿日期：2016—03—25