玉米机械化收获减损技术

常志强，何超波，李林鹤，武小燕

(安徽省农业机械技术推广总站，安徽 合肥230031)

0 引言

玉米是我国主要粮食作物之一，在保障粮食安全过程中发挥着重要作用。收获机械化水平在玉米生产的作业环节已有一定基础，但相比水稻和小麦，玉米在联合收获方面机械化水平较低，且这一环节的损失率相对较高，因此减少粮食收获损失比粮食增产更具有效益[1]。有关数据显示，玉米的综合损失率约9%，其中储藏环节损失占比40.3%，机械收获环节占比31.4%，物流和烘干环节损失则最小[2]。从农业机械化方面，机械收获是保障粮食收获减损的重点环节。众多学者围绕中国粮食的产后损失做出广泛的研究，但侧重点在粮食储藏环节，而机械收获环节的研究涉及较少[3]。

本文通过对不同类型玉米联合收割机进行机械收获对比试验研究，综合分析不同类型玉米联合收割机在不同含水率条件下机械收获损失率指标，探究适宜安徽省的玉米联合收割机机型及应用条件，并总结玉米机械收获减损的技术模式，以此指导农业生产来减少玉米机械收获过程中的粮食损失，保障粮食实收产量。

1 研究内容与方法

1.1研究内容

采用农机大田试验与生产实践考察相结合的方式，开展不同类型玉米联合收获机械收获损失对比测定，筛选减损收获的玉米收割机类型，并针对不同含水率的机械收获损失进行研究，结合安徽省主要粮食作物的生产实际，提出安徽省玉米规模化机械收获减损技术方案。

1.2研究方法

1.2.1试验设计

试验以收获机机型、玉米籽粒含水率为自变量，以机械损失率为因变量进行机械收获试验。试验地点为安徽省宿州市埇桥区灰古镇秦圩村农机化试验示范基地。试验田形状规则，地块长度>50 m，玉米长势直立均匀且面积≥0.3 hm2。试验区包括稳定区、测定区和停车区3个区域，测定区和稳定区的长度均≥20 m，停车区的长度≥10 m[4]。根据2018年安徽省玉米收割机补贴数据，选择安徽省销量最高的机型为试验用机，收获类型以摘穗型玉米联合收割机和籽粒直收型玉米联合收割机为主。

1.2.2试验方法

1.2.3损失率

S=SL+SU

(1)

式中S——总损失率， %

SL——落粒损失率， %

SU——落穗损失率， %

落粒损失率SL指在测定区域内，全部落地籽粒(包括秸秆中夹带籽粒)和果穗长度<5 cm的碎块。落粒损失率是脱净后的质量WL占籽粒总质量WZ的百分比，其计算方法如式(2)所示[6]。

(2)

落穗损失率SU指在测定区域内，漏摘和落地果穗籽粒(包括>5 cm的果穗段)脱净后的质量WU占籽粒总质量WZ的百分比，其计算方法如式(3)所示[7]。

(3)

2 结果与分析

2.1收获机机型

果穗收获是只摘取玉米果穗，而籽粒收获时需要对果穗进行脱粒作业。在试验田随机取5个测定区，按照玉米机械收获试验方法测定不同机型条件下玉米机械收获各环节的损失率。试验用机型为摘穗型玉米联合收割机和籽粒直收型玉米联合收割机，试验玉米品种为郑原玉432，不同机型条件下玉米机械收获损失率如表1所示。

表1 不同机型条件下玉米机械收获损失率

由表1试验数据可知，两种玉米机械收获方式的损失均包括落粒损失和落穗损失，且落穗损失高于落粒损失(2.46∶2.17，1.89∶1.50)，且籽粒直收型玉米收获机的落穗率显著高于落粒率。摘穗型玉米收获机落粒损失率为1.60%～2.54%，均值为2.17%；其落穗损失率为1.52%～2.93%，均值2.46%；总损失率平均值4.63%。籽粒直收型玉米收获机落粒损失率为1.30%～1.61%，平均值1.50%；落穗损失率为1.46%～2.12%，平均值1.89%；总损失率平均值3.39%。摘穗型玉米联合收割机的落粒损失和落穗损失均高于籽粒型玉米联合收割机。

2.2籽粒含水率

该测定试验区分8个小区，每个小区宽3.6 m、长90 m，各小区间隔1 m。使用的收获机为籽粒直收联合收获机。根据GBT 8097—2008，分品种测定8个区域的含水率和机械收获损失率，不同含水率条件下玉米机械收获损失率如表2所示。

表2 不同含水率条件下玉米机械收获损失率

8个测区的玉米含水率22%～26%，平均值24.10%；而机械收获的损失率2%～4%，均低于国家玉米机械收获标准(5%)，平均值2.85%。由表2试验数据可知，在玉米品种不同时，籽粒机械收获时的含水率不同也会影响机械收获损失。收获时籽粒含水率相近的玉米，因品种差异也会影响机械收获损失率。但相同的是，收获时籽粒的含水率越高，机械收获的损失率也越高。

3 讨论

3.1不同机型条件下玉米机械收获损失率对比

对不同机型条件下玉米机械收获损失率的大田测定数据进行数值处理，得到方差分析结果如表3所示。由表3可知，P=0.022<0.05，收获方式对玉米机械收获的落粒损失率有显著影响。在玉米品种和籽粒含水率相同的条件下，摘穗型玉米收获机(S=2.17%)的收获损失率大于籽粒直收型玉米收获机(S=1.5%)。因此，收获方式对落粒损失率的影响显著。

表3 不同机型条件下玉米机械收获落粒损失率方差分析

由表4可知，P=0.017<0.05，即收获方式对玉米机械收获的落穗损失率影响显著。因此，在玉米品种和籽粒含水率相同的条件下，摘穗型玉米收获机(S=2.46%)的收获损失率大于籽粒直收型玉米收获机(S=1.89%)，即收获方式对落穗损失率影响显著。

表4 不同机型条件下玉米机械收获落穗损失率方差分析

由表5可知，P=0.017<0.05，收获方式对玉米机械收获总损失率影响显著。在玉米品种和籽粒含水率相同的条件下，摘穗型玉米收获机(S=4.63%)的收获损失率大于籽粒直收型玉米收获机(S=3.39%)，即收获方式对总损失率影响显著。

表5 不同机型条件下玉米机械收获总损失率方差分析

对不同机型条件下的落粒损失和落穗损失进行回归分析，结果如图1所示。

由图1可知，两种机型的收获损失中落穗损失与落粒损失之间均呈显著正相关。

综上所述，对摘穗型机型来说，落穗率平均占总损失率的53.13%，是收获损失的主要构成，所有参试测定区的的落穗率均显著高于落粒率。而对于籽粒型机械收获来说，落穗率平均占总损失率的55.75%，所有测定区的落穗率与落粒率间呈显著影响关系[8]。通过方差分析的结果进而说明，不同机型玉米机械收获对于落穗率和落粒率的影响都显著，但对落穗率的影响更显著。

3.2不同品种条件下玉米机械收获损失率对比

对不同玉米品种条件下玉米机械收获损失率的大田测定数据进行数值处理，并对籽粒含水率与机械收获损失率进行线性回归，如图2所示[9]。

籽粒含水率与总损失率的相关系数为0.854，两者呈现显著正相关，说明籽粒含水率是影响玉米机械收获总损失的重要因素。机械收获时，损失率最高的3个玉米品种分别为迪卡517(S=3.42%)、迪卡653(S=3.11%)、德利农318(S=3.08%)，此时各品种含水率分别为25.44%、25%和24.92%。

由图2可知，籽粒机械收获损失率和籽粒含水率的回归方程呈线性关系。对回归方程进行显著性检验，在0.05水平下，R2=0.729 5，进而说明玉米籽粒含水率对机械收获损失率的影响显著。

8个玉米品种损失率的变化表明，对于任意玉米品种，含水率降低会导致总损失率显著降低。若不考虑玉米品种的差异，机械收获总损失率存在随籽粒含水率的降低而降低的趋势。

4 结论

玉米机械收获减损技术模式不仅需要考虑收获机机型和玉米籽粒含水率，还需要进一步对最佳收获期、倒伏和机械操作等内容进行研究，同时还需要注意有适宜机械收获品种的筛选、配套机型和机械参数最优组合的搭配、机手操作规范的强化等方面的技术模式，从而形成适宜的玉米机械收获减损技术模式。

(1)收获机类型对玉米机械收获损失(落穗率和落粒率)的影响显著。摘穗型收获和籽粒型收获的机械收获总损失率分别为4.63%和3.39%，前者明显高于后者。对于摘穗型和籽粒直收型玉米收获机，落穗率所占总损失率的比例分别为53.13%和55.75%。落粒损失与落穗损失存在显著的线性关系。

(2)收获期籽粒含水率对玉米机械收获损失的影响显著。不同品种的玉米成熟时籽粒含水率也不同，籽粒机械收获损失率随着含水率的增加而变大，当籽粒含水率<25%时，籽粒损失率<3%。因此建议适于籽粒直收的玉米品种成熟时籽粒含水率<25%，这样才能有效控制籽粒收获的损失率。下一步选育早熟、成熟期脱水快的玉米新品种是玉米籽粒收获的发展方向。