玉米籽粒机械收获破碎率研究进展

机械粒收是玉米收获技术发展的方向,是玉米实现全程机械化、转变生产方式的关键。当前,籽粒收获过程中破碎率高的问题不仅降低玉米等级和销售价格,而且导致收获产量下降,并增大烘干成本、增加安全贮藏的难度,是推广机械粒收技术面临的重要问题。玉米不同基因型间籽粒破碎率存在显著差异,抗破碎特性是可遗传的性状,可通过育种培育抗破碎率的品种;不同收获机械和作业参数对籽粒破碎率有显著影响,选择轴流式收获机,并根据玉米生长、成熟和籽粒含水率状况及时检查与调试收获机参数是保证低破碎率的有效措施;生态环境因素对破碎率也有显著的影响,籽粒形成、自然干燥和收获期的光照、温度、湿度等因素均会影响到籽粒硬度、容重、含水率和质地等与籽粒破碎相关的特性;种植密度、水肥管理、收获时期等栽培管理措施对籽粒破碎率也会产生明显的影响。因此,针对不同区域生态环境条件,应选择适宜生育期内能与当地光温资源匹配的品种以及确定品种适宜的种植区域。合理种植密度、优化氮肥管理和适量灌溉有利于降低破碎率,而选择在最佳收获期收获是降低籽粒破碎率的最有效措施。     

不同玉米品种籽粒耐破碎性差异及影响因素

为明确不同玉米品种机械收获时籽粒的耐破碎性差异和影响籽粒耐破碎性的因素,以13个玉米品种为材料,设置不同收获时间,对不同玉米品种籽粒的破碎率、含水率和硬度等指标的动态变化特征进行研究,分析籽粒破碎率与含水率和硬度的关系,采用积分法评价不同玉米品种籽粒的耐破碎性。结果表明:随收获时间的推迟,籽粒破碎率先快速降低后稍有升高,籽粒含水率逐渐降低,籽粒硬度逐渐增大,且玉米品种间差异显著。破碎率与籽粒含水率符合二次曲线关系,当籽粒含水率为19.70%时破碎率最低;破碎率与籽粒硬度极显著负相关,其中胚乳穿刺强度与破碎率的相关性最高,当籽粒胚乳穿刺强度为88.35 N时破碎率最低;籽粒硬度与含水率呈极显著的负相关关系。降低籽粒含水率进而提高其硬度是增强玉米籽粒的耐破碎能力和降低籽粒破碎率的关键。不同玉米品种籽粒的硬度和耐破碎能力存在显著差异,在含水率相近的条件下,耐破碎能力强的玉米品种均具有较高的籽粒硬度。籽粒硬度指标中的胚乳穿刺强度可作为鉴选宜机械粒收玉米品种的重要指标;参试的所有硬粒型玉米品种、半马齿型‘仲玉3号’、半硬粒型 ‘辽禾308’、‘先玉1171’和马齿型‘正红6号’的籽粒耐破碎能力强,可作为适宜机械粒收的品种。     

夏玉米机械粒收质量影响因素分析

【目的】机械粒收是玉米生产的发展方向,收获质量是影响其推广应用的主要因素。中国玉米机械粒收还处于起步阶段,目前在西北和东北等春播玉米区推广应用面积较大,黄淮海夏播玉米区正在积极开展试验示范。本研究通过分析黄淮海夏玉米机械粒收质量及其影响因素,为该技术的推广应用提供支持。【方法】2013—2015年累计选用了23个玉米品种,在黄淮海典型代表区河南新乡开展试验研究。2013年和2015年在收获期分别进行2次机械收获,2014年1次机械收获。收获当天测定各个品种的收获前籽粒含水率,并调查测产。机械收获后从机仓随机取一定量籽粒样品,立即测定收获后籽粒含水率,然后手工分拣样品,测定籽粒破碎率和杂质率;收获后,在田间选取3个代表性样区,调查落穗损失和落粒损失。【结果】2013—2015年,籽粒破碎率共调查131个样点,结果显示,收获时玉米籽粒含水率在20.80%—41.08%,籽粒破碎率变幅为4.98%—41.36%,籽粒破碎率随着籽粒含水率的提高明显升高;破碎率低于8%的有38个样点,占比29.01%,籽粒含水率低于26.92%时,收获的玉米籽粒能够满足破碎率8%以下的要求。机收杂质率共调查134个样点,杂质率0.37%—5.28%,杂质率低于3%的样点有107个,占比79.85%,杂质率也随着籽粒含水率的升高而增加;2013—2014年,籽粒含水率低于28.27%时,杂质率能够低于3%的国家标准;2015年收获时籽粒含水率虽然较高,但杂质率均在3%以下。田间损失率共调查108个样点,变幅为0.18%—2.85%(落穗率和落粒率),均能满足国家标准,损失率不是影响机械收获质量的限制因素。在本试验条件下,籽粒含水率低于26.92%时,破碎率和杂质率分别低于8%和3%,田间损失率也符合国家标准,能够满足机械粒收质量要求。研究还发现,籽粒含水率相近的不同品种之间,机械收获的破碎率和杂质率也存在显著差异,表明品种固有的理化特性对机械收获质量也有影响。【结论】收获时的籽粒含水率是影响机械粒收质量的关键因素,在相同籽粒含水率条件下,品种之间收获质量表现出显著差异。由于年际间热量等条件的不同,收获时的籽粒含水率存在一定幅度的变动,但通过选择适宜品种、科学安排播种和收获时间,以河南新乡为代表的黄淮海夏玉米区完全能够保证玉米机械粒收质量。     

贵州春玉米机械粒收适宜品种筛选及影响因素研究

【目的】筛选适宜贵州机械粒收的春玉米品种,并明确玉米机械粒收现状及存在的主要问题,为贵州春玉米机械粒收技术的推广提供理论与技术支撑。【方法】以32个玉米品种为研究材料,采用随机区组设计,于2017—2019年在贵州遵义和安顺进行玉米适宜机械粒收的品种筛选试验,收获时测定籽粒含水率、破碎率、杂质率、损失率和产量等指标,利用相关分析和双向平均作图法进行宜机收玉米品种筛选。【结果】贵州春玉米机收时籽粒含水率、破碎率、杂质率和总损失率均值分别为30.45%、11.71%、1.79%和12.58%,产量均值为8251.49 kg/ha,且品种间差异明显。当前贵州春玉米机械粒收存在收获时籽粒含水率高、破碎率高、损失率大的问题。相关分析结果表明,籽粒含水率偏高是引起机械粒收破碎率偏高的主要原因,通过降低收获时籽粒含水率可降低破碎率、杂质率和损失率,提高机收质量。以籽粒含水率和产量为指标进行筛选,其中11个品种收获时籽粒含水率较低、产量高,比较适宜机械粒收;进一步以籽粒破碎率与总损失率进行筛选,结果表明先玉1171、新中玉801和兴玉3号具有收获时籽粒含水率低、破碎率低、产量高和总损失率低的特点,适宜机械粒收。选择生育期稍短的品种,同时适当推迟收获期,可有效降低收获时籽粒含水率,提高机收质量。【结论】籽粒破碎率高和总损失率大是贵州春玉米机械粒收存在的主要质量问题,籽粒含水率高是导致机收质量差的主要原因,适当延迟收获时间可降低收获时籽粒含水率,提高机收质量。筛选出先玉1171、新中玉801和兴玉3号可作为贵州春玉米适宜机械粒收品种。     

四川省夏玉米机械化籽粒收获质量及其影响因素

为明确四川省夏玉米机械化粒收质量现状及主要影响因素,2017—2018年对四川省大面积主推的20余个玉米品种开展机械粒收试验,测定各参试品种植株性状、果穗性状及每次收获各品种的茎杆、穗轴、籽粒含水率,籽粒和穗轴力学强度,机械粒收质量。结果表明:1)2年收获的籽粒含水率为10.14%～37.16%,90.00%的测试样本籽粒含水率在29.00%以下;破碎率为5.80%,未达到≤5.00%的国家标准;杂质率为2.56%,符合≤3.00%的国家标准;落粒率为1.02%。收获推迟可降低籽粒含水率,能提高玉米机械粒收质量;2)破碎率在品种间差异明显,主要受籽粒含水率和籽粒力学强度的影响;穗轴是杂质的主要成分,杂质率与穗轴含水率及力学强度关系密切;随籽粒含水率的降低,落粒率呈逐渐降低的趋势。四川省单作夏玉米可满足机械粒收对籽粒含水率的要求,选用生育后期脱水快、籽粒物理力学特性适宜、穗轴力学强度小、韧性强、株高及穗位高适宜的品种,并根据气候条件及作物衔接情况适时晚收,来提高四川省夏玉米机械粒收质量。     

玉米穗轴机械强度及其对机械粒收籽粒破碎率的影响

【目的】明确玉米穗轴机械强度变化规律及其对机械粒收籽粒破碎率的影响,为提高玉米收获质量提供理论依据。【方法】本研究通过设置品种大区鉴选试验,对各品种进行分期收获,历次收获均以相同粒收机械与农机操作人员实施,同步调查玉米穗轴形态、含水率、干物质积累、力学特征以及籽粒含水率、机收破碎率等指标,研究玉米生育后期穗轴机械强度的变化特征及其影响因素,分析穗轴机械强度与籽粒破碎率之间的关系。【结果】结果显示,随着收获期推迟,玉米籽粒和穗轴含水率逐渐降低,而穗轴8 cm和全长抗折断力及籽粒破碎率均呈现先降低后升高的趋势。籽粒含水率低于20.1%时,机械粒收籽粒破碎率随穗轴抗折断力提高呈极显著的指数增加趋势;当籽粒含水率高于20.1%时,破碎率与穗轴全长抗折断力呈极显著的指数模型关系,与8 cm抗折断力的回归分析未达到显著水平。穗轴抗折断力与穗轴含水率呈显著负相关,与穿刺强度、干重、单位长度干重、单位体积干重呈显著正相关;通径分析表明穗轴单位长度干重对抗折断力的贡献最大。【结论】玉米穗轴机械强度是影响机械粒收籽粒破碎的重要因素之一,生育后期穗轴干物质积累和含水率是影响穗轴机械强度的重要因素。     

夏玉米籽粒机械化收获技术研究

为加快推广夏玉米籽粒机械化收获技术,实现更高水平的玉米机收,改良传统夏玉米收获模式,探索完善的籽粒机械化收获技术,本研究对不同夏玉米籽粒收割机收获玉米的生产效率、籽粒含杂率、籽粒破碎率和籽粒损失率等作业性能指标进行测试,并对夏玉米籽粒机械化收获技术与传统收获技术经济效益进行了分析。结果表明,夏玉米品种迪卡653、伟玉618和联美853均适宜夏玉米籽粒机械化收获,可以作为夏玉米籽粒机收主要品种;谷王4LZ-BZ1收割机籽粒损失率、果穗损失率和籽粒含杂率高于谷王TB60,谷王TB60更适宜开展夏玉米籽粒机械化技术推广;夏玉米籽粒机械化收获模式较人工摘穗收获模式收益更高,推广应用前景广阔。为了更好地推广玉米籽粒机械化收获技术,提出加强技术人员培训、农机农艺的深度融合和加大机具研发力度等建议。     

玉米机械收粒与机械收穗对产量的影响

玉米机械化是现代农业发展的趋势,判断其优劣的指标主要是收获后籽粒的破碎率、籽粒中杂质的含量以及在田间收获时造成的损失。本文主要介绍了酒泉市肃州区玉米机械收获现状,并分析了各个品种的产量、籽粒含水量与机械化收获时破碎率、损失率和杂质的相互关系,更加直观地表现出机械化收粒的优越性和可靠性,为肃州区玉米机械化作业提供依据。     

不同夏玉米品种影响籽粒机收质量的关键因素

为了摸索能够推广玉米机械粒收的条件和技术指标,为选育出适宜黄淮海地区玉米籽粒机收新品种和籽粒机收技术的推广应用提供理论依据和数据参考,于2019年选用黄淮海地区主栽的10个不同夏玉米品种,开展夏玉米籽粒机收质量的关键因素研究,分析所选品种重要机收质量指标籽粒破碎率、杂质率和损失率与含水率、腐籽率之间的关系。结果表明,重要机收质量指标籽粒破碎率、杂质率、损失率的平均值分别为3.81%、1.26%、3.60%,含水率平均为27.06%;除浚单20籽粒破碎率、损失率较高以及迪卡517损失率较高外,其他供试品种都能满足玉米籽粒机械收获的技术条件;腐籽率整体较高,为1.17%～4.39%,腐籽率高是影响籽粒机收质量的一个重要问题。各因素间的相关性分析结果表明,籽粒含水率与破碎率、杂质率间呈极显著正相关,其中,含水率与破碎率回归方程为y=0.306 9x-4.491 7(R2=0.708 2**,n=30);含水率与杂质率回归方程为y=0.164 9x-3.204 4(R2=0.764 4**,n=30);破碎率与杂质率间、损失率与腐籽率间呈极显著正相关。除含水率、破碎率和杂质率是影响机收质量的关键因素外,还需要关注腐籽率对黄淮海地区夏玉米品种籽粒机收质量的影响。     

不同收获期玉米籽粒穿刺强度差异及其与破碎率的相关性分析

籽粒破碎率高是玉米进行机械粒收技术推广和发展的主要制约因素，为明确玉米籽粒破碎率与穿刺强度、含水率之间的关系，以8个夏播玉米品种为试验材料，设置5个不同收获期，对籽粒的破碎率、含水率和穿刺强度进行动态变化和差异分析，探讨与籽粒破碎率关系较密切的因素，提出降低籽粒破碎率的方法，对推动玉米机械粒收技术的发展有重要意义。结果表明：随着收获期的推后，籽粒含水率呈逐渐降低趋势，破碎率在H1至H4收获期呈逐渐降低趋势，在H4至H5收获期呈增加趋势，籽粒胚和胚乳的穿刺强度均呈逐渐增大趋势。收获期、品种对破碎率、含水率、胚和胚乳的穿刺强度影响均达到极显著水平，而收获期与品种互作对籽粒含水率的影响不显著，对破碎率、胚和胚乳穿刺强度影响均为极显著。由籽粒破碎率与含水率、穿刺强度的相关关系分析得知，破碎率与含水率极显著正相关，与籽粒穿刺强度极显著负相关，由相关系数的大小得出影响破碎率的因素关系为籽粒含水率>胚乳的穿刺强度>胚的穿刺强度。破碎率与胚和胚乳的穿刺强度均符合二次函数关系，拟合方程分别为y=0.082 8x²-2.554 1x+23.872(r²     

早熟玉米品种衡早10号灌浆速率特性研究

为了明确不同熟期玉米的籽粒灌浆特性,选用熟期不同的2个玉米品种衡早10号(早熟型品种)和郑单958(晚熟型品种)为试验材料,采用相同的栽培条件,在其吐丝授粉后第7 d开始取籽粒样品,每7 d取1次,直至种子成熟,分析了玉米籽粒干重、含水量、含水率、体积和灌浆速率的变化,以及籽粒体积与水分之间的相关关系。结果表明:衡早10号具有干重积累速度快、籽粒体积大、前期灌浆速率快且强度大等特点,收获时籽粒含水率低,且产量明显高于郑单958,增产率为8.4%。     

玉米机械粒收质量现状及其与含水率的关系

【目的】机械粒收技术是现代玉米生产的关键技术,是国内外玉米收获技术发展的方向和中国玉米生产转方式的关键。明确当前中国玉米机械粒收质量的现状,研究影响收获质量的主要因素,推动玉米机械粒收技术发展。【方法】利用2011—2015年在西北、黄淮海和东北和华北玉米产区15个省(市)168个地块获得的1 698组收获质量样本数据,分析当前中国玉米机械粒收质量的现状及其影响因素。【结果】结果表明,籽粒破碎率平均为8.63%,杂质率为1.27%,田间损失籽粒(落穗、落粒合计)为24.71 g·m~(-2),折合每亩损失16.5 kg,平均损失率为4.12%,破碎率高是当前中国玉米机械粒收存在的主要质量问题。收获玉米籽粒平均含水率为26.83%,含水率与破碎率、杂质率及机收损失率之间均呈极显著正相关。其中,破碎率(y)与籽粒含水率(x)符合二次多项式y=0.0372x~2-1.483x+20.422(R~2=0.452**,n=1 698),在一定含水率范围内(含水率大于19.9%),破碎率随籽粒含水率增大而增大。【结论】当前中国玉米机械粒收时破碎率偏高,而籽粒含水率高是导致破碎率高的主要原因。对此,建议选育适当早熟、成熟期籽粒含水率低、脱水速度快的品种,适时收获,配套烘干存贮设施等作为中国各玉米产区实现机械粒收的关键技术措施。     

不同类型玉米品种冠层结构及光合性能研究

正玉米是我国的重要粮、经、饲作物,种植面积和总产量超过水稻和小麦,位居第一。而且玉米是C4植物,呼吸作用消耗的干物质少,光合效率高,对粮食增产有很大意义。近年来,玉米机械化粒收是玉米生产发展的方向,是目前我国实现玉米生产全程机械化的瓶颈。玉米机械粒收的质量指标主要包括籽粒破碎率、杂质率和损失率。国内外研究表明,玉米籽粒含水率显著影响籽粒收获质量,含水率越高,籽粒的破碎率就越大,且籽粒破碎     

新疆玉米机械收获籽粒含水率与相关性状的关系

采用大田试验,在新疆昌吉以18个玉米品种为材料收获5次,在新疆奇台以5个玉米品种为材料收获4次,分析籽粒含水率、品种及地区差异对玉米机械收获质量的影响。结果表明:两地籽粒破碎率和杂质率均与籽粒含水率呈极显著正相关关系,其中,含水率与破碎率符合二次曲线关系,与杂质率符合指数关系。昌吉和奇台各次收获满足损失率国家标准≤5%的样本量分别占总样本量的90.0%和87.5%,满足杂质率国家标准≤3%的样本量分别占总样本量的80.7%和87.5%,表明损失率和杂质率不是限制两地玉米机械粒收发展的主要因素。昌吉和奇台适宜机械粒收的籽粒含水率分别为15.4%～20.0%与12.3%～23.5%。     

延迟收获对长江中游春玉米农艺性状及机收质量的影响

为探明长江中游玉米籽粒机械直收适宜品种与配套农艺措施，2018—2019年选用不同玉米品种，测定不同机收时间下玉米关键农艺性状、产量及机收质量指标。结果表明，收获时间对春玉米机收产量与机收质量均有显著影响。延迟1周收获后籽粒容重显著增加，机收产量显著提高，2年平均提高9.72%；而延迟2周收获则有降低机收产量的趋势。2年收获时杂质率总体≤3%，而机收籽粒破碎率与损失率均>5%，是该区域春玉米籽粒机收面临的主要问题。籽粒厚度、籽粒含水率和百粒重是影响机收籽粒破碎率的关键性状，三者与机收籽粒破碎率均呈显著的倒二次曲线关系；玉米的倒伏率、穗位高和重心高度是影响机收损失率的关键性状，倒伏率与机收损失率呈显著正相关，而穗位高和重心高度与机收损失率均呈显著的二次曲线关系。延迟收获能显著降低籽粒含水量，从而降低籽粒破碎率，但继续延迟收获有增加倒伏的风险。综上，长江中游春玉米成熟后适时延迟7~10 d收获，可有效降低籽粒含水量与机收籽粒破碎率，提高玉米籽粒机收产量。     

紧凑型玉米掖单22与SC704籽粒灌浆特性对比分析研究

2001～2002年以新疆当地主栽品种SC704为对照，对山东育成的紧凑型玉米掖单22号籽粒灌浆特性进行分析，掖单22号具有籽粒体积大、灌浆速率快、灌浆持续时间长、增产潜力大等特性，其生育期较SC704长3～4d。与此同时，籽粒的灌浆速率与籽粒的含水百分率、含水率、籽粒体积之间的关系极为密切，籽粒含水率在60％左右时，两品种的灌浆速率达到最大值。掖单22号收获时籽粒水分含量较高，宜推迟收获。     

黄淮海不同生态区玉米机械化粒收初步研究

玉米机械化粒收是未来的发展方向,当前玉米机械化粒收的最大瓶颈是收获时玉米籽粒含水量偏高,导致籽粒破碎率偏高及收获质量差等问题。为推广黄淮海地区夏玉米机械化粒收,以该地区适宜机械化粒收的玉米新品种新单58为材料,郑单958为对照,在25个生态区开展机械化粒收试验,调查产量、籽粒含水量、杂质率、籽粒破碎率、生育期等。结果表明,新单58的籽粒破碎率平均值为4.8%,杂质率平均值为2.7%,均符合GB/T 21962—2008《玉米收获机械技术条件》要求;收获期新单58和郑单958的籽粒含水量与籽粒破碎率均呈显著或极显著正相关;新单58在15个生态区收获期籽粒含水量低于28%且产量高于对照产量平均值,适宜粒收;在7个生态区收获期籽粒含水量低于28%而产量低于对照平均值,较适宜粒收;在卫辉市、永年县、嘉祥县3个生态区建议适当推迟收获时期,使其在机械化粒收时籽粒含水量低于28%,以利于开展玉米新品种新单58机械化粒收。     

玉米籽粒机械化适时收获的经济收益分析

在伊犁河谷,随着机械化程度的不断提高,玉米的生产正逐步实现全程机械化,使广大农民受益,但是对其收时期的把握上并没有一个准确的认识,忽视适时收获的意义,对适时收获缺少定量的经济分析,因而在收获时期方面比较随意。通过对伊犁河谷主推的3个玉米品种不同收获期及籽粒含水率进行经济效益的分析,提出3个品种适宜的收获以籽粒含水率为标准,以期提高农民对适时收获的认识,为农民适时收获提供一定的理论依据。     

收获时期对西南地区套作大豆机收效果及产量的影响

收获时期难以确定是西南地区套作大豆生产面临主要问题之一。为研究收获时期对套作大豆机收效果和产量影响,以南豆25为材料,测定75%豆荚变黄至豆荚明显炸裂时期机械收获效果、植株不同部位水分含量、机械收获产量等指标。结果表明,随收获时期延后,机械化收获损失率先减后增,破碎率、含杂率逐渐减少。收获质量指标损失率、破碎率受收获时期影响较大,而含杂率受其影响较小。不同处理间机械化收获损失率变幅为2.06%～5.59%,破碎率变幅较大为0.97%～42.92%,含杂率变幅较小为0.43%～3.46%。损失率分为脱粒清选损失率和割台损失率。脱粒清选损失率随收获时期推迟逐渐减少,为过早收获损失率主要构成部分,占损失率比例为58.26%～96.47%;而割台损失率随收获时期延后逐渐增加,为过晚收获损失率主要构成部分,占损失率比例为55.71%～95.53%。多元线性逐步回归表明,损失率与荚皮含水率、破碎率与籽粒含水率均呈显著正相关。通过建立损失率、破碎率与植株水分含量之间模型,大豆机械化收获条件应为荚皮含水率12.70%～19.57%,籽粒含水率小于25.55%,百粒重、机械收获产量较高,机收效果符合大豆机械化收获作业标准。     

推迟收获对华北夏玉米籽粒脱水和力学特性的影响及其品种差异

为明确推迟收获对华北地区夏玉米籽粒脱水及其力学特性的影响,筛选适宜该区域的机械收获籽粒品种,选取28个在该地区大面积推广的品种,综合分析籽粒含水率、穗/粒剪切力和产量变化。结果表明,推迟收获日期,平均籽粒含水率从35.5%下降至27.4%,而籽粒抗破损能力则显著上升(P0.01)。籽粒含水率与静压破损峰值呈极显著负相关,其中影响最大的是顶部剪切力(R=-0.796)。产量与含水率和力学特性之间没有显著相关性。因此,结合产量选择低含水率,高抗破损能力的品种是可行的。10月2日正常收获,‘京农科728’同时满足10 t/hm~2高产且籽粒机械收获最低含水率28%的要求。收获推迟10 d,则‘豫单112’和‘登海701’可以作为该区域玉米籽粒机械收获的备选品种。