谷子不同机械化收获方式比较试验_白晓雷.pdf

谷子不同机械化收获方式比较试验白晓雷1柴晓娇1王显瑞1付 颖1沈轶男1张 姼1刘 丹1郑添玮2李彩银3冯晓娟3宋青山3（1赤峰市农牧科学研究所，内蒙古赤峰 024000；2赤峰市经济研究和投资促进中心，内蒙古赤峰 024000；3巴林左旗鑫达种业有限公司，内蒙古赤峰 025450）摘要针对谷子机械化收获过程中籽粒损失、谷壳破损、含杂质及对小米品质有负面影响等问题，本文以金苗 K1 谷子为试验材料，设置了不同机械一段式联合收获和谷子刈割后晾晒不同天数再机械化捡拾收获等 7 个收获方式处理，以籽粒损失率、含杂率、谷壳破损率及小米品质为衡量指标进行比较，并对刈割晾晒过程中谷粒含水量的变化进行观测。结果表明：谷子成熟时用稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒 5 d 后，用雷沃GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒分段收获方式的效果最优，不但损失率最低，而且对小米色泽和口感品质的负面影响最小。关键词谷子；机械化；收获；品质；损失率中图分类号S515文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0005-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.002开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Comparative Experiment of Different Mechanized Harvesting Methods of MilletBAI Xiaolei1CHAI Xiaojiao1WANG Xianrui1FU Ying1SHEN Yinan1ZHANG Shi1LIU Dan1ZHENG Tianwei2LI Caiyin3FENG Xiaojuan3SONG Qingshan3(1Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry,Chifeng Inner Mongolia 024000;2Chifeng Economic Research and Investment Promotion Center,Chifeng Inner Mongolia 024000;3Bairin Left Banner Xinda Seed Industry Co.,Ltd.,Chifeng Inner Mongolia 025450)AbstractIn view of the problems of grain loss,husk damage,impurities and negative impact on millet qualityduring the mechanized harvesting of millet,this paper used millet Jinmiao K1 as the test material to test sevenharvesting treatment modes,such as one-stage combined harvesting through different types of machine,mechanizedpicking and harvesting after millet cutting and drying for different days,which were compared by using the grain lossrate,impurity rate,chaff damage rate and rice quality as indicators.Changes in grain moisture content were observedduring the process.The results showed that effect of staged harvesting was the best:the millet was cut down byDaohuaxiang 4SX-3300 rice and wheat windrower when mature and dried for 5 days,then it was picked up and threshedby Lovol GM100(4LZ-10M6)grain harvester.This method not only has the lowest loss rate,but also has the he leastnegative impact on the color and taste quality of millet.Keywordsmillet;mechanization;harvesting;quality;loss rate谷子起源于中国1-4，具有历史文化深厚、抗旱耐瘠、环境友好、营养丰富均衡和粮饲兼用等优点5-9。近年来，随着消费需求的提升、优质抗除草剂品种的选育成功和轻简化栽培技术的成熟完善，谷子种植总面积、总产量、单位面积经济效益都稳定上升。据中国农业科学院统计，截至 2018 年，我国谷子播种面积已达到 77.8 万 hm2，年总产量为 234 万 t，平均产量达 3 008 kg/hm2，在国内农业产业发展和结构调整中起到的作用越来越大10-12。现阶段，在产业扩大升级过程中，随着农业机械基金项目 国家重点研发计划项目（2019YFD1001700）。作者简介白晓雷（1982），男，内蒙古通辽人，硕士，研究员，从事作物栽培方面的工作。收稿日期 2022-05-26现代农业科技2023 年第 7 期农艺学5现代农业科技2023 年第 7 期农艺学的普及应用，谷子生产从整地、播种、除草、中耕到收获全过程都能机械化操作，大大减少了人工投入及减轻了劳动强度，促进了谷子产业的发展。但在机械化收获环节中还存在一些问题13-16。其中，较为严重的问题是谷粒损失率大，在实际生产中损失率达到 20%以上，其原因主要是植株不能达到 100%顺利割断，强行喂入收获机械时会出现部分谷穗甩断甩出、捡拾不彻底等现象。机械收获后，谷子中夹杂着过量的碎秸秆、谷颖、稃、碎杂草和草籽等杂物，含杂率高，给谷子仓储和后期加工增加了难度和成本。一次性联合收割脱粒对谷粒晾晒场地条件和人工辅助晾晒的劳动强度要求高，很多种植户不具备这样的生产条件。谷子有后熟现象，成熟时含水量在 23%左右，谷子主要以揉搓和碾压的方式脱粒，机械收割脱粒时，在脱粒过程不能可视化操作，碾压和揉搓过度会导致谷壳破损，且不能及时调整操作参数，对小米品质产生负向影响；或因不能完成自然后熟过程导致小米色泽变差和口感下降，销售价格降低，造成种植户经济效益下降。针对以上谷子生产机械化收获过程中存在的主要问题，笔者开展了谷子机械化收获技术研究，通过观测谷子割倒后晾晒过程中谷粒含水率变化规律，对不同谷粒含水率时期收获、不同方式收获、不同机械收获的效果进行比较，并对存在的问题进行了具体评估和分析，以确定最优的机械化收获方法，为进一步提升谷子机械化收获效率提供参考。1材料与方法1.1供试材料2021 年在赤峰市农牧科学研究所喀喇沁旗西桥镇试验园区进行试验。供试机械为久保田农业机械（苏州）有限公司生产的 4LZ-3（PRO758Q）自走履带式谷物联合收割机（全喂入）、潍柴雷沃重工股份有限公司生产的 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机、齐齐哈尔农垦稻花香机械制造有限公司生产的第三代割台、齐齐哈尔农垦稻花香机械制造有限公司生产的 4SX-3300 稻麦割晒机、黑龙江省广角农机制造有限责任公司生产的 4GS-1.90 大豆收割机、科麦 LDS-5G 粮食水分测量仪。供试谷子品种为金苗 K1，大区种植面积4.67 hm2。1.2试验设计试验共设计 7 个不同收获方式处理，分别为采用久保田 4LZ-3（PRO758Q）自走履带式谷物联合收割机（全喂入）（T1，一段式收获）、雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机+稻花香第三代割台（T2，一段式收获）、稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒第 3 天用雷沃GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒（T3-1，二段式收获）、稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒第4 天用雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒（T3-2，二段式收获）、稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒第 5 天用雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒（T3-3，二段式收获）、稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒第 6 天用雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒（T3-4，二段式收获）、广角 4GS-1.90大豆收割机割倒晾晒第 3 天用雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒（T4，二段式收获）。采用大区无重复设计，每处理面积 0.67 hm2。5 月 12 日播种，采取浅埋滴灌种植方式，行距 50 cm，播种深度 34 cm，播种量为 2.25 kg/hm2，留苗 30 万株/hm2，其他田间管理同一般大田生产。1.3测定项目与方法在一段式收获当日、割倒后连续 6 d 使用科麦LDS-5G 粮食水分测量仪测定谷粒含水量；收获后每处理取样 1 000 g 称重 3 次后，人工去杂，然后再称量净重，得出杂质重量，计算谷子含杂率；取样后人工计数，计算谷壳破损率，每处理 3 次重复，取平均值。邀请 30 人随机观察米色，品尝小米粥后，对小米品质百分制打分，取平均值。1.4数据处理采用 Excel 2007 软件进行数据处理与作图。2结果与分析由表 1 可知，一段式收获方式的优点明显，收获速度快，其中：处理 T2雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机+稻花香第三代割台 1 h 可以直接收获 1.00 hm2；处理 T1久保田 4LZ-3（PRO758Q）自走履带式谷物联合收割机 1 h 可以收获 0.70 hm2；处理 T3稻花香 4SX-3300 稻麦割晒机割倒晾晒+雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒 1 h 收获 0.50 hm2；处理 T4广角4GS-1.90 大豆收割机割倒晾晒+雷沃 GM100（4LZ-10M6）谷物收获机捡拾脱粒速度最慢，1 h 仅可以收获 0.45 hm2。谷粒损失率为机械化收获的重要参考指标，也是衡量技术是否成熟的重要指标。在本试验中，所有收获6方式的损失率都超过了 10%（图 1）。其中：处理 T1的损失率最高，为 14.70%；处理 T4次之，为 13.50%；处理T3-1、T3-2、T3-3表现较好，损失率分别为 10.05%、10.42%、10.34%。分段式机械收获处理在谷子割倒后晾晒，含水量降到 17%左右时机械捡拾脱粒损失率开始增大，因为这时不论是谷粒还是秸秆都变脆，在捡拾和通过传送装置喂入收获机的过程中谷穗的断裂溢出量就会增加，以致损失率增大。处理 T4损失率较处理T3高则由谷子的刈割过程造成，处理 T4使用黑龙江省广角农机制造有限责任公司生产的 4GS-1.90 大豆收割机进行刈割时，每 4 行谷子同时被放倒，虽然秸秆和穗头码放整齐并朝向一致，但由于与另外 4 行谷子秸秆距离较近，造成留给捡拾脱粒机操作的空间不充裕，即在收获这 4 行谷子时机械经常会碰到相邻 4 行的秸秆，导致秸秆抖动谷粒掉落。另外一个原因是这种方式割倒后，谷穗大多紧贴地面，也不利于捡拾。处理 T3应用齐齐哈尔农垦稻花香机械制造有限公司生产的 4SX-3300 稻麦割晒机割倒，一次可以放倒 7 行谷子并将谷穗收集到中间 3 行位置摆放，适当高留谷茬又能将谷穗略悬空于地面放置，利于捡拾，故同样是分段收获，处理 T3的收获效果明显优于处理 T4。由表 2 和图 2 可知，同一机械收获时谷粒含水量越高，收获的谷子含杂率就越高，不同机械收获处理间谷子含杂率之间差别不大。谷穗含水量较大时揉搓和碾压（脱粒），小米品质较差。从小米品质方面来看，分段式机械化收获有非