大豆機(jī)械收獲環(huán)節(jié)損失調(diào)查
——以黑龍江、內(nèi)蒙古為例

陳 偉，張美藝，韓 嫣，朱俊峰

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

1 引言

本文中的大豆收獲損失是指大豆在田間收割過(guò)程中造成的損失。一般來(lái)講，增加大豆供給有兩個(gè)途徑：一是通過(guò)提高畝產(chǎn)量、擴(kuò)大栽培面積來(lái)增加大豆生產(chǎn)供給；二是通過(guò)加強(qiáng)對(duì)大豆產(chǎn)后減損技術(shù)的研究和推廣，減少大豆收獲、貯藏過(guò)程中的損失。一直以來(lái)，我國(guó)致力于從增加大豆產(chǎn)量的角度增加大豆有效供給，而對(duì)減少大豆產(chǎn)后損失的關(guān)注較少[1]。盡管已有文獻(xiàn)對(duì)大豆在機(jī)械收獲環(huán)節(jié)的損失進(jìn)行了研究，但不同研究結(jié)果之間的差異較大。閔云山（1982）基于黑龍江嫩北農(nóng)場(chǎng)1975～1982年的生產(chǎn)調(diào)查認(rèn)為，機(jī)械收割損失少于人工收割損失，其中聯(lián)合機(jī)械收割損失率為2.4%、人工收割損失率為6.7%、機(jī)械拾禾損失率為10.6%、人工喂入損失率為9.8%[2]。曲貴才（1991）基于對(duì)黑龍江省克山農(nóng)場(chǎng)數(shù)年的調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出，大豆平均機(jī)械聯(lián)合收獲損失達(dá)6%～9%[3]。趙勝雪等（1995）對(duì)黑龍江省九三農(nóng)場(chǎng)管理局下屬的紅五月、榮軍、嫩北、建邊四農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行不同收獲方式和不同機(jī)型的田間調(diào)查，得出機(jī)械收獲方式平均損失率為1.43%，人工收獲方式平均損失率為2.91%[4]。陳世富（1955）基于黑龍江寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)歷年收獲的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，降低割茬高度、適時(shí)收割可以降低收獲過(guò)程中的損失[5]。竇吉軍等（2003）以黑龍江省海林市華海小型聯(lián)合收獲機(jī)廠為例證，認(rèn)為人工收獲損失率為10%左右，機(jī)械收獲總損失率約為3%[6]。常青等（2005）基于內(nèi)蒙古阿榮旗亞?wèn)|鎮(zhèn)聯(lián)盟村試驗(yàn)認(rèn)為，通過(guò)低茬收獲、精確仿形和集堆鋪放可以降低損失[7]。史豐（2007）認(rèn)為正確選擇機(jī)械聯(lián)合收割的時(shí)期和作業(yè)時(shí)間非常重要，在豆葉全部脫落，籽粒變硬的完熟期進(jìn)行聯(lián)合收獲為宜[8]。洪立華等（2008）在吉林省梨樹(shù)縣梨樹(shù)鎮(zhèn)高家村進(jìn)行的大豆收割機(jī)試驗(yàn)得出大豆機(jī)械收獲損失率大于3%[9]。同時(shí)，Anamaria，G等（2014）在對(duì)巴西大豆收獲損失率進(jìn)行評(píng)估時(shí)認(rèn)為機(jī)械條件和機(jī)手對(duì)收獲損失關(guān)注度的缺乏也是影響收割損失的重要因素[10]。

以上研究從多個(gè)方面對(duì)大豆損失情況進(jìn)行了評(píng)估，但在研究方法上，多數(shù)基于經(jīng)驗(yàn)評(píng)估和小地塊試驗(yàn)，缺乏對(duì)收獲環(huán)節(jié)完整科學(xué)的實(shí)地測(cè)量；在研究視角上，多集中于大豆收割機(jī)型以及機(jī)械操作方面；在研究時(shí)間上，多在10年以前進(jìn)行；研究范圍上，多是集中在個(gè)別農(nóng)場(chǎng)，鮮有同時(shí)對(duì)幾個(gè)省的收割情況進(jìn)行研究。事實(shí)上，我國(guó)大豆育種技術(shù)、生產(chǎn)管理、機(jī)械作業(yè)水平等諸多影響損失的因素已經(jīng)發(fā)生了變化，有必要重新測(cè)定損失情況。本文中的試驗(yàn)最大程度地符合當(dāng)?shù)卣鎸?shí)情況，然后對(duì)比不同大豆品種、不同收割機(jī)駕駛員對(duì)大豆收割環(huán)節(jié)損失的影響程度，旨在為評(píng)估大豆損失情況提供實(shí)證依據(jù)。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)選取

黑龍江大豆在栽培規(guī)模、產(chǎn)量及機(jī)械化程度方面均在全國(guó)大豆生產(chǎn)中地位舉足輕重，2010年以來(lái)內(nèi)蒙古已經(jīng)成為全國(guó)大豆第二大主產(chǎn)區(qū)，特別是2014年啟動(dòng)?xùn)|北和內(nèi)蒙古大豆目標(biāo)價(jià)格補(bǔ)貼試點(diǎn)以來(lái)，大豆種植面積趨于穩(wěn)定[11]。因此黑龍江和內(nèi)蒙古的試驗(yàn)?zāi)茌^好地反映當(dāng)下我國(guó)大豆機(jī)械收獲期間的損失情況。再結(jié)合國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的建議，最終確定在內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)、黑龍江省佳木斯市原種場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2 試驗(yàn)步驟

1）品種選擇。內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)種植的大豆品種為北豆51和華疆2號(hào)，栽培面積分別為1900畝和245畝。因此選擇北豆51作為主流栽培品種，選擇華疆2號(hào)作為對(duì)照品種。黑龍江佳木斯市原種場(chǎng)大豆栽培品種分別為墾豐23、墾豐20、合豐55，根據(jù)這三個(gè)品種栽培面積選擇墾豐23作為主流品種，選擇墾豐20作為對(duì)照品種。

2）收割機(jī)械選擇。選取當(dāng)?shù)刂饕崭顧C(jī)機(jī)型進(jìn)行試驗(yàn)，在內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)選取YD3316聯(lián)合收割機(jī)，在黑龍江省佳木斯市原種場(chǎng)選取YD3080聯(lián)合收割機(jī)。其中YD3316聯(lián)合收割機(jī)配套YD發(fā)動(dòng)機(jī)，收割幅為4.57m、發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為4045PTE、行走速度為1.05～19.7km/h（前進(jìn)擋）、2.40～5.55km/h（倒退擋）。YD3080聯(lián)合收割機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率80馬力、割幅為2.5m、行走速度為1.49～20.32km/h（前進(jìn)擋）、2.86～7.92km/h（倒退擋）。

3）收割機(jī)駕駛員選擇。在內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)中選取當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)水平有差異的甲乙兩名收割機(jī)駕駛員使用同一機(jī)器收割長(zhǎng)勢(shì)相同的同一片大豆。分別將工作年限、2016年已收獲的面積、當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)對(duì)其評(píng)價(jià)作為選取依據(jù)，選取甲作為一般作業(yè)水平的駕駛員，選取乙作為新進(jìn)的駕駛員。在黑龍江省佳木斯市原種場(chǎng)選取當(dāng)?shù)匾幻鳂I(yè)水平熟練的收割機(jī)駕駛員丙進(jìn)行試驗(yàn)。

4）地塊選擇。在內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)同一片地塊上依次選取A和B兩個(gè)試驗(yàn)地塊，大豆栽培品種為北豆51；選取與A、B地塊地形條件相似的另一試驗(yàn)地塊C，大豆栽培品種為華疆2號(hào)。北豆51和華疆2號(hào)在該地區(qū)栽培面積較廣。各地塊具體收割條件如下：A地塊作為參照地塊，選擇當(dāng)?shù)刂髁鞯钠贩N和一般作業(yè)水平的駕駛員進(jìn)行收割；B地塊選擇主流品種和駕駛時(shí)間較短的新手進(jìn)行收割；C地塊大豆品種與其他地塊有區(qū)別，其他收割環(huán)境和條件與A試驗(yàn)相同。

表1 機(jī)械收割試驗(yàn)安排

在黑龍江省佳木斯市原種場(chǎng)分別選取地形條件相同、栽培品種不同的兩個(gè)試驗(yàn)地塊D、E，其中墾豐23在當(dāng)?shù)卦耘嗝娣e較廣，墾豐20相對(duì)較少。分別讓作業(yè)水平一般的同一機(jī)器操作員對(duì)試驗(yàn)地塊D和E在同一天內(nèi)進(jìn)行收割，D和E唯一的區(qū)別是栽培品種不同。

5）損失測(cè)量。本試驗(yàn)環(huán)節(jié)的損失是指機(jī)械收割后掉落在地表未撿拾的部分。具體操作是在已收割完畢的地塊上隨機(jī)地選取1m×1m樣本框若干，然后撿拾框內(nèi)的大豆（除去豆莢），去雜、稱(chēng)重后得出損失量。依據(jù)《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定》12008年中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的《農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定》（GB/T5262—2008）的五點(diǎn)法進(jìn)行選樣，選點(diǎn)方法如圖1和圖2所示。內(nèi)蒙古試驗(yàn)地塊較為開(kāi)闊，邊緣地塊對(duì)于收割損失影響甚微，因此在選點(diǎn)上沒(méi)有刻意區(qū)分邊緣和中間地區(qū)，具體步驟：在地塊正中央選擇樣本點(diǎn)Z1，距四個(gè)頂點(diǎn)距離約為對(duì)角線長(zhǎng)的三分之一處選樣本點(diǎn)Z2～Z5；而在黑龍江的試驗(yàn)地塊一方面相對(duì)比較狹長(zhǎng)，另一方面該地區(qū)2016年遭遇臺(tái)風(fēng)，大豆倒伏較為嚴(yán)重，同一地塊的不同位置倒伏情況又不盡相同，因此為減少誤差，適當(dāng)?shù)膶⑦x點(diǎn)增加到10個(gè)，并區(qū)分中間地塊和邊緣地塊（左右兩側(cè)）。

圖1 內(nèi)蒙古地塊選樣圖示

圖2 黑龍江地塊選樣圖示

6）損失率計(jì)算。在收獲前用測(cè)畝儀測(cè)量試驗(yàn)地塊面積，在地塊中不同位置隨機(jī)選取若干株大豆，測(cè)量其行株距、底莢高度并數(shù)整株大豆豆莢數(shù)和炸莢數(shù)等。待收獲結(jié)束后測(cè)量大豆割茬高度、總產(chǎn)量、樣本框內(nèi)的大豆數(shù)，然后從收獲的大豆中隨機(jī)抽取約0.5kg的樣本若干次用天平精確稱(chēng)量，除去雜質(zhì)后再稱(chēng)重算出含雜率。最后從除雜后的大豆中隨機(jī)選取100粒大豆稱(chēng)重，連續(xù)5次計(jì)算百粒重。算出各地塊的機(jī)械收獲環(huán)節(jié)損失率為（Mechanical Harvesting Loss Rate）：

式中：下標(biāo)k=A、B、C、D、E表示第k個(gè)試驗(yàn)地塊；Aver_Sk表第 k 塊地樣本框內(nèi)的平均損失量，因?yàn)闃颖究虻拿娣e是1m2，所以它反映了單位面積內(nèi)大豆的損失數(shù)量；Yk表示第 k 塊地大豆的總產(chǎn)量（含雜質(zhì)）；Wk是含雜率，反映第 k 塊地所收獲大豆中含有雜質(zhì)的比例；Sk是第 k 塊地的面積。

表2 地塊面積、產(chǎn)量、含雜率、畝產(chǎn)基本情況

表3 大豆品種特征特性

表4 樣本框內(nèi)損失大豆粒重量

表5 不同地塊的平均損失量、損失率

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

各試驗(yàn)地塊面積在667.22m2～1 576.65m2之間，收獲大豆的含雜率在1.35%～2.06%之間。大豆品種特征特性、各試驗(yàn)地塊的面積、收獲大豆重量、含雜率、凈重和單產(chǎn)結(jié)果如表2、表3所示。樣本框內(nèi)的損失量及地塊損失率結(jié)果如表4、表5所示。

3.2 內(nèi)蒙古試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)結(jié)果顯示，內(nèi)蒙古阿榮旗莫拐農(nóng)場(chǎng)地塊A機(jī)械收獲損失率最低為5.55%，B地塊大豆機(jī)械收獲損失率為5.61%，比參照地塊A損失率高了0.06個(gè)百分點(diǎn)。A地塊駕駛員操作時(shí)間接近20年，2016年累計(jì)收獲大豆32 000kg，而B(niǎo)地塊駕駛員在操作時(shí)間、2016年累計(jì)大豆收獲量都遠(yuǎn)低于地塊A駕駛員，這表明在其他條件相同的情況下，收割機(jī)駕駛員作業(yè)水平影響大豆在收割環(huán)節(jié)的損失率，但減少幅度并不十分明顯。與地塊A僅有栽培品種不同的地塊C機(jī)械收獲損失率為5.77%，比參照地塊A多了0.22個(gè)百分點(diǎn)，表明不同的大豆品種在收獲環(huán)節(jié)損失量不同。根據(jù)表3的數(shù)據(jù)顯示北豆51和華疆2號(hào)植株平均高度分別為68.20cm、66.45cm，底莢平均高度分別為14.03cm、12.73cm，北豆51相比華疆2號(hào)在機(jī)械收割中不容易漏割，損失相對(duì)較少。

3.3 黑龍江試驗(yàn)結(jié)果分析

黑龍江佳木斯市原種場(chǎng)試驗(yàn)地塊D的機(jī)械收獲損失率為8.06%，而與地塊D僅有品種差異的地塊E機(jī)械收獲損失率為10.23%，高出參照地塊D約2.17個(gè)百分點(diǎn)。地塊E大豆品種為墾豐20，其植株平均高度和底莢平均高度分別為84.12cm、16.01cm，均高于地塊D大豆品種墾豐23的植株平均高度和底莢平均高度，這樣墾豐20在同一割茬高度下漏割較少，損失也隨之減少。2016年?yáng)|北地區(qū)遭遇臺(tái)風(fēng)，導(dǎo)致大豆大范圍的倒伏，給收割機(jī)收獲帶來(lái)了困難，如果割茬調(diào)整較低，大豆很容易“泥花臉”，稍微高一些又會(huì)造成漏割，因此黑龍江大豆機(jī)械收獲過(guò)程中的損失量大大被提高。

4 結(jié)論與討論

本文通過(guò)實(shí)地試驗(yàn)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古大豆機(jī)械收獲環(huán)節(jié)的損失率約為5.55%～5.77%；黑龍江大豆機(jī)械收獲環(huán)節(jié)的損失率約為8.06%～10.23%。并且通過(guò)對(duì)照不同大豆品種、不同駕駛員在同一收獲條件下大豆的損失情況，得出兩個(gè)地區(qū)選擇底莢和植株高度較高的大豆品種明顯能降低收獲環(huán)節(jié)的損失率；選擇作業(yè)水平較好的駕駛員能降低機(jī)械收獲過(guò)程的損失率，但只有0.06個(gè)百分點(diǎn)，影響甚微。黑龍江大豆機(jī)械收獲環(huán)節(jié)損失率高出內(nèi)蒙古約3～5個(gè)百分點(diǎn)的原因有很多，除了有栽培制度、土地情況、收獲機(jī)械、駕駛員等因素之外，還歸因于該地區(qū)遭遇臺(tái)風(fēng)的原因，正常大豆收獲時(shí)間在10月5日前后，臺(tái)風(fēng)致使大豆大面積倒伏，地面較濕，機(jī)器無(wú)法下地，推遲到10月15日才勉強(qiáng)進(jìn)行收獲。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)絕大部分在露天條件下進(jìn)行，因此深受氣候和環(huán)境條件的約束[12]。黑龍江在2016年遭遇極端天氣，導(dǎo)致實(shí)測(cè)損失率偏高，沒(méi)能準(zhǔn)確地反映平年大豆在收獲環(huán)節(jié)的損失情況，因此本文認(rèn)為針對(duì)某一地區(qū)的損耗評(píng)估應(yīng)該持續(xù)測(cè)量才能解決惡劣天氣所造成的誤差。大豆在收獲環(huán)節(jié)的損失是自然因素、技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素共同作用的結(jié)果，不能單單歸因于技術(shù)層面，籠統(tǒng)地歸在一起就缺少針對(duì)性，不能有的放矢[13]。因此，基于損失結(jié)果定量評(píng)估自然因素、技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素的影響程度將對(duì)大豆減損工作意義更大。

[1]宋洪遠(yuǎn)，張恒春，李婕，武志剛.中國(guó)糧食產(chǎn)后損失問(wèn)題研究——以河南省小麥為例[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2015（4）：1-6.

[2]閔云山.關(guān)于大豆收獲方法的調(diào)查和體會(huì)[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，1982（4）：22-23，27.

[3]曲貴才，劉德玉，王忠奎.抓常規(guī)措施減少大豆收獲損失[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，1991（10）：17-18.

[4]趙勝雪，張鐵成，趙方臣，等.減少大豆收獲損失的對(duì)策與措施[J].農(nóng)機(jī)化研究，1995（3）：50-52.

[5]陳世富.寶泉嶺農(nóng)場(chǎng)在大豆收獲中減少損失的辦法[J].中國(guó)農(nóng)墾，1955（12）：25.

[6]竇吉軍，王雙利，黃顯庫(kù)，等.小型大豆聯(lián)合收獲機(jī)開(kāi)發(fā)前景[J].農(nóng)機(jī)化研究，2003（02）：35-36.

[7]常青，張立國(guó).呼倫貝爾市大豆收獲機(jī)械技術(shù)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2005（1）：54-55.

[8]史豐，郝積霞，劉福來(lái).減少大豆聯(lián)合收獲損失的有效措施[J].今日科苑，2007（16）：187

[9]洪立華，張才，鄭鐵峰，等.實(shí)施機(jī)平播、免中耕、橫向收減少大豆機(jī)械化收獲損失[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2009（19）：86.

[10]Martins，A.G.，Goldsmith，P.D.，&Moura，A.D.Managerial factorsaf fectingpost-harvest loss：thecaseof Mato Grosso，Brazi l[J].Internatio nal JournalofAgr icul turalManagement，2014，3（4）：200-209.

[11]楊樹(shù)果.產(chǎn)業(yè)鏈視角下的中國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[12]張星，鄭錦繡，彭云峰，等.福建省氣象災(zāi)害糧食損失量的評(píng)估[J].氣象，1999（4）：46-48.

[13]趙霞，曹寶明，趙蓮蓮.糧食產(chǎn)后損失浪費(fèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2015（3）：6-9.