夏玉米籽粒含水率對機(jī)械粒收質(zhì)量的影響

李璐璐 薛 軍 謝瑞芝 王克如 明 博 侯鵬 高 尚 李少昆

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夏玉米籽粒含水率對機(jī)械粒收質(zhì)量的影響

李璐璐 薛 軍 謝瑞芝 王克如 明 博 侯鵬 高 尚 李少昆*

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 / 農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)重點實驗室, 北京 100081

玉米機(jī)械粒收過程中出現(xiàn)的籽粒破碎、果穗遺漏、籽粒散落等影響收獲質(zhì)量的現(xiàn)象是機(jī)械粒收推廣過程中備受關(guān)注的問題。開展機(jī)械粒收質(zhì)量及其影響因素研究, 是確定適宜粒收時期、指導(dǎo)品種改良等的基礎(chǔ), 對于機(jī)械粒收技術(shù)的推廣普及具有重要意義。本研究于2015年和2017年在中國農(nóng)業(yè)科院新鄉(xiāng)綜合試驗站, 以黃淮海夏玉米區(qū)生產(chǎn)用品種為試材, 采用同一收獲機(jī)和操作人員分期收獲, 調(diào)查不同收獲期籽粒含水率變化以及破碎率、雜質(zhì)率、落粒率和落穗率等機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo), 分析籽粒含水率與粒收質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)系。結(jié)果顯示, 隨著收獲期推遲, 籽粒含水率逐漸降低, 籽粒破碎率和落粒率呈先降低后升高趨勢, 雜質(zhì)率逐漸降低, 落穗率逐漸增加。2年參試樣本籽粒含水率分布在9.68%~41.36%之間, 破碎率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 0.0682–2.743+31.09 (2= 0.79**,= 140)模型; 含水率在15.47%~24.78%之間時, 破碎率低于5%; 含水率為20.05%時, 破碎率最低。雜質(zhì)率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 0.0158e0.1111x(2= 0.66**,= 140)模型, 雜質(zhì)率隨著含水率降低逐漸降低并趨于穩(wěn)定。落粒率與籽粒含水率符合= 0.0062–0.236+3.479 (2= 0.42**,= 127)模型, 含水率為20.37%時, 落粒率最低。落穗率與籽粒含水率符合= 2578.7645/2.2453(2= 0.35**,= 140)模型, 當(dāng)含水率低于16.15%時, 落穗率將超過5%。研究還發(fā)現(xiàn), 即使籽粒含水率相近, 不同品種的收獲質(zhì)量(特別是籽粒破碎率)也存在顯著差異。本研究的結(jié)果表明, 破碎率是決定機(jī)械粒收質(zhì)量的關(guān)鍵因素, 以破碎率5%和落穗率5%為標(biāo)準(zhǔn), 黃淮海夏玉米適宜機(jī)械粒收的籽粒含水率范圍為16.15%~24.78%, 籽粒含水率在20%左右時, 收獲質(zhì)量最佳。

玉米; 機(jī)械粒收; 收獲質(zhì)量; 破碎率; 雜質(zhì)率

玉米機(jī)械粒收是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式, 提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的重要突破點。在各地機(jī)械粒收技術(shù)質(zhì)量調(diào)查、試驗示范和推廣應(yīng)用過程中, 農(nóng)民普遍關(guān)注的焦點在籽粒破碎和雜質(zhì)混雜造成的籽粒收購等級下降, 以及田間果穗遺漏、籽粒掉落等產(chǎn)量損失問題, 概括來說就是玉米機(jī)械粒收質(zhì)量問題[1]。國家標(biāo)準(zhǔn)GBT 21962-2008[2]規(guī)定機(jī)械粒收破碎率≤5%, 雜質(zhì)率≤3%, 損失率≤5%, 而玉米檢測國家標(biāo)準(zhǔn)GB1353-2009[3]將三等玉米破碎率規(guī)定為≤8%。本團(tuán)隊前期研究表明, 籽粒破碎率高是我國玉米機(jī)械粒收最主要的質(zhì)量問題[4], 現(xiàn)有品種和種植模式下, 收獲期籽粒含水率過高是造成破碎率居高不下的主要原因[5-7]。前人研究表明, 破碎率與籽粒含水率顯著正相關(guān), 隨著含水率增大而增大[8-11]。也有研究認(rèn)為籽粒含水率過低時, 破碎率有所增加[4,12-14];由于后期倒伏, 機(jī)械粒收落穗率隨之增加[15], 將造成一定的產(chǎn)量損失[16,17]。多數(shù)研究認(rèn)為籽粒含水率在17%~24%時收獲破碎率最低[4,12,14,18-20], 但脫粒裝置、收獲機(jī)型號、機(jī)械調(diào)試狀態(tài)和不同操作人員作業(yè)等對收獲質(zhì)量影響很大[21-24]。本研究在同一臺收獲機(jī)械、機(jī)器狀態(tài)基本穩(wěn)定, 同一名機(jī)手和同一地塊條件下對同一批品種開展玉米機(jī)械粒收質(zhì)量研究,通過分期收獲, 明確不同時期的收獲質(zhì)量以及籽粒含水率等因素對收獲質(zhì)量的影響, 對最佳粒收時期的確定、適宜機(jī)械粒收品種的選育和粒收技術(shù)的推廣應(yīng)用有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2015年和2017年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院新鄉(xiāng)綜合試驗站(35°10′N, 113°47′E)進(jìn)行。大區(qū)種植, 每個品種10行, 行距0.6 m, 種植密度均為67 500株 hm-2, 田間管理同大田生產(chǎn)。2015年11個品種, 行長200 m, 種植面積1200 m2, 6月10日播種; 2017年28個品種, 行長100 m, 種植面積600 m2, 6月17日至18 日播種(表1)。2015年設(shè)置2個收獲期, 即9月26日和10月8日; 2017年設(shè)置5個收獲期, 即10月6日、10月16日、10月27日、11月10日和11月25日。收獲機(jī)為福田雷沃谷神GE 50, 配套喜盈盈4YB-4半喂入玉米籽粒收獲割臺, 該機(jī)割幅4行, 每次收獲長度為20 m, 收獲速度0.8 m s–1。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 籽粒含水率 收獲當(dāng)天隨機(jī)取3個果穗樣品, 手工脫粒, 稱鮮重, 85℃烘至恒重, 稱干重。

1.2.2 產(chǎn)量 2015年于10月8日, 2017年于10月26日選擇長勢均勻一致處作為樣區(qū), 調(diào)查10 m行長的株數(shù)、雙穗率和空稈率, 3次重復(fù), 計算收獲密度。同時在此區(qū)域內(nèi)連續(xù)選擇20穗, 調(diào)查行粒數(shù)、穗行數(shù), 計算平均單穗粒數(shù), 脫粒后用PM8188水分儀測定含水率, 并測定百粒重, 計算單穗重和理論產(chǎn)量。

1.2.3 收獲質(zhì)量調(diào)查 機(jī)械收獲后, 隨機(jī)取籽粒樣品約2 kg, 手工分揀, 將其分為籽粒(KW1)和非籽粒(NKW)兩部分, 分別稱重; 再根據(jù)籽粒的完整性, 將其分為完整籽粒(KW2)和破碎籽粒(BKW), 分別稱重。

在收割段隨機(jī)選取3個樣點, 取每個樣點2 m長一個割幅寬(4行玉米)的面積, 收集樣點內(nèi)落粒, 稱量落粒重。在收割段隨機(jī)選取3個樣點, 取每個樣點3 m長一個割幅寬的面積, 收集樣點內(nèi)落穗, 計數(shù)落穗個數(shù), 由單穗重計算落穗粒重。將理論產(chǎn)量、落粒重和落穗粒重分別折合成單位面積數(shù)值。

表1 2015年和2017年參試品種

由于玉米植株含水率高, 清篩困難, 造成收獲機(jī)篩板堵塞, 落粒率劇增, 未計算2015年9月26日參試品種和2017年10月6日13個品種的落粒率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用GraphPad Prism 5.01繪制箱形圖, Microsoft Excel 2007繪制散點圖, Cure Expert Professional 2.2.0建立破碎率、落粒率、雜質(zhì)率與籽粒含水率的回歸方程, 并用SPSS Statistics 17.0進(jìn)行回歸方程擬合度檢驗和品種之間收獲質(zhì)量方差分析(Duncan’s的SSR法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同收獲時期玉米籽粒含水率的變化

隨著收獲期推遲玉米籽粒含水率呈逐漸降低趨勢, 同一收獲期不同品種籽粒含水率差異較大(圖1)。2015年9月26日和10月8日, 11個供試品種籽粒含水率分別為31.27%~41.08%和19.7%~ 28.83%。2017年10月6日至11月25日, 28個品種5次收獲籽粒含水率分別為31.89%~39.15%、28.28%~36.30%、20.77%~29.09%、14.95%~23.86%和9.68%~16.73%。

2.2 不同時期機(jī)械粒收玉米收獲質(zhì)量的變化

2015年9月26日收獲的玉米籽粒破碎率和雜質(zhì)率均高于10月8日收獲的, 兩次收獲破碎率分別為14.74%~41.36%和8.35%~20.79%, 均高于8%; 雜質(zhì)率均低于3% (圖2)。

圖1 不同時期收獲玉米籽粒含水率的變化

箱形圖中箱體部分代表50%樣本的分布區(qū)域, 即四分位區(qū)間(IQR)。兩端線為 Tukey 法判定的合理觀測樣本邊界。箱體中實線為樣本中位數(shù), “· ”為異常值點 , “+”為樣本均值。

The main box called IQR contains fifty percent samples in Box-whisker Plot. The two sidelines mean the reasonable sample border in Tukey method. The solid line in box positions the sample median. “·” Stands for the outlier. “+” Stands for the average.

2017年10月6日至11月25日, 28個品種5次收獲的籽粒破碎率表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢, 其中前4次逐漸降低, 分別為8.75%~35.43%、6.23%~ 25.71%、2.33%~12.89%和1.11%~4.77%, 第5次增至4.33%~12.89%; 測試樣本破碎率高于8%和5%的占比為51%和72%, 主要分布于10月6日至10月27日和11月25日。5次收獲的雜質(zhì)率基本在3%以下, 隨著收獲期推遲呈逐漸降低趨勢; 落粒率均低于5%, 隨著收獲期推遲呈先降低后略有升高的趨勢。5次收獲的落穗率隨著收獲期推遲呈顯著增加趨勢, 分別為0、0~0.59%、0~13.77%、0~6.81%和0~34.02%, 品種間差異逐漸增大, 測試樣本落穗率高于5%的占16%, 集中于11月25日(圖3) 。

圖2 2015年分期收獲玉米破碎率和雜質(zhì)率變化

處理同圖1。Figure notes are the same as those given in Fig. 1.

圖3 2017年分期收獲玉米的破碎率、雜質(zhì)率、落粒率和落穗率變化

處理同圖1。Figure notes are the same as those given in Fig. 1.

2.3 玉米籽粒含水率對粒收質(zhì)量的影響

機(jī)械粒收破碎率隨著籽粒含水率降低先降低后升高, 二次曲線擬合方程為= 0.0682–2.743+ 31.09 (2= 0.79**,= 140); 當(dāng)籽粒含水率為20.05%時, 破碎率最低, 為3.58%; 當(dāng)籽粒含水率在15.47%~24.78%之間收獲, 破碎率可低于5%; 當(dāng)籽粒含水率在12.04%~28.21%之間收獲, 破碎率可低于8%。雜質(zhì)率隨著籽粒含水率降低逐漸降低并趨于穩(wěn)定, 擬合方程為= 0.0158e0.1111x(2= 0.66**,= 140)。落粒率隨著籽粒含水率降低呈先降低后升高的趨勢, 擬合方程為= 0.0062–0.236+3.479 (2= 0.42**,= 127); 當(dāng)含水率為20.37%時, 落粒率最低, 為1.07%。落穗率隨著籽粒含水率降低呈增加趨勢, 擬合方程為= 2578.7645/2.2453(2= 0.35**,= 140), 當(dāng)含水率低于16.15%之后, 落穗率將超過5% (圖4)。

2.4 不同玉米品種收獲質(zhì)量差異

2017年迪卡653和遼單575、金通152和陜單636、澤玉501和中科玉505這3組品種籽粒含水率在5個收獲期均相近, 但收獲質(zhì)量差異較大, 尤其是破碎率差異最為顯著(表2)。由此, 以收獲時破碎率最低的籽粒含水率20.05%為分界點, 以3%的含水率間隔向上劃分出6個含水率區(qū)間, 向下劃分出3個含水率區(qū)間, 比較破碎率、雜質(zhì)率、落粒率和落穗率在相近含水率時28個供試品種之間的差異。方差分析顯示(表3), 從總體上看破碎率和落穗率在品種間差異極顯著, 雜質(zhì)率和落粒率差異不顯著; 在相近含水率下, 不同品種之間的破碎率具有極顯著差異, 雜質(zhì)率、落粒率和落穗率也有一定差異; 其中, 雜質(zhì)率在含水率低于20.05%的區(qū)間內(nèi), 品種間差異不顯著。

圖4 玉米破碎率、雜質(zhì)率、落粒率、落穗率與籽粒含水率的關(guān)系(2017)

3 討論

3.1 玉米籽粒含水率與破碎率的關(guān)系

玉米籽粒破碎率與收獲時籽粒含水率密切相關(guān), 在適宜的含水率下進(jìn)行機(jī)械粒收能夠有效降低破碎率。前人研究認(rèn)為籽粒含水率在17%~24%之間破碎率最低, 含水率高于或低于最適值破碎率均增加[12,14,18-20]。但以往研究品種較為單一、籽粒脫水動態(tài)測試時間較短、含水率變化范圍有限, 研究結(jié)果具有局限性; 且前人多使用果穗脫粒機(jī)模擬粒收效果, 喂入物和喂入速度等與田間機(jī)械作業(yè)環(huán)境差異較大, 結(jié)果與實際情況可能存在一定差異。前期本團(tuán)隊田間粒收質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)顯示, 籽粒含水率與破碎率的關(guān)系模型為= 0.03722– 1.483+ 20.422, 認(rèn)為籽粒含水率在19.26%時破碎率最低[4], 但調(diào)查數(shù)據(jù)覆蓋中國各個玉米產(chǎn)區(qū), 收獲機(jī)具和機(jī)手作業(yè)水平等多方面因素均會對籽粒含水率與粒收質(zhì)量的關(guān)系造成顯著影響[23]。本研究集中于同一地塊, 對同一批材料采用分期收獲的方式, 研究籽粒含水率變化對粒收質(zhì)量的影響。收獲機(jī)具為福田雷沃谷神GE 50, 配套半喂入玉米籽粒收獲割臺, 為黃淮海夏玉米區(qū)粒收的主流機(jī)型, 固定粒收作業(yè)經(jīng)驗豐富的機(jī)手, 控制收獲機(jī)具、機(jī)手作業(yè)水平等因素造成的收獲質(zhì)量差異。研究結(jié)果顯示, 籽粒含水率與破碎率的關(guān)系模型為= 0.0682–2.743+31.09 (2= 0.79**), 籽粒含水率為20.05%時, 破碎率最低; 籽粒含水率在15.47%~24.78%之間收獲, 破碎率可低于5%。本研究參試樣本籽粒含水率在9.68%~ 39.15%之間, 涵蓋了黃淮海夏玉米收獲期籽粒含水率范圍, 該模型能夠充分反應(yīng)玉米籽粒含水率與破碎率的關(guān)系。

3.2 適期收獲

玉米機(jī)械粒收質(zhì)量隨收獲時期推遲發(fā)生顯著變化, 適期收獲可以顯著提高收獲質(zhì)量。由本研究結(jié)果可見, 隨收獲期推遲, 籽粒含水率不斷下降, 收獲質(zhì)量逐漸提高, 但是當(dāng)含水率低于15%之后, 雖可降低收獲籽粒烘干成本, 但籽粒破碎率增加, 超過5%的國標(biāo)要求, 落粒率也隨之增加, 同時由于倒伏等造成落穗率迅速增加(含水率低于16%之后)。以籽粒破碎率為主要限制因素, 綜合考慮落粒率和落穗率等的影響, 研究認(rèn)為籽粒含水率16.15%~ 24.78%為黃淮海夏玉米區(qū)機(jī)械粒收的適宜時期, 其中籽粒含水率在20%左右時, 收獲質(zhì)量最佳。2017年, 28個參試品種在6月17日至18日播種, 至10月16日僅有個別品種達(dá)到生理成熟, 10月27日至11月10日, 籽粒含水率下降至14.95%~ 29.09%之間, 基本上滿足粒收要求, 但是在冬小麥–夏玉米周年生產(chǎn)模式下, 該收獲期明顯偏晚, 與小麥播種產(chǎn)生矛盾。任佰朝等[25]研究認(rèn)為, 黃淮海區(qū)域目前廣泛推廣的夏玉米品種生育期過長, 適時晚收仍然難以完成生理成熟, 不利于機(jī)械粒收。因此,選育生育期適宜、籽粒脫水速率快的高產(chǎn)宜機(jī)收品種、適期收獲是黃淮海夏玉米區(qū)亟需解決的問題。

3.3 籽粒含水率相近的不同玉米品種之間收獲質(zhì)量差異

本研究選用了當(dāng)前生產(chǎn)上主推的35個品種, 研究發(fā)現(xiàn), 籽粒含水率相近的不同品種之間粒收質(zhì)量差異也較大, 其中破碎率差異最明顯, 分析認(rèn)為這與不同品種籽粒的破碎敏感性[6,26]不同有關(guān)。籽粒脫粒過程中與脫粒裝置的剛性部件產(chǎn)生沖擊作用, 沖擊力致使籽粒破碎[21-23]。玉米籽粒4個主要組成部分包括種皮、胚、粉質(zhì)胚乳和角質(zhì)胚乳, 其結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)特性差異很大[23,27-28], 脫粒過程中在沖擊力作用下?lián)p傷程度不同。生產(chǎn)上常見的馬齒型和半馬齒型玉米不同品種之間籽粒的大小、形狀、不同種類胚乳含量等均有差異, 籽粒強(qiáng)度和硬度也不同, 破碎敏感性不同[21,26,29-30]。此外, 玉米籽粒間隙、籽粒果柄與穗軸之間連接力等在一定程度上也會影響脫粒性能[31-33]。不同品種之間籽粒的理化特性具有較大差異, 今后可針對不同品種籽粒的力學(xué)特性開展研究, 為適宜機(jī)械粒收品種的選育提供指導(dǎo)。

表2 三組籽粒含水率相近玉米品種收獲質(zhì)量方差分析(2017)

*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著, ns表示差異不顯著; “–”為空缺值, 是由于未計算落粒率, 或者落穗率均為0(方差分析沒有意義)。

*, **: significant at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. ns: not-significant at the 0.05 probability level. “–”: no data available because of missing grain loss rate or being zero of ear loss rate (variance analysis is not of significance).

表3 玉米品種間收獲質(zhì)量方差分析(2017)

*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著, ns表示差異不顯著; “–”為空缺值, 是由于落穗率均為0 (方差分析沒有意義)。

*, **: significant at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. ns: not-significant at the 0.05 probability level. “–”: no data available because of being zero of ear loss rate (variance analysis isn’t of significance).

4 結(jié)論

在黃淮海夏玉米區(qū), 隨著收獲期推遲, 玉米籽粒含水率逐漸降低, 機(jī)械粒收破碎率和落粒率先降低后升高, 雜質(zhì)率逐漸降低, 落穗率逐漸增加。破碎率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 0.0682– 2.743+ 31.09模型, 雜質(zhì)率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 0.0158e0.1111x模型, 落粒率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 0.0062– 0.236+ 3.479模型, 落穗率與籽粒含水率的關(guān)系符合= 2578.7645/2.2453模型。籽粒含水率相近的不同品種之間, 收獲質(zhì)量存在顯著差異。破碎率是決定收獲質(zhì)量的關(guān)鍵因素, 黃淮海夏玉米區(qū)適宜機(jī)械粒收的籽粒含水率范圍為16.15%~ 24.78%, 籽粒含水率在20%左右時, 收獲質(zhì)量最佳。

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會. 玉米收獲機(jī)械技術(shù)條件. GB/T 21961-2008, 2008 People’s Republic of China National Standard. Technical Requirements for Maize Combine Harvester. GB/T 21961-2008, 2008 (in Chinese)

[2] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會. 玉米收獲機(jī)械技術(shù)條件. GB/T 21962-2008, 2008 People’s Republic of China National Standard. Technical Requirements for Maize Combine Harvester. GB/T 21962-2008, 2008 (in Chinese)

[3] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會. 玉米. GB1353-2009, 2009 People’s Republic of China National Standard. Maize. GB1353- 2009, 2009 (in Chinese)

[4] 柴宗文, 王克如, 郭銀巧, 謝瑞芝, 李璐璐, 明博, 侯鵬, 劉朝巍, 初振東, 張萬旭, 張國強(qiáng), 劉廣周, 李少昆. 玉米機(jī)械粒收質(zhì)量現(xiàn)狀及其與含水率的關(guān)系. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50: 2036–2043 Chai Z W, Wang K R, Guo Y Q, Xie R Z, Li L L, Ming B, Hou P, Liu C W, Chu Z D, Zhang W X, Zhang G Q, Liu G Z, Li S K. Current status of maize mechanical grain harvesting and its relationship with grain moisture content., 2017, 50: 2036–2043 (in Chinese with English abstract)

[5] 李少昆, 王克如, 謝瑞芝, 李璐璐, 明博, 侯鵬, 初振東, 張萬旭, 劉朝巍. 玉米子粒機(jī)械收獲破碎率研究. 作物雜志, 2017, (2): 76–80 Li S K, Wang K R, Xie R Z, Li L L, Ming B, Hou P, Chu Z D, Zhang W X, Liu C W. Grain breakage rate of maize by mechanical harvesting in China., 2017, (2): 76–80 (in Chinese with English abstract)

[6] 王克如, 李少昆. 玉米機(jī)械粒收破碎率研究進(jìn)展. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50: 2018–2026 Wang K R, Li S K. Progresses in research on grain broken rate by mechanical grain harvesting., 2017, 50: 2018–2026 (in Chinese with English abstract)

[7] 王克如, 李少昆. 玉米籽粒脫水速率影響因素分析. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50: 2027–2035 Wang K R, Li S K. Analysis of influencing factors on kernel dehydration rate of maize hybrids., 2017, 50: 2027–2035 (in Chinese with English abstract)

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Effects of Grain Moisture Content on Mechanical Grain Harvesting Quality of Summer Maize

LI Lu-Lu, XUE Jun, XIE Rui-Zhi, WANG Ke-Ru, MING Bo, HOU Peng, GAO Shang, and LI Shao-Kun*

Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology, Beijing 100081, China

Broken grains, losing ears and grains always occur when maize is harvested by grain harvester, which is a hot topic. Studying grain mechanical harvesting quality and its affecting factors is of great significance for popularizing this technology, which provides a basis for finding out the best harvesting time and the direction of maize cultivar development. The experiments were conducted in Comprehensive Experiment Station of Chinese Academy of Agricultural Sciences located in Xinxiang city in 2015 and 2017. The dozens of popular cultivars grown in the Yellow-Huaihe-Haihe Rivers Plain summer maize region were harvested in different harvest times by a same grain combine harvester and a same driver. Indicators of grain moisture content, broken rate, impurity rate, grain loss rate and ear loss rate were measured to analyze their mutual relationships. With delaying harvest time, grain moisture content and impurity rate declined gradually, grain broken rate and grain loss rate decreased first and then increased, ear loss rate gradually rose. The grain moisture contents ranged from 9.68% to 41.36% in the two years. Its relationship with broken rate could be fitted by the equation= 0.0682–2.743+31.09 (2= 0.79**,= 140). Broken rate could be less than 5% when moisture content was 15.47%–24.78%. When moisture content was 20.05%, broken rate was the lowest. The relationship between impurity rate and moisture content could be fitted by the equation= 0.0158e0.1111x(2= 0.66**,= 140). Impurity rate decreased first and then tended to be stable with falling moisture content. Grain loss rate and moisture content could be regressed in the equation= 0.0062–0.236+3.479 (2= 0.42**,= 127). Grain loss rate was the lowest when moisture content was 20.37%. Ear loss rate and moisture content could be regressed in the equation= 2578.7645/2.2453(2= 0.35**,= 140). Ear loss rate was more than 5% when moisture content was below 16.15%. We also found that harvesting qualities, especially broken rate, of different cultivars had significant differences while their grain moisture contents were the same. In conclusion, broken rate is the key factor that determined the quality of grain mechanical harvesting. The optimal grain moisture content interval of mechanical harvesting in Yellow-Huaihe-Haihe Rivers Plain summer maize region is 16.15%–24.78% at the standard of 5% broken rate and 5% ear loss rate. The harvesting quality would be the best when the moisture content is about 20%.

Maize; Mechanical grain harvesting; Harvesting quality; Broken rate; Impurity rate

2018-01-23;

2018-06-12;

2018-07-06.

10.3724/SP.J.1006.2018.01747

通信作者(Corresponding author): 李少昆, E-mail: lishaokun@caas.cn, Tel: 010-82108891

E-mail：lilulu19910818@163.com

本研究由國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0300110，2016YFD0300101)，國家自然科學(xué)基金項目(31371575)，國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-02-25)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項目資助。

This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2016YFD0300110, 2016YFD0300101), the National Natural Science Foundation of China (31371575), the China Agriculture Research System (CARS-02-25), and the Agricultural Science and Technology Innovation Project of Chinese Academy of Agricultural Sciences.

URL:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20180705.1439.002.html