高洪儒 趙北平 張君
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所,哈爾濱150028;第一作者:644579090@qq.com)
水稻是我國(guó)的主要糧食作物,約占糧食總產(chǎn)量的40%[1-2]。與其他作物相比,水稻生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大,在農(nóng)村勞動(dòng)力大量向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移的背景下,提高水稻生產(chǎn)的機(jī)械化水平是關(guān)系到水稻生產(chǎn)能否持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵[3]。在水稻機(jī)械化生產(chǎn)的眾多環(huán)節(jié)中,機(jī)械收割發(fā)展最為迅速,為減輕水稻生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)效益做出了巨大貢獻(xiàn)[4-5]。但水稻機(jī)械收割目前損失率較高[6],不僅造成巨大損失,還因落粒谷再生影響下一茬作物生長(zhǎng)?,F(xiàn)有研究表明,水稻的機(jī)收損失率一般在5%~20%[7]。2018 年對(duì)哈爾濱市阿城區(qū)、齊齊哈爾市泰來縣、查哈陽農(nóng)場(chǎng)等6 個(gè)地點(diǎn)的調(diào)查結(jié)果表明,黑龍江省水稻的機(jī)收損失率一般在2%~15%。造成機(jī)收損失的原因除了機(jī)械設(shè)備和氣候條件外,還與機(jī)收技術(shù)有關(guān)。目前關(guān)于機(jī)收減損技術(shù)的研究多針對(duì)小麥[8-9]、玉米[10-11]等,而關(guān)于如何減少水稻機(jī)收損失的研究還較缺乏。本研究采用半喂入式收割機(jī)和全喂入式收割機(jī),設(shè)計(jì)不同收獲時(shí)期籽粒含水量、不同收獲時(shí)間段、收割機(jī)械不同行駛速度等因素,旨在探明黑龍江省水稻機(jī)械收獲條件對(duì)稻谷損失的影響,從而達(dá)到減損的目的。
試驗(yàn)于2018 年在齊齊哈爾市泰來縣平陽鎮(zhèn)新建村進(jìn)行,試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,排灌方便,栽培條件田間管理一致。試驗(yàn)所用水稻品種為龍洋16,選擇的機(jī)型分別為江蘇沃得4LB-150 半喂入式收割機(jī)、久保田988全喂入式收割機(jī)。設(shè)計(jì)不同稻谷含水量(≥17%、15%~17%、≤15%)、不同收獲時(shí)間(7∶00、10∶00、14∶00)收獲機(jī)械行駛速度(高、中、低檔)等處理。每個(gè)處理3 次重復(fù)。試驗(yàn)中除處理因素不同外,其他條件均一致。
機(jī)收損失率= 單位面積稻谷損失量/(單位面積稻谷機(jī)收產(chǎn)量+單位面積稻谷損失量)×100%;
單位面積稻谷損失量=單位面積稻谷掉落實(shí)粒數(shù)×粒重;
單位面積稻谷掉落實(shí)粒數(shù):采用抽樣法進(jìn)行測(cè)算,分別數(shù)取稻田中5 個(gè)代表性位置(按5 點(diǎn)取樣法確定位置)4 m2范圍內(nèi)掉落的稻谷實(shí)粒數(shù)(包括稻株上夾雜和未脫粒的實(shí)粒數(shù)),計(jì)算出單位面積掉落的稻谷實(shí)粒數(shù);
單位面積稻谷機(jī)收產(chǎn)量為稻谷機(jī)收后曬干至標(biāo)準(zhǔn)含水量(14.5%)時(shí)的實(shí)際產(chǎn)量。
利用 Microsoft Excel 2017 和 DPS V7.05 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì),采用LSD 法進(jìn)行多重比較,差異顯著水平為5%。
從表1 可以看出,兩種機(jī)型在同一籽粒含水量時(shí)收獲,機(jī)收損失率存在差異但不顯著;同一機(jī)型在不同籽粒含水量收獲時(shí)機(jī)收損失率由高到低順序?yàn)椤?7%、≤15%、15%~17%;收獲時(shí)籽粒含水量≥17%處理損失率與≤15%處理和15%~17%處理相比差異顯著,收獲時(shí)籽粒含水量15%~17%處理和≤15%處理損失率差異不顯著。
表1 不同處理對(duì)機(jī)收損失率的影響
從表1 可以看出,兩種收割機(jī)在任何時(shí)間段損失率均表現(xiàn)為全喂入式機(jī)械收割大于半喂入式機(jī)械收割,但差異不顯著;兩種收割機(jī)均在7∶00 時(shí)收割的損失率最高,故 7∶00 前不建議收割,10∶00 與 14∶00 時(shí)收割的損失率差異不顯著。表明對(duì)于這兩種收割機(jī)型,10∶00 以后收割較為適宜。
從表1 可以看出,兩種機(jī)型均以中檔行駛速度時(shí)收割的損失率最低;全喂入式收割機(jī)高檔速度收割的損失率要顯著高于中檔和抵擋速度收割,中檔速度收割的損失率要低于低檔速度收割,但差異不顯著;半喂入式收割機(jī)在高檔速度時(shí)收割的損失率要高于中檔和低擋速度收割,低擋速度收割的損失率要高于中檔速度收割。
本研究表明,兩種收獲機(jī)型均以稻谷含水量≥17%時(shí)收獲的損失率最高,原因在于水分過高,收獲過程中籽粒不易脫落;而水分≤15%時(shí),稻谷太干易脫落,掉落田間數(shù)量較多,造成損失率增加。本研究只設(shè)置了3 個(gè)籽粒含水量范圍,未做含水量的精確細(xì)化,需進(jìn)一步研究。
本研究表明,一天中7∶00 前收獲損失率最高,10∶00 次之,14∶00 最低,由于 7∶00 時(shí)水稻植株存在露水,籽粒不易脫落導(dǎo)致?lián)p失率升高,10∶00 后露水逐漸消散,到14∶00 點(diǎn)時(shí)露水基本消散完畢,植株比較干爽,易于脫粒。因此建議10∶00 后開始收割,具體情況也需要因天氣而定。
收割機(jī)高檔行駛收獲時(shí)損失率最大,其次是低檔位,損失率最低的是中檔位。一般收割機(jī)設(shè)置的高檔位的行駛速度適合在公路上行走,并不是田間作業(yè)適宜的檔位,所以高檔位行駛速度作業(yè)時(shí)損失率較高;以低檔位行駛速度在田間作業(yè)時(shí),常存在脫粒不干凈、堵塞機(jī)器等現(xiàn)象,增加了田間落粒;中檔位行駛速度可使收割機(jī)具有相應(yīng)的脫粒處理能力,并且速度不慢,效率較高。