高粱机械化收获效果影响因素分析研究

doi:10.12398/j.issn.2096-7217.2024.01.003

摘要/Abstract

摘要：

针对高粱收获过程中的籽粒损失、破碎和含杂等问题，研究成熟时期和机收速率等因素对联合收获作业效果的影响规律。以晋杂22号高粱为研究对象，采用小区作业试验方案，分别在乳熟期、蜡熟期和完熟期设置3个机收速率水平进行高粱联合收获作业，机收速率设置为0.5 m/s，1.0 m/s，1.5 m/s，并测定破碎率、含杂率、总损失率与含水率等指标，获得成熟时期与机收速率对收获效果的影响规律。结果表明：成熟时期和机收速率对高粱籽粒含杂率、破碎率、总损失率等收获指标影响均极显著，对3项收获指标影响最大的因素均为成熟时期；在蜡熟期和机收速率为1.0 m/s时进行高粱联合收获作业能取得最佳效果，此时籽粒含水率为14.756%～15.746%，含杂率为0.14%，破碎率为0.29%，总损失率为5.48%。该研究获得了成熟时期和机收速率对高粱收获效果的影响规律，可为高粱机械化收获成熟时期合理选择与收获技术推广提供理论依据。

关键词: 高粱成熟时期, 机收速率, 含水率, 损失率, 含杂率, 破碎率

Abstract:

In order to solve the problems of grain loss， breakage and impurity in sorghum harvest， the influence of maturity and mechanical harvest rate on the effect of combined harvest was studied. Taking Jinza No.22 sorghum as the research object， the plot experiment scheme was adopted， and three mechanical harvesting rates were set at the milk ripening stage， wax ripening stage and complete ripening stage， respectively， and the mechanical harvesting rates were set at 0.5 m/s， 1.0 m/s and 1.5 m/s， and the indexes such as crushing rate， impurity content， total loss rate and moisture content were measured， so as to obtain the influence rules of mature stage and mechanical harvesting rate on the harvesting effect. The results showed that the maturity stage and mechanical harvest rate had significant effects on the harvest indexes of sorghum， such as impurity content， crushing rate and total loss rate， and the most influential factors on the three harvest indexes were maturity stage. The best results can be achieved when the wax is ripe and the mechanical harvest rate is 1.0 m/s， when the grain moisture content is from 14.756% to 15.746%， the impurity content is 0.14%， the crushing rate is 0.29% and the total loss rate is 5.48%. This study obtained the influence law of mature period and mechanical harvest rate on sorghum harvest effect， which can provide theoretical basis for reasonable selection of mature period and popularization of harvesting technology of sorghum mechanization.

Key words: sorghum maturity stage, harvesting velocity, moisture content, loss rate, impurity rate, broken rate

中图分类号:

S225.5+2

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图/表 11

表1 高粱收获机的主要参数

Table 1 Main parameters of sorghum harvester

参数	数值
结构形式	自走式
割台形式	链齿式
割幅/mm	2 750
工作行数	10
作业速度/(km·h^-1)	≤6
喂入量/(kg·s^-1)	≤8

图1 高粱收获田间试验

Figure 1 Field experiment of sorghum harvest

图2 试验方法思路框图

Figure 2 Block diagram of test method

表2 成熟时期和机收速率对高粱机械收获总损失率、含杂率及破碎率影响

Table 2 Effect of maturity stage and mechanical harvesting rate on total los rate， impurity content and crushing rate of mechanical harvesting of sorghum

指标	项目	平方和	自由度	均方	F值	P值
总损失率	模型	8.364	8	1.043	411.22	<0.000 1
	成熟时期	6.172	2	3.086	1 216.35	<0.000 1
	机收速率	2.076	2	1.038	409.10	<0.000 1
	成熟时期×机收速率	0.099	4	0.025	9.71	0.000 2
	误差	0.046	18	0.003	R²=0.995
含杂率	模型	53.288	8	6.661	72.63	<0.000 1
	成熟时期	49.654	2	24.827	270.69	<0.000 1
	机收速率	2.208	2	1.104	12.04	0.000 5
	成熟时期×机收速率	1.426	4	0.356	3.89	0.019 1
	误差	1.651	18	0.092	R²=0.970
破碎率	模型	17.881	8	2.235	30.34	<0.000 1
	成熟时期	10.827	2	5.414	73.48	<0.000 1
	机收速率	1.773	2	0.886	12.03	0.000 5
	成熟时期×机收速率	5.281	4	1.320	17.92	<0.000 1
	误差	1.326	18	0.074	R²=0.931

表3 不同成熟时期高粱机收效果

Table 3 Mechanical harvest effect of sorghum at different maturity stages

成熟

时期

表4 不同机收速率高粱机收效果

Table 4 Mechanical harvest effect of sorghum with different mechanical harvest rates

机收速率/（kg·s^-1）	含杂率/%	破碎率/%	总损失率/%
0.5	0.29±0.14b	0.49±0.07a	6.03±0.05a
1.0	0.21±0.08b	0.38±0.11b	5.50±0.03c
1.5	0.40±0.09a	0.35±0.14b	5.76±0.06b

图3 成熟时期及机收速率互作对收获总损失率影响

Figure 3 Effect of interaction between maturity stage and machine harvest rate on total harvest loss rate.

图4 成熟时期及机收速率互作对收获籽粒含杂率影响

Figure 4 Effect of interaction between mature stage and mechanical harvest rate on impurity content of harvested grain.

图5 成熟时期及机收速率双因素互作对收获破碎率影响

Figure 5 Effect of interaction between mature period and machine yield rate on harvest crushing rate.

表5 籽粒含水率与高粱机械收获质量的相关性

Table 5 Correlation between grain moisture content and sorghum mechanical harvest quality

指标	籽粒含水率	总损失率	含杂率	破碎率
籽粒含水率	1.000
总损失率	0.754	1.000
含杂率	0.770	0.815	1.000
破碎率	0.746	0.807	0.682	1.000

图6 籽粒含水率与高粱机械收获指标间的关系

Figure 6 Relationship between grain moisture content and mechanical harvest index of sorghum

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