含水率對油菜收獲物流損失的影響

1、Comment[fsf1]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號Comment[fsf2]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號Comment[fsf3]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號Comment[fsf4]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號Comment[fsf5]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號參考文獻(xiàn)718在文中引用處需標(biāo)出序號Comment[fsf6]:應(yīng)標(biāo)出參考文獻(xiàn)編號第27卷第10期農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)Vol.27No.102011年10月TransactionsoftheCSAEOct.20111含

2、水率對油菜收獲物流損失的影響的試驗(yàn)研究劉德軍12，趙秀榮1※，高連興1，SrensenC.G2（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，沈陽1108662.丹麥奧胡斯大學(xué)，生物系統(tǒng)工程系，F(xiàn)OULUM研究中心，丹麥DK8830）摘要：收獲物流損失是影響油菜生產(chǎn)成本的重要因素，以DMH145油菜品種為對象，在丹麥FOULUM農(nóng)業(yè)研究中心試驗(yàn)研究了油菜籽粒含水率對油菜分段收獲和聯(lián)合收獲中3種主要損失的影響，建立了含水率與3種主要損失及總損失之間的數(shù)學(xué)函數(shù)

3、，另外秸稈含水率對秸稈收獲物流損失的影響也進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：隨著含水率的降低，脫粒損失和清選損失降低，但是過低的含水量會(huì)使割臺(tái)損失增大。秸稈含水率對秸稈收獲物流損失影響不顯著。關(guān)鍵詞：油菜，含水率，收獲物流，收獲損失doi：10.3969j.issn.10026819.2011.0910.000中圖分類號：S313文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10026819(2011)09100004劉德軍，趙秀榮，高連興，等.含水率對油菜收獲物流損失

4、的影響的試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27(910)：－.LiuDejunZhaoXiurongGaoLianxingetal.StudiesineEffectofmoisturecontentonrapeharvestlogisticslosses[J].TransactionsoftheCSAE201127(910):－.(inChinesewithEnglishabstract)0引言?收獲物流是指農(nóng)作物成熟后在田地利用

5、機(jī)械或人工收割收獲直至運(yùn)輸?shù)焦S或倉庫的實(shí)物流動(dòng)過程，主要包括作物收割、脫粒、收集、晾曬、裝卸搬運(yùn)、田間運(yùn)輸、道路運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)過程。目前油菜的機(jī)械收獲主要有分段收獲和聯(lián)合收獲，國內(nèi)外學(xué)者收獲方式方面的的研究主要是產(chǎn)量、籽粒含油量、含水量、損失方面的研究，但結(jié)論不完全一致[1]。掌握適宜的收獲時(shí)期對減少收獲損失有很大的作用，不同的收獲方式有不同的適宜收獲期[2]。適宜的收獲期可以從油菜籽含水量和油菜角果顏色2個(gè)方面判斷。Sims認(rèn)為聯(lián)合收獲

6、宜在種子含水率12%～20%左右進(jìn)行，含水率過低，損失嚴(yán)重[3]。冷鎖虎對Loof等人關(guān)于油菜收獲時(shí)間及損失的研究進(jìn)行了分析，Loof認(rèn)為在角果黃色、籽粒變成黑色或稍后的時(shí)期內(nèi)含油量達(dá)到高峰，籽粒產(chǎn)量一般在角果黃色時(shí)最高，收獲推遲會(huì)使產(chǎn)量降低，但是如果能避免收獲過程中的損失，推遲收獲會(huì)獲得更高的產(chǎn)量。Ndestgard認(rèn)為冬油菜在50%的角果變黃、其內(nèi)部籽粒變?yōu)樽厣珪r(shí)割曬最好。Bhan認(rèn)為在生理成熟和完全成熟時(shí)收獲，產(chǎn)量相近，但千粒重、

7、含油量在籽粒完全成熟時(shí)收獲明顯較高。油菜收獲損失的大小受很多因素的影響，降低收獲損失是收獲技術(shù)中的難點(diǎn)問題。有資料表明在油菜收獲過程中，總損失平收稿日期：20101128修訂日期：20110217基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51075284），丹麥政府戰(zhàn)略研究項(xiàng)目DSF（F03631）作者簡介：劉德軍（1972－），男，遼寧省朝陽市人，副教授，博士，2010年赴丹麥奧胡斯大學(xué)研修，主要從事農(nóng)業(yè)工程及農(nóng)產(chǎn)品物流方面研究。沈陽沈陽農(nóng)業(yè)大

8、學(xué)工程學(xué)院，110866。Email:ldjldj@※通信作者：趙秀榮（1967－），女，遼寧省遼中縣人，副教授。沈陽沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，110866。Email:zhaoxiurongxr@均為8.54%。其中割臺(tái)損失7.69%，約有70%的損失發(fā)生在進(jìn)入收獲機(jī)之前[4]，國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為分段收獲在割曬時(shí)的額外損失可以被其潛在的產(chǎn)量所彌補(bǔ)，從而總的損失少，產(chǎn)量較高，特別是遇到陰雨的天氣更明顯，而在天氣較好，成熟度較一致的情況下，只要掌握

9、適宜的時(shí)期，兩種收獲方式的損失差不多[2]。早在1974年Audsley等就對谷物的收獲損失問題進(jìn)行了研究，并建立了不同的數(shù)學(xué)模型，ClausSrensen在前人研究基礎(chǔ)上建立了油菜的收獲損失數(shù)學(xué)模型，相關(guān)系數(shù)0.76[5]，可見谷物收獲損失方面的模型數(shù)據(jù)由于作物本身性狀差別較大，應(yīng)用起來存在較大的誤差。到目前為止關(guān)于油菜含水率與收獲物流損失的文獻(xiàn)報(bào)道尚不多見，在實(shí)際收獲作業(yè)中也往往憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，本文重點(diǎn)研究含水率對油菜籽收獲過程3種主要

10、損失的影響，建立數(shù)學(xué)模型，以及含水率對秸稈收獲物流損失的影響。1材料與方法1.1試驗(yàn)條件及機(jī)具試驗(yàn)內(nèi)容主要是測試含水率對目前油菜分段收獲和聯(lián)合收獲2種工藝模式的影響。試驗(yàn)田塊位于丹麥奧胡斯大學(xué)FOULUM農(nóng)業(yè)研究中心附近HENRICK農(nóng)場，油菜品種為：DMH145，采用全機(jī)械化直播方式種植，油菜根部株徑平均為25.7mm，莖高平均為1540mm，分枝角果離地高度平均為690mm，產(chǎn)量4.8tham2。試驗(yàn)田塊規(guī)則，田塊1長度120m，寬

11、度50m用于分段收獲，試驗(yàn)田塊2長度200m，寬度50m用于聯(lián)合收獲。油菜分段收獲早于聯(lián)合收獲3d進(jìn)行，采用自身驅(qū)動(dòng)HESSTON8100割曬機(jī)，全部割倒后每隔1d進(jìn)行收獲作業(yè)。試驗(yàn)所用機(jī)具如表1列出。試驗(yàn)從20100813小雨過后進(jìn)行，角果顏色比例綠∶黃∶黑=45%∶55%∶5%，莖稈無倒伏，機(jī)具操作人員具有多Comment[u10]:表中符號含義應(yīng)給出注釋。第9期劉德軍等：含水率對油菜收獲物流損失的影響3加。一般情況下會(huì)在含水率15

12、%～20%的時(shí)候進(jìn)行聯(lián)合收獲，在含水率18%～25%的時(shí)候進(jìn)行分段收獲，如圖可知最佳收獲時(shí)期是含水率10%左右進(jìn)行聯(lián)合收獲，12%左右進(jìn)行分段收獲。所以在機(jī)器條件充足的情況下，拖后2～3d進(jìn)行收獲，可以使總損失降到最低。圖2聯(lián)合收獲含水率與3種收獲損失及總損失的關(guān)系Fig.2Relationsbetweenmoisturecontentthreemainlossesincombineharvest圖3分段收獲含水率與3種主要收獲損失及總

13、損失的關(guān)系Fig.3Relationsbetweenmoisturecontentthreemainlossesinmultistepsharvest油菜收獲采用聯(lián)合收獲還是分段收獲，正如金誠謙（2010）分析那樣，國內(nèi)外學(xué)者主要在產(chǎn)量、籽粒含油率、含水率、損失等方面進(jìn)行的研究，結(jié)論不完全一致[13]。多數(shù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為用分段收獲的方式較好，分段收獲在割曬時(shí)的額外損失可以被其潛在的產(chǎn)量所補(bǔ)償，從而總的損失少，產(chǎn)量較高，特別是遇到陰雨天氣更

14、明顯。在天氣較好成熟度較一致的情況下，只要掌握適宜的時(shí)期，兩種收獲方式的損失差不多，故都可采用[2]。然而從收獲的總損失率來看，確實(shí)分段收獲要大于聯(lián)合收獲，另外收獲的過程是一個(gè)持續(xù)的過程，天氣晴好條件下含水率會(huì)逐漸降低，而一旦下雨含水率會(huì)相應(yīng)增加，過高和過低的含水率都會(huì)對損失產(chǎn)生很大的影響，只有掌握適宜的含水率，才能降低收獲損失。采取分段收獲還是聯(lián)合收獲還要根據(jù)具體的含水率情況而定。從收獲損失形式來看，割臺(tái)損失小于脫粒損失和清選損失，這

15、與前人研究結(jié)果[3]：收獲過程中總損失平均為8.54%，其中割臺(tái)損失為7.69%，約有70%的損失發(fā)生在進(jìn)入收獲機(jī)之前的結(jié)論有很大出入。這主要是科研人員不斷對收獲機(jī)割臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)的結(jié)果，例如根據(jù)油菜生長特點(diǎn)，安裝側(cè)邊豎立切割器減少油菜收獲分行損失；水平割臺(tái)、左右分禾器向前延伸至撥禾輪前端，減少油菜籽粒散落地面的機(jī)會(huì)；減少撥禾輪對油菜打擊次數(shù)，降低對果莢沖擊力等[11]。應(yīng)用回歸分析的方法可以獲得油菜籽粒含水率與損失率的關(guān)系函數(shù)，如表2所示

16、。表2含水率與收獲過程中三項(xiàng)主要損失的關(guān)系函數(shù)Table2Functionsofmoisturecontentwithtreemainlossesinharvesting收獲方式損失類型回歸模型復(fù)相關(guān)系數(shù)F檢驗(yàn)值脫粒損失2212.0812.1990.1350.002ttttLMMM????0.96462.303清選損失0.281.862stLM??0.987687.591割臺(tái)損失22.0370.279etXsL??0.985259.36

17、2聯(lián)合收獲總損失2251.5598.5670.5040.008tttLMMM????0.990226.858脫粒損失24.3140.3670.018tttLMM???0.97488.817清選損失24.9372.324etXsL??0.987692.818撿拾損失2255.6886.8580.270.03stttLMMM????0.91123.778分段收獲總損失2248.9355.5790.2540.03tttLMMM????0.93

18、634.369注：2.2含水率對秸稈收獲物流損失的影響籽粒收獲后秸稈一般在田間自然風(fēng)干，當(dāng)含水率20%左右再進(jìn)行打包作業(yè)。試驗(yàn)初期秸稈含水率38.8%，然后含水率逐漸降低，5次試驗(yàn)獲得不同秸稈含水率對收獲過程損失的影響如圖4所示。圖4秸稈不同含水率對收獲過程的影響Fig.4Effectofrapeseedstrawmoisturecontentonharvestloss試驗(yàn)得知，秸稈含水率對收獲物流損失影響不大，這主要是由于油菜莖稈粗壯