[发明专利]夏玉米机械粒收时机监测模型的构建方法及应用

说明书

本发明公开了一种夏玉米机械粒收时机监测模型的构建方法及应用，旨在解决现有技术中测量玉米籽粒含水量时工作量大、劳动强度高、破坏性大的问题。构建该模型时首先选择夏玉米种植区，并根据当地农业气象站获得玉米全生育期的积温和乳熟后累积日照时数；然后测量玉米籽粒后期的含水量，通过拟合分析，分别建立积温和日照时数与玉米籽粒含水量间的拟合方程，并通过相关性分析，获得适宜粒收的光温指标，作为实时监测夏玉米粒收的监测模型。应用该模型时，只需要根据当地气象站观测的数据，获取玉米全生育期的积温及乳熟后累积的日照时数，并与模型中的光温指标进行对比，从而快速的监测适宜粒收的时机，劳动强度小、工作效率高。

技术领域

本发明涉及玉米机械粒收技术领域，具体涉及一种夏玉米机械粒收时机监测模型的构建方法及应用。

背景技术

玉米作为我国粮食增产的主力军，种植面积已经超过5亿亩，成为面积最大、总产量最多的作物。针对劳动力成本高，玉米市场竞争力差的问题，传统玉米生产方式已经不能适应当前产业发展要求，而面向市场，建立与之相适应的以全程机械化为显著特征的现代玉米生产技术体系是解决这些问题的必然选择。美国等西方国家早在20世纪60年代前后相继实现了全面机械化，其中，50年代玉米收获作业以机械穗收为主，70年代已全面采用大型联合收获机进行田间直接脱粒收获。近年来，我国玉米生产的机械化水平提高较快，机械播种率达80%，但机械收获率仍处于较低水平，且以摘穗为主，直接粒收的比例不足5%，主要分布在新疆、黑龙江和内蒙古东北部玉米产区。因此，籽粒田间机械直接收获是今后我国玉米生产发展的方向。

籽粒破碎率、杂质率和田间损失率是评价玉米机械粒收质量的主要指标。国内外研究都表明，籽粒含水率显著影响籽粒收获质量，且随着含水率越高，籽粒的破碎率就越大。所以收获时籽粒含水率是影响夏玉米机械粒收质量的关键因素。而我国玉米粒收时由于含水率偏高所造成的高破碎率是当前我国玉米机械粒收存在的主要质量问题。因此，玉米机械收获，特别是粒收水平低是制约我国玉米全程机械化的瓶颈。

但是黄淮海区域小麦/玉米一年两作，玉米生长受到光热资源、种植制度、品种特性、收获习惯等的影响，目前玉米收获时籽粒含水率大都在30%以上，有些品种甚至超过40%；而含水率高直接影响机械粒收质量和粒收技术的推广应用。

因此，亟需提供一种能够实时监测玉米适宜机械粒收的时机的方法，以降低粒收对玉米产量和质量的影响，实现玉米高产高效协同发展，提高玉米产业竞争力。

发明内容

本发明提供了一种夏玉米机械粒收时机监测模型的构建方法及\应用，旨在通过测量玉米全生育期内的积温，以及乳熟后累积光照时数间接的测定籽粒含水率，进而提高玉米粒收水平和质量。

由于玉米籽粒收获时的含水率是影响玉米粒收质量的重要因素。而现有技术中，在玉米粒收之前通常采用脱粒、破粒，测量其含水量，以确定是否适宜粒收。由于随机挑选玉米穗才能提高测量结果的参考价值，但实际玉米生产中，玉米种植区域往往较大，需要挑选多个分块、对多个玉米穗进行测量，并且很难只经过一次测量就能确定适宜粒收的时间。因此，这种测量方式工作量大、劳动强度高，测量过程中对玉米植株产生的破坏性大，使得测量难度大大提高。除此之外，测量后的破碎籽粒往往随意丢弃，造成资源浪费，这也将在一定程度上减少玉米产量，降低经济效益，限制了我国玉米机械粒收技术的发展和应用。

发明人研究发现玉米籽粒脱水是个比较复杂的生理生化问题。首先，与玉米品种的自身生物学特征及生理特性有关，其次是受环境条件的影响。生理成熟后，籽粒的自然脱水速率与灌浆速率呈显著正相关，即灌浆历时越短，后期籽粒脱水越快；灌浆历时长，则籽粒脱水慢。玉米籽粒灌浆速率主要受自身遗传特性的影响，但低温延会长籽粒灌浆期，高温缩短籽粒灌浆期，当日平均气温由25℃增加到32℃时，随日均温增高，籽粒灌浆速率加快，有效灌浆期缩短，以利于籽粒快速脱水。