机械化烘干对玉米籽粒破碎的影响试验分析

○河南省漯河市农业机械技术中心 魏晓斐 杨鹏辉 鲁镇胜

漯河市地处黄淮海夏玉米种植区，气候复杂多变，玉米籽粒机械化收获后自然晾晒不及时，霉变风险较大，品质难以保障。随着夏玉米籽粒机收集成技术的推广应用，玉米籽粒机收面积的扩大，玉米籽粒机械化烘干技术已成为保证玉米品质的不二选择。为解决玉米籽粒机械化烘干过程中的二次破碎问题，课题组从2020年开始，就机械化烘干对玉米籽粒破碎的影响进行了试验分析。

一、材料和方法

1.烘干机械。5HHX-32型、5HRH-15型批式循环谷物干燥机，采用预热—烘干—缓苏—冷却的工艺流程。

2.烘干品种。2020年：郑原玉432、农华5号、新单58、京农科728、辽单575、漯玉16等；2021年：郑源玉432、迪卡517、裕丰303、隆创310、丰德存玉10号、农大778等。

3.测定项目和方法

（1）含水率。采用LDS-1G谷物水分测定仪，烘干前随机多点取样，混合后得3个1000g样品,每个样品测定3次含水率。烘干后出粮阶段分段随机取样，混合后得3个1000g样品，每个样品测定3次含水率。

（2）破碎率。破碎标准：种皮破损、种皮破裂、籽粒破碎。按照破碎标准对每个样品仔细分拣，筛选出破碎籽粒。

表1 2020年夏玉米籽粒烘干质量情况

二、结果与分析

1.玉米籽粒经烘干后破碎率的变化情况。由表1中8个处理和表2中7个处理玉米籽粒烘干前后含水率、破碎率变化情况可知，玉米籽粒烘干后破碎率较烘干前有所提高，其中2020年综合平均破碎率由11.51%提高到15.01%，2021年由3.33%提高到6.70%。

2.玉米机械粒收效果对烘干质量的影响。由表1、表2可知，2020年机械粒收玉米烘干前综合平均含水率28.07%、籽粒综合平均破碎率11.51%，烘干后综合平均破碎率达到15.01%，提高了3.5个百分点；2021年未过分烘干（烘干后含水率在13%左右）的处理一、处理二、处理四和处理六烘干前平均含水率25.69%，平均破碎率3.34%，烘干后平均破碎率5.15%，烘干后平均破碎率提高了1.81个百分点，相对低于2020年提高的幅度。2021年玉米烘干前综合平均含水率26.04%，低于2020年的28.07%，玉米籽粒烘干前后破碎率明显低于2020年。

表2 2021年夏玉米籽粒烘干质量情况

3.不同烘干机械对玉米籽粒破碎的影响。由表1可知，新乡农丰5HHX-32型谷物干燥机烘干后，混杂-1等4个处理的玉米籽粒平均含水率由28.27%降至14.14%（下降14.13百分点），平均破碎率由11.90%上升至16.11%（提高4.21个百分点）；山东瑞良5HRH-15型谷物干燥机烘干后，混杂-5等4个处理的玉米籽粒平均含水率由27.87%降至14.43%（下降13.44个百分点），平均破碎率由11.12%上升至13.91%（提高2.79个百分点）；新乡农丰5HHX-32型谷物干燥机烘干后的平均破碎率及烘干破碎增量明显高于山东瑞良5HRH-15型谷物干燥机。

由表2可知，同一批次收获的玉米品种裕丰303（处理四、处理七）分别在新乡农丰5HHX-32型和山东瑞良5HRH-15型两种谷物干燥机烘干，烘干后玉米籽粒破碎率表现出了明显的差异。处理四烘干后含水率为12.43%、破碎率为5.04%，处理七烘干后含水率为11.0%、破碎率11.30%，处理七烘干后含水率低于处理四，破碎率明显高于处理四。

4.同一烘干机械对玉米籽粒破碎的影响。由表2可知，同一玉米品种隆创310（处理二、处理三）经新乡农丰5HHX-32型谷物干燥机烘干后，含水率和破碎率差异较大。处理三烘干前含水率较低，在和处理二烘干条件一样的情况下，烘干后含水率更低、破碎率相对较高。

表2中处理四（裕丰303）与处理三（隆创310）烘干前含水率接近，但处理四烘干前后破碎率更低、更耐破碎，处理三烘干后含水率更低，烘干过程中水分散失更快。处理二（隆创310）和处理五（丰德存玉10号）烘干前含水率基本一致，处理五破碎率稍低，烘干后处理五的含水率和破碎率相对处理二均较低、更耐破碎、更易烘干。

三、结论与讨论

1.机械烘干增加玉米籽粒破碎。经过机械化烘干后，玉米籽粒破碎率明显上升。玉米籽粒烘干环节导致破碎率增加的原因有很多，张红梅等（2004）发现粒形小而圆的不易破碎，大而扁的易破碎；尹玉港等（2014）认为粉质率高的玉米籽粒内部结构疏松，抗冲击能力差，比胶质玉米更容易产生破碎。笔者认为除与玉米品种、籽粒形状和品质有关外，还与籽粒含水率、机械化收获质量、烘干时间、烘干温度、循环式烘干机转速等因素有关。

2.烘干破碎与机械粒收破碎呈正相关。研究发现，玉米烘干破碎受机械粒收效果的直接影响，机械粒收破碎越多烘干破碎增量越大；机械粒收环节会使玉米产生感应裂纹或可见损伤，导致玉米籽粒强度降低，机械烘干时更易破碎。因此提高玉米籽粒机收作业质量十分迫切和必要。

3.不同玉米品种、不同含水率混杂增加烘干破碎。董朋飞等（2018）利用研磨法测试玉米籽粒耐破碎性发现不同玉米品种籽粒耐破碎性不同，不同品种籽粒耐破碎性达到最强时的含水率不同，这说明不同品种适宜机械粒收、机械烘干的含水率不相同。本研究验证了这一观点，不同玉米品种耐破碎程度不同，裕丰303比隆创310耐破碎，丰德存玉10号比隆创310更耐破碎。因此，探索不同品种适宜低破碎粒收的含水率，对单一品种规模化种植，统一收获和烘干很有必要，机械化烘干时应尽量避免不同品种、不同含水率玉米混杂。

4.不同粮食烘干机械烘干质量存在差异。本研究中，两种烘干机的烘干质量存在差异。在品种混杂、含水率相近条件下，烘干效率越高烘干破碎越大；从两年烘干结果发现，新乡农丰5HHX-32型谷物干燥机烘干效率明显高于山东瑞良5HRH-15型谷物干燥机，但烘干破碎也有明显增加。在同品种、含水率相近条件下，过度烘干会增加烘干的破碎；结合2021年两种烘干机械对同一批次玉米品种裕丰303的烘干情况可知，山东瑞良5HRH-15型谷物干燥机烘干后玉米籽粒含水率较低、破碎率较高，烘干时间过长增加了籽粒破碎的比例，这说明玉米籽粒烘干不应过度，达到13%左右安全贮藏标准即可。

5.加强玉米籽粒专用烘干技术与机具的研究。目前，粮食烘干机械的种类和型号较多，本研究选用的烘干机为谷物烘干机，可能更适用于小麦、稻谷等作物的烘干；造成玉米籽粒机械化烘干破碎增多的原因很复杂，应从机械设计、烘干条件、烘干原理等方面进一步研究，特别是应加快玉米籽粒专用烘干技术与机具的研发与改制。