河北省夏玉米机械收获损失影响因素分析

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　　摘要 选定河北省辛集市为调研点，对其所辖3乡10村的279个农户的玉米收获损失现状展开实地调研。利用Tobit模型分别分析了影响农户收获损失的影响因素，发现影响玉米收获损失的因素主要包括农户农业收入占比、种植规模、收获机械所使用年限、机手作业水平、收获时机和玉米品种。最后从引导农户加入农业专业合作社、优化摘穗辊辊型、加强对机手收割环节的培训、培育适合机械化收割的玉米品种几个方面提出优化方案。
　　关键词 农户;玉米收获损失;影响因素;辛集市
　　中图分类号 S-9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2020）05-0226-03
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.05.063
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Abstract In this paper， Xinji City， Hebei Province， was selected as the research point， and 279 farmers in 10 villages and 3 townships under its jurisdiction were investigated on the current situation of maize harvest losses. Tobit model was used to analyze the factors affecting farmers'harvest loss. It was found that the main factors affecting maize harvest loss included the proportion of farmers' agricultural income， planting scale， harvesting machinery life， manipulator operation level， harvesting opportunity and maize varieties. Finally， the optimization scheme is put forward from the following aspects： guiding peasant households to join agricultural cooperatives， optimizing the shape of picking rolls， strengthening the training of the harvesting links of motorists， and cultivating maize varieties suitable for mechanized harvesting.
　　Key words Farmers;Corn harvest loss;Influencing factors;Xinji City
　　据国家粮食和物资储备局统计，2018年我国粮食产后各环节总损失量多达500亿kg，相当于1.3×10.5 km.2耕地的粮食产量。玉米作为主要粮食作物之一，其产后收获环节数量损失和品质降低尤为明显，并且会对后续干燥、储存和加工等环节的损失造成重要影响。增加粮食供给的方法主要有两种：一是增加要素投入。促进科学技术发展，通过创新，促进粮食丰产;二是对粮食生产和产后环节技术进行深入的研究，以减少粮食损失浪费在生产和产后环节。近些年来，随着我国粮食产后损失的逐年增加，社会各界对粮食产后损失也越来越重视。粮食产后系统一般包括收获、运输、干燥、储藏、加工、销售和消费7个环节[1-4]。笔者主要基于河北省开展调查研究，河北省的玉米收获基本都是采用机械收穗的方式，且大多农户是将玉米果穗直接售卖或将玉米果穗晾晒存储再进行售卖。因此，该研究将玉米果穗的收割划定为玉米收获环节。
　　笔者以辛集市玉米种植户为研究对象，调查统计农户玉米收获环节的损失现状，分析造成损失的主要影响因素，提出减损优化方案及相关对策建议，以期减少收获环节的玉米损失，对于提高新型经营主体对产后减损的重视程度，具有一定的指导意义，并为相类似粮食产区内采取有效措施减少损失提供借鉴，为相关决策部门提供决策参考。
　　1 数据来源与研究方法
　　1.1 选点依据与变量选取
　　1.1.1 选点依据。
　　辛集市粮食播种总面积约为7.8万hm.2，机械收获面积7.4万hm.2。粮食总产量约为55.5万t，其中，玉米播种面积约为3.3万hm.2，占粮食播种总面积的42%。辛集市玉米总产量约为24万t，占辛集市粮食总产量的43%，占整个河北省玉米总产量的1%。玉米单产约为7 300 kg/km.2，这一数据远高于整个河北省5 495 kg/km.2的单位面积产量。以上数据显示，辛集市不仅是玉米生产大县，同时也是河北省玉米高产县。
　　该研究选取河北省辛集市作为调研点。辛集市是传统粮食生产大市（县），连续多年被农业部评为“全国粮食生产先进单位”。辛集市位于华北平原腹地，地处太行山山前平原区和黑龙港地区交界（图1）。在选定样本市的基础上，考虑区域位置并结合玉米收获损失基本情况及经济发展状况等，分别选取位于辛集市东南部的马庄乡、西部的位伯镇、东北部的天宫营乡3个乡镇作为样本点（图2）。然后，在选定样本乡镇基础上，根据各乡和各村人口数量、人均收入、玉米种植规模等指标进行排队，采取分层抽样法选取調查的10个样本村[5]。每个样本村再根据家庭生产经营特征和农户特征，采用分类抽样法选取共计300户进行农户面接式问卷调查。经整理得有效问卷279份，有效率93%。
　　1.1.2 变量选取。
　　梁晓军[6]、贺俊林等[7-8]、程富丽等[9]已对不同地区粮食产后损失情况开展了大量调查研究，分析前人相关研究结果发现，造成玉米收获环节的损失既有户主年龄、学历、收入等主观因素也有收割机械、天气、品种等客观因素[10]。该研究将影响农户玉米收获损失的因素归纳为农户基本特征变量、农户生产经营特征变量、收获作业特征变量和自然特征变量4个特征变量。 　　（1）农户基本特征。主要包括户主的性别、年龄、文化程度、外出务工与否和家庭的农业收入占比等。农户性别、年龄和文化程度会影响到玉米种植品种、种植面积，并直接影响农户玉米田间收获的管理与安排[11]。户主年纪较大的农户会选择较为保守的农业生产方式，不愿意改变自己的种植习惯。而较年轻户主则愿意接受新鲜事物，会积极响应政府或企业的引导来种植新的玉米品种，从而会造成不同的收获损失。而家庭农业收入占比则反映了农户对家庭收入对玉米生产收益的依赖程度，占比越高说明玉米收获损失的成本相对于农户来说也越大，其控制和管理玉米收获的积极性也越高，损失越小。
　　（2）农户生产经营特征。①种植规模。玉米种植规模会影响到农户对田间的管理程度，从而影响到收获时损失。②玉米种植地块地形和地块分散程度。地块的地形和分散程度会影响到玉米机械收获的作业效率。③是否赶种下一季。如果农户在玉米收获时为了能够赶上农时而着急赶种下一季作物，可能会在收获时增加玉米损失率。④品种。玉米结穗部位高、成熟度一致、抗倒伏能力强、不易掉粒、颗粒为马齿型而且果穗粗壮、不易断的玉米品种在收获时损失较小。
　　（3）收获作业特征。①收获方式。前人已有研究证明，机械收获的损失率高于人工收获。人工收获造成的玉米的损失主要是漏摘和玉米穗归集过程中遗落的玉米穗，一般都是直接损失玉米穗。而机械摘穗对玉米的损失有果穗撞击损伤、断穗、果穗啃伤、果穗挤搓伤和玉米倒伏机械漏割的损失，既有果穗的损失也有籽粒的损失。在实际收获中，仅有部分小规模种植或收获机无法收获的农户采用人工收获。因此，机械摘穗损失所占比重较大。②收获机械使用年限。机械新旧程度对收获造成的影响。③机手水平与作业态度。机手对收割留茬高度、摘穗辊转速、行走路线和作业前进速度的调整;机手作业时的工作态度与机手责任心。机手的驾驶水平会直接影响收获的损失程度，而机手作业时态度包括在转弯时是否按正确操作及时调整机械。④收获时成熟度。玉米收获期越晚玉米成熟度越高，若是是赶在枯熟期收获会出现明显的掉粒损失，甚至可能翻倍增长。原因主要有以下3点：一是玉米收获晚，成熟度较高，此时玉米茎秆变得干枯、脆弱，导致其极易遇风倒伏，而一旦植株倒伏，机械无法对玉米穗进行收获，损失也随之增加。二是处在枯熟期的玉米果穗苞叶松弛，果穗的顶部会出现颗粒裸露现象，同时颗粒变得松弛，在进行机械摘穗时，摘穗辊与玉米穗接触时极易发生掉粒。三是玉米收获期越晚，果穗成熟度越高，且果穗容易出现下垂现象。在进行机械摘穗时容易产生“咬尖”现象，穗尖及穗尖籽粒被一起啃掉落于地面，导致机械无法回收，造成损失[12]。
　　（4）自然特征。①天气情况。收获时天气对玉米收获环节的损失率影响较大，玉米生长期和收获时是否遇到大风、暴雨或高温天气都会对损失造成不同程度影响。生长期时遇到大风或暴雨天容易使玉米倒伏，而一旦玉米植株倒伏，机械将无法对玉米穗进行收获，从而导致整颗玉米穗的损失。在收获期遇到阴雨天气，玉米地地面会变得潮湿松软，会影响机械的作业行进，从而会增加收获损失。②病虫害。病虫害会影响到玉米植株和果穗的发育。如遇虫害会导致茎秆脆弱，更易倒伏，从而加大收获造成的损失。
　　1.2 构建模型
　　Tobin研究了被解释变量有上限、下限或存在极值等问题，并受到了学者的广泛关注，为纪念Tobin对模型所做的伟大贡献，人们把被解释变量取值有限制、存在選择行为的模型叫做Tobit模型。Tobit模型包含2种方程，即反映选择问题的离散数据模型和受限制的连续变量模型。统计分析该研究调查数据，其类型属于截面数据。所以，构建Tobit模型对玉米收获损失影响因素进行分析。
　　2 结果与分析
　　使用SPSS 19.0软件对玉米收获损失的影响因素模型进行分析，模型估计结果见表1。表1结果显示，家庭人口数、家庭经营收入占比、种植规模、玉米品种、机械使用年限、机手水平、收获时机7个自变量通过了显著性检验。相对而言，农户生产经营特征和收获作业特征对玉米收获损失程度的影响较大。其中，“农户农业收入占比”“种植规模”“收获机械所使用年限”“机手作业水平”和“收获时机”对玉米收获损失率具有显著的负向影响。而“玉米品种”对玉米收获损失率具有显著正向影响。
　　第一，由统计结果可知，辛集市农户玉米收获损失率均值为2.43%。其中，有50.42%的农户认为玉米收获损失率分布在2%～4%。这一数据显示，辛集市的玉米收获损失率略低于我国平均水平。
　　第二，造成玉米收获损失率上升的因素包括：农户农业收入占比少、种植规模较小、机械使用年限较长、机手操作水平低和收获时机晚等。
　　第三，对影响玉米收获损失变量的模型进行分析，其估计结果显示，“种植规模”“玉米品种”“机械使用年限”“机手水平”和“收获时机”在0.01水平显著;“农业收入占比”在0.05水平显著。其中，农户农业收入占比、种植规模、收获机械所使用年限、机手作业水平和收获时机对玉米收获损失率具有显著的负向影响。而所种植玉米品种对玉米收获损失率具有显著正向影响。
　　3 结论与对策建议
　　3.1 结论
　　基于结果得出结论：第一，农户农业收入占比高，玉米收获损失的成本相对于农户来说也越大，其控制和管理玉米收获的积极性也越高，损失率越小。第二，种植规模越大，农户对田间管理重视程度越高，且更容易对玉米生产及收获进行统一调配管理，因而损失率越小。第三，收获机械使用年限越短，其零部件磨损越小且机械故障率也越低，收获损失率则相对较低。第四，机手操作水平高，经验丰富，能够根据收获时实际情况及时调整机械参数设置，其收获损失率也越低。第五，收获时机越晚，玉米成熟度越高，穗尖籽粒裸露且籽粒口越松，在与摘穗辊等工作部件接触时易掉粒，损失率变大。
　　3.2 对策建议
　　3.2.1 加强农机技术研发，提高机械性能。降低辛集市玉米机械收获损失率，要协同农机科研、生产、推广多个部门联合研发，结合农村生产实际情况，因地制宜研制出质量可靠、适应性强的玉米收获机械;针对因恶劣天气或灾害造成的损失，应加大对玉米植株倒伏收获技术的研发;针对使用年限久造成机收损失率高的现象，要加大农机购置补贴和报废更新的投入力度。扶持发展玉米机械化设备、维修点等社会化服务组织，增强玉米机械设备的社会化服务能力。 　　设计合理的摘穗辊结构，优化摘穗辊辊型。调研发现，摘穗辊与果穗的接触摩擦是造成果穗被啃伤的直接原因，而摘穗辊辊型是影响摘穗性能的主要因素，其中拉茎段参数和摘穗辊凸棱参数是摘穗时造成啃伤的主要因素。因此，设计合理摘穗辊结构，适当增加凸棱高度，减小摘辊直径，对摘穗辊辊型进行优化，可有效减少损失。
　　3.2.2
　　加强对收割机手的培训。建立奖惩机制，鼓励和组织机手及乡镇农机管理人员参加培训，系统培训机手对玉米收获机的正确操作方法和维护保养知识，加强对机手责任意识教育及作业质量标准要求认知，使其充分认识玉米收获减损的重要意义;建立监督检查机制，减少机收损失。农户对机手收获作业进行监督，同时乡镇农机管理人员巡回检查收获损失情况，当出现损失严重的情况时，要求机手及时调整。
　　系统培训机手对玉米收获机的正确操作方法和维护保养知识。因此，对其收获时行进速度、工作参数的调整和设置进行培训指导。加强对机手责任意识教育及作业质量标准要求认知，提高其收获减损意识。机手在收割时对留茬高度、摘穗辊转速、行走路线和作业前进速度及时调整;在转弯时按正确操作及时调整机械，拐弯时应关闭割台装置工作，使用倒车法调整车身。切忌在转弯时继续收割，以避免在行进时分禾器和车轮等将未收获的玉米植株压倒，导致漏割损失，甚至损坏机械。
　　3.2.3 发展适度规模化经营。
　　培育专业大户和家庭农场，发展农民专业合作社，因地制宜，促进土地合理流转，发展适度规模化经营。适当调整农户间土地地块，积极引导和鼓励种粮大户、农机大户等采用土地承包经营、租赁经营等方式从其他农户中获取农地的经营权，降低土地细碎化程度，扩大经营规模，促进玉米机械化作业。推进高标准农田建设，形成集中连片、相对平整的玉米生产区域，形成规模化、专业化、机械化的玉米生产条件。
　　3.2.4
　　培育优良品种并积极推广。培育适于机械化收割的成熟度一致，结穗部位高且一致，抗病虫害、抗倒伏、不易掉粒、果穗粗壮不易断的玉米品种。加强政策宣传，积极引导农户，大力宣传先进的种植方式和技术，积极推广高产优质玉米品种，鼓励农户采纳新品種新技术。
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