鄂西北山地夏玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)集成研究

吳承國(guó)，肖能武*， 周 剛*， 李永學(xué)， 陳光勇，向世標(biāo)， 孟鴻洲， 柯 磊， 唐余成， 謝菊英

(1. 湖北省十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北十堰 442000；2.長(zhǎng)江大學(xué)主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北荊州 434023)

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鄂西北山地夏玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)集成研究

吳承國(guó)1，2，肖能武1，2*， 周 剛1，2*， 李永學(xué)1， 陳光勇1，向世標(biāo)1， 孟鴻洲1， 柯 磊1， 唐余成1， 謝菊英1

(1. 湖北省十堰市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北十堰 442000；2.長(zhǎng)江大學(xué)主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北荊州 434023)

[目的]探索適宜鄂西北低山丘陵區(qū)的夏播玉米全程機(jī)械化集成生產(chǎn)技術(shù)，加快機(jī)械化進(jìn)程，促進(jìn)鄂西北山地玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展。[方法]2012—2015年連續(xù)開(kāi)展夏玉米品種篩選試驗(yàn)、播期試驗(yàn)和種植密度試驗(yàn)，篩選適宜鄂西北山區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)的夏玉米品種，研究相應(yīng)的栽培技術(shù)，并結(jié)合農(nóng)機(jī)具進(jìn)行了機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)，論證其可行性以及評(píng)價(jià)其生產(chǎn)效益。[結(jié)果]篩選出最適宜鄂西北低山丘陵地區(qū)夏播玉米機(jī)械化生產(chǎn)的玉米品種鄭單958，播種時(shí)間控制在6月15日前最佳，種植密度為7.50×104株/hm2最佳。[結(jié)論]研究出一套適宜低山丘陵地區(qū)的夏播玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)模式，緩解了當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力不足與老齡化問(wèn)題。

山地；夏玉米；機(jī)械化；生產(chǎn)模式

十堰市地處鄂西北山區(qū)，玉米是其第一大糧食作物，常年種植面積在8萬(wàn)hm2左右。其中，夏玉米播種面積3.3萬(wàn)hm2，主要分布在丹江口市、鄖陽(yáng)區(qū)、鄖西縣、竹山縣等低山丘陵河谷地帶，該區(qū)域較適宜機(jī)械化生產(chǎn)。近年來(lái)，農(nóng)村勞動(dòng)力流失嚴(yán)重，常駐勞動(dòng)人口老齡化加劇，數(shù)量少且孱弱的老年勞動(dòng)力已無(wú)力支撐傳統(tǒng)種植模式下的玉米生產(chǎn)[1]，實(shí)現(xiàn)玉米機(jī)械化生產(chǎn)是解決這些問(wèn)題的根本途徑[2]。在鄂北崗地夏玉米區(qū)，玉米機(jī)械化生產(chǎn)較為普及，然而機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)尚未在十堰市適宜機(jī)械化生產(chǎn)的夏播玉米區(qū)推廣開(kāi)。

十堰市夏播玉米用種主要為黃淮海夏播區(qū)玉米品種，也有當(dāng)?shù)卮翰テ贩N夏播種植的，品種多、亂、雜，多數(shù)北方品種在該市表現(xiàn)對(duì)銹病、大斑病、粒腐病等病害抗性較差。夏播玉米品種應(yīng)耐高溫，結(jié)實(shí)好，生育期適宜，不影響下一季作物生產(chǎn)；機(jī)械化生產(chǎn)則需要株高、穗位高適宜，耐密植，脫水速度快，穩(wěn)產(chǎn)性好的玉米品種[3-4]。自2012年開(kāi)始，在湖北省夏玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心的大力支持下，結(jié)合山地夏播玉米生產(chǎn)特點(diǎn)和農(nóng)民種植習(xí)慣，進(jìn)行了品種篩選試驗(yàn)、播期試驗(yàn)、種植密度試驗(yàn)，并結(jié)合農(nóng)機(jī)具[5]進(jìn)行了機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)，對(duì)其可行性及生產(chǎn)效益展開(kāi)分析，以期篩選出適宜的品種、優(yōu)化栽培技術(shù)，集成一套適宜低山丘陵地區(qū)的夏播玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)模式，促進(jìn)該地域玉米機(jī)械化發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 適合機(jī)械化生產(chǎn)的夏玉米品種篩選試驗(yàn)

1.1.1 材料與試驗(yàn)地。供試品種為收集自十堰市及周邊地區(qū)種子站在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上大量使用的已通過(guò)國(guó)家或省級(jí)審定的夏玉米品種，共計(jì)132個(gè)，如蠡玉16、漢單777、橋玉20、齊單1號(hào)等，以湖北省夏播玉米區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種鄭單958為對(duì)照。2012—2013年在十堰市丹江口市蒿坪鎮(zhèn)展開(kāi)試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)位于十堰市東北部，海拔250 m左右，地勢(shì)較平坦，屬低山丘陵地帶，種植制度大多為玉米-小麥、玉米-油菜，種植模式為單作。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法。于6月5日左右，小麥或油菜收獲后播種，每個(gè)玉米品種設(shè)1個(gè)小區(qū)，各品種隨機(jī)排列，小區(qū)長(zhǎng)6.00 m、寬2.00 m，小區(qū)面積12.00 m2，3行區(qū)，種植密度為6.75×104株/hm2。底肥為含量45%的氮磷鉀三元復(fù)合肥，施用量為750 kg/hm2；3～4片葉期追施苗肥，尿素施用量為150 kg/hm2；11～12片葉期追施穗肥，尿素施用量為300 kg/hm2。播種后至出苗前噴施乙草胺，實(shí)施土壤封閉防治雜草，五葉期左右噴施煙嘧磺隆懸浮劑除草，苗期噴施氯蟲(chóng)苯甲酰胺防治小地老虎，大喇叭口期噴施阿維菌素防治玉米螟。1.1.3 調(diào)查方法。于9月20日左右，乳熟期至蠟熟期之間開(kāi)始調(diào)查和篩選。篩選標(biāo)準(zhǔn)：株高240～280 cm、穗位高100～130 cm，抗病，倒伏率不高于對(duì)照，生育期不超過(guò)110 d，產(chǎn)量較對(duì)照增產(chǎn)3%以上；莖稈矮、堅(jiān)韌、耐密植，果穗均勻，穗軸細(xì)而堅(jiān)硬，苞葉長(zhǎng)度適宜，脫水快[3-4]。

1.2 夏玉米播期試驗(yàn)

1.2.1 材料與試驗(yàn)地。供試品種為2012—2013年品種篩選試驗(yàn)中表現(xiàn)較好的7個(gè)品種：蠡玉16、秋樂(lè)151、鄂玉25、浚單20、齊單1號(hào)、宜單629、鄭單958(CK)。試驗(yàn)地點(diǎn)仍設(shè)在丹江口市蒿坪鎮(zhèn)。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法。于2014年6月8、15、21、27日分4期播種。每個(gè)品種設(shè)1個(gè)處理，3次重復(fù)，每處理小區(qū)長(zhǎng)6.00 m、寬3.35 m，5行區(qū)，播種密度為6.75×104株/hm2，常規(guī)管理同“1.1.2”。

1.2.3 測(cè)量方法。于9月20日左右，玉米蠟熟期開(kāi)始收獲，5行區(qū)取中間3行，待晾曬干后測(cè)產(chǎn)，折算產(chǎn)量。

1.3 夏玉米種植密度試驗(yàn)

1.3.1 材料與試驗(yàn)地。供試品種為鄭單958，2014年在丹江口市蒿坪鎮(zhèn)開(kāi)展試驗(yàn)。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法。試驗(yàn)設(shè)10個(gè)處理(表1)，種植密度設(shè)置為 6.00×104、6.75×104、7.50×104、8.25×104、9.00×104株/hm2共5個(gè)水平，各種植密度梯度設(shè)單株和雙株2個(gè)因素，3次重復(fù)。6月8日播種，常規(guī)管理同“1.1.2”。

1.3.3 測(cè)量方法。于9月22日左右，玉米蠟熟期開(kāi)始收獲，5行區(qū)取中間3行，待晾曬干后測(cè)產(chǎn)，折算產(chǎn)量。

1.4 夏玉米機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)

1.4.1 材料與試驗(yàn)地。以鄭單958為供試品種，于2015年6—10月在丹江口市盧嘴村展開(kāi)試驗(yàn)，該地海拔250 m左右，地勢(shì)較平坦，交通便利，屬低山丘陵區(qū)。

1.4.2 機(jī)械。試驗(yàn)用機(jī)械有雷沃歐豹TB604拖拉機(jī)、亞澳SGTNB-180Z4/8 F型旋播機(jī)、雷沃谷神GE25(4LZ-2.5E3型)籽粒直收型玉米收獲機(jī)、電動(dòng)噴霧器等。

1.4.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法。試驗(yàn)面積6 670 m2，于6月9日采用旋耕機(jī)整地、施肥、精量單粒播種一次完成，播種深度3～5 cm，行距0.45 m，播種量45 kg/hm2，確保播種密度7.50×104株/hm2左右，底肥750 kg/hm2，化學(xué)除草防蟲(chóng)。另設(shè)6 670 m2傳統(tǒng)種植面積作為對(duì)照。

1.4.4 調(diào)查方法。9月28日收獲前分別5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取3行，每行10 m，晾曬干后測(cè)產(chǎn)，大田使用玉米籽粒直收型收割機(jī)收獲，分別計(jì)算和評(píng)價(jià)傳統(tǒng)生產(chǎn)和機(jī)械化生產(chǎn)模式成本與收益。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 夏玉米品種篩選結(jié)果 經(jīng)連續(xù)篩選試驗(yàn)，最終篩選出鄭單958、漢單777、橋玉20這3個(gè)品種較適宜夏播機(jī)械化生產(chǎn)，其部分農(nóng)藝性狀見(jiàn)表2。

表2 3個(gè)玉米品種的農(nóng)藝性狀

其中鄭單958果穗均勻，軸細(xì)，粒深，無(wú)禿尖，無(wú)空稈，抗病性較好，抗倒伏，結(jié)實(shí)性優(yōu)異，年間產(chǎn)量差異非常小，穩(wěn)產(chǎn)性好，脫水性較好，生育期短，在試驗(yàn)品種中最適宜夏播機(jī)械化生產(chǎn)。

2.2 夏玉米播期試驗(yàn)結(jié)果 6月27日播種的各參試玉米品種至9月20日仍未成熟。由表3可知，6月15日播種的參試品種平均產(chǎn)量較6月8日播種低1.69%，6月21日播種的參試品種平均產(chǎn)量較6月8日播種低26.43%，減產(chǎn)明顯。結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑镙喿髂Ｊ剑绮シN上季小麥?zhǔn)斋@還未完成，太晚播種影響下季油菜或小麥播種，因此夏播玉米在6月15日以前播種比較適合。

2.3 夏玉米種植密度試驗(yàn)結(jié)果 由圖1可知，單株種植產(chǎn)量在不同種植密度下皆優(yōu)于雙株種植產(chǎn)量，在7.50×104株/hm2種植密度下單株種植產(chǎn)量最高，為8 457.90 kg/hm2。結(jié)果表明，鄭單958夏播在當(dāng)?shù)匾?.50×104株/hm2的種植密度、單株種植較適宜。

表3 夏玉米不同播期試驗(yàn)的產(chǎn)量結(jié)果

Table 3 Yield of summer corn in different sowing date test

kg/hm2

圖1 鄭單958夏播不同種植密度處理的產(chǎn)量結(jié)果Fig. 1 Yield of Zhengdan 958 sowing in summer under different planting densities

2.4 夏玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果表明，采用雷沃歐豹TB604拖拉機(jī)懸掛亞澳SGTNB-180Z4/8 F型旋播機(jī)，旋耕、播種、施肥一次完成，平均用時(shí)255 min/hm2；采用雷沃谷神GE25(4LZ-2.5E3型)籽粒直收型玉米收獲機(jī)收獲、脫粒、秸稈粉碎一次完成，籽粒完整度較好，收獲干凈，田間基本無(wú)落粒，平均用時(shí)210 min/hm2，證明當(dāng)?shù)赜衩讬C(jī)械化生產(chǎn)是可行的；采用機(jī)械化種植的鄭單958產(chǎn)量達(dá)8 661.75 kg/hm2，傳統(tǒng)種植模式下產(chǎn)量為8 479.05 kg/hm2。

傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下，以當(dāng)年玉米單價(jià)2.2元/kg計(jì)算，平均玉米產(chǎn)量收入為8 479.05 kg×2.2元/kg=18 653.91元；主要成本包括種子825元/hm2、化肥2 100元/hm2、農(nóng)藥180元/hm2、整地1 275元/hm2，人力成本如播種、施肥、施藥、收獲、脫粒等需用工約75人/(d·hm2)，合7 500元/hm2左右，總計(jì)生產(chǎn)成本為11 880元/hm2左右，利潤(rùn)為6 780元/hm2左右。

全程機(jī)械化生產(chǎn)模式下，平均收入為8 661.75 kg×2.2元/kg=19 055.85元；主要成本包括種子825元/hm2,化肥2 100元/hm2,農(nóng)藥180元/hm2,整地、施肥、播種1 050元/hm2,收獲1 500元/hm2,人力成本約需用工1人/(d·hm2)，合1 500元/hm2左右，總計(jì)生產(chǎn)成本為7 155元/hm2左右，利潤(rùn)為11 895元/hm2左右。

玉米機(jī)械化生產(chǎn)較傳統(tǒng)生產(chǎn)模式減少用工約60人/(d·hm2)，節(jié)支增收5 115元/hm2左右。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)2012—2015年連續(xù)展開(kāi)的品種篩選試驗(yàn)、播期試驗(yàn)、種植密度試驗(yàn)以及最終的機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)，最終篩選出了最適宜鄂西北低山丘陵地區(qū)夏播玉米機(jī)械化生產(chǎn)的玉米品種鄭單958，確定了夏播玉米最適播期為6月15日之前，最適種植密度為7.50×104株/hm2，且玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)，較傳統(tǒng)生產(chǎn)模式平均可減少用工60人/(d·hm2)，節(jié)支增收5 115元/hm2左右。

實(shí)施玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)，省工、省時(shí)、輕簡(jiǎn)化，可有效緩解當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力不足與老齡化問(wèn)題，將勞動(dòng)力從繁重的農(nóng)務(wù)中解放出來(lái)，通過(guò)外出務(wù)工來(lái)增加收入[6]；機(jī)械化生產(chǎn)可使秸稈全部還田，培肥地力，減少化肥用量，減輕化學(xué)污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[7]。

然而要更快更好地實(shí)現(xiàn)十堰市玉米生產(chǎn)機(jī)械化生產(chǎn)，仍存在一些問(wèn)題：①仍缺少適宜機(jī)械化的夏播玉米品種。經(jīng)篩選試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)十堰市種植的夏播玉米品種大多來(lái)自北方黃淮海區(qū)域。這些品種在十堰市種植后，許多病害加重，部分品種不耐高溫，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低，減產(chǎn)明顯，加上當(dāng)前玉米品種生育期過(guò)長(zhǎng)，收獲時(shí)含水量仍然較高，機(jī)械收獲破損率高。選育適宜當(dāng)?shù)貦C(jī)械化生產(chǎn)的夏播玉米品種是當(dāng)務(wù)之急。②山區(qū)玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化的難點(diǎn)在于機(jī)械追肥。當(dāng)前可以通過(guò)使用高氮三元復(fù)合肥、重施底肥、免施追肥解決。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，要靠研制玉米專用緩釋肥，選育中小穗、耐瘠薄品種來(lái)解決。③加大農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼，繼續(xù)促進(jìn)土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社發(fā)展。十堰市地處秦巴山區(qū)，農(nóng)村貧困人口比例很高，大型農(nóng)機(jī)普及率很低，需要加大補(bǔ)貼力度，鼓勵(lì)土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社的建立，從而加快機(jī)械化進(jìn)程[8]，為十堰市玉米產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展助力。

[1] 張敬國(guó)．關(guān)于農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移就業(yè)的思考[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(3)：336，338．

[2] 付洪立．農(nóng)業(yè)機(jī)械化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014(10)：205-206．

[3] 王元東，張華生，段民孝，等．適于全程機(jī)械化生產(chǎn)的玉米新品種選育探討[J]．中國(guó)種業(yè)，2014(11)：23-25．

[4] 李川，喬江方，谷利敏，等．影響玉米籽粒直接機(jī)械化收獲質(zhì)量的生物學(xué)性狀分析[J]．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，30(6)：164-169．

[5] 何川，鄭祖平．四川丘陵區(qū)玉米機(jī)械化生產(chǎn)新技術(shù)[J]．四川農(nóng)業(yè)科技，2016(4):12-13．

[6] 黃聲東，向欣，張其蓉，等．夏玉米品種篩選與全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)[J]．中國(guó)種業(yè)，2015(3):39-41．

[7] 潘劍玲，代萬(wàn)安，尚占環(huán)，等．秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和氮素有效性影響及機(jī)制研究進(jìn)展[J]．中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，21(5)：526-535．

[8] 楊洪興，陳靜，陳艷萍．江蘇省玉米機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展及育種對(duì)策思考[J]．江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014(11)：116-119．

Study on Mechanized Production Technology Integration for Summer Corn in Mountain Region of Northwest Hubei Province

WU Cheng-guo1,2,XIAO Neng-wu1,2*, ZHOU Gang1,2*et al

(1. Shiyan Academy of Agricultural Science，Shiyan，Hubei 442000；2. Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry，Yangtze University，Jingzhou, Hubei 434023)

[Objective]To explore a suitable fully mechanized integrated production technology for the summer sowing maize in low mountain and hilly region of northwest Hubei Province, promote the process of mechanization and improve the development of northwest mountain maize.[Method]We screened summer maize varieties, sowing date and planting density of summer corn from 2012 to 2015. Based on the results, to determine the suitable summer maize varieties and the corresponding cultivation techniques in the northwest mountain mechanized production. At the same time, we conducted the production mechanization development, so as to analyze the feasibility of this technology and its production efficiency.[Result]Zhengdan 958 was suitable for the summer sowing maize production mechanization in low hilly land of northwest Hubei Province. The best sowing time was before June 15. The best planting density was 7.5×104plants per hectare. [Conclusion]We studied mechanized production technology for summer corn in low mountain and hilly region，which could alleviate the current rural labor shortages and the aging problem.

Mountain land；Summer corn; Mechanization; Production mode

吳承國(guó)(1966-)，男，湖北勛西人，高級(jí)農(nóng)藝師，從事玉米育種及栽培技術(shù)研究。*為共同通訊作者，肖能武，推廣研究員，從事作物栽培技術(shù)研究；周剛，高級(jí)農(nóng)藝師，從事玉米育種及栽培技術(shù)研究。

2016-09-27

S 233.73

A

0517-6611(2016)32-0009-03