蘇北夏玉米機械粒收品種篩選與制約因素探討

邵青 劉冬玲 孔令杰

摘要： 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化已是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，玉米機械收獲特別是粒收水平低是制約我國玉米全程機械化的瓶頸。篩選熟期早、脫水快的品種尤為重要，通過對13個品種機械粒收特性進(jìn)行分析，初步篩選出7個品種。生產(chǎn)對機械粒收技術(shù)的需求逐步增強，須要繼續(xù)完善品種、種植規(guī)模、種植模式、配套條件、收獲機械等條件，克服粒收技術(shù)的制約因素，推動機械粒收技術(shù)的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 蘇北;夏玉米;品種篩選;機械粒收技術(shù);因素分析

中圖分類號：S513.037? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）05-0076-04

蘇北夏玉米區(qū)地處我國黃淮海玉米區(qū)的南部，種植制度以小麥—水稻（玉米）1年2熟模式，玉米種植面積近40萬hm2。勞動力數(shù)量和質(zhì)量下降，一度成為制約該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高的主要限制因素，玉米生產(chǎn)的全程機械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣利用有效緩解了這一問題，江蘇省相繼推進(jìn)玉米全程機械化生產(chǎn)示范縣和糧食生產(chǎn)全程機械化示范縣。但玉米收獲的機械化水平低、粒收質(zhì)量差，尤其是機械化收獲的籽粒含水率高、損失大、破損率高，制約了玉米生產(chǎn)全程機械化質(zhì)量的提高及普及利用[1-3]。收獲時籽粒含水率多在30%以上，未能達(dá)到機械粒收籽粒含水率的要求，制約著黃淮海夏玉米區(qū)北部的機械粒收，但是黃淮海南部的皖北、蘇北和豫南地區(qū)，秋季熱量資源充足，傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式浪費了20 d左右的熱量資源，通過引導(dǎo)農(nóng)民改變種植習(xí)慣，篩選后期抗倒品種、延遲玉米收獲、促進(jìn)玉米籽粒成熟和熟后脫水，當(dāng)前主栽熟期的品種完全可以脫水至適合機械粒收的含水率范圍[4-5]。本研究通過調(diào)查玉米收獲期籽粒含水率、產(chǎn)量和機械收獲籽粒的損失率等指標(biāo)，對品種的宜機收性能進(jìn)行綜合評價，篩選出適宜在淮北地區(qū)的機械粒收品種，探討蘇北夏玉米機械粒收的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與試驗材料

試驗地點位于江蘇省連云港市贛榆區(qū)班莊鎮(zhèn)，該地區(qū)位于黃淮海夏玉米區(qū)的南部、江蘇省夏玉米區(qū)的北部，地處南北過渡區(qū)域。

試驗品種為國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系開展宜機收品種篩選試驗統(tǒng)一供種和當(dāng)?shù)刂魍破贩N2個部分，分別為蘇玉29、蘇玉37、蘇玉41、焦點玉1301、金大豐1906、蘇試51417、吉單66、先玉047、SK567、迪卡517、登海618、澤玉8911、京農(nóng)科728。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用大區(qū)比較試驗，每個品種種植8行，行長210 m，行距0.65 m，小區(qū)面積1 092 m2，種植密度6.75萬株/hm2。

1.3 調(diào)查項目與方法

1.3.1 綠葉數(shù)與單位面積穗數(shù)

收獲前，按照綠葉比例統(tǒng)計玉米植株每張葉片的綠葉比例，全部綠葉記為1，全部干枯記為0，綠葉一半記為0.5，單株綠葉數(shù)為所有綠葉數(shù)總和，每個品種連續(xù)調(diào)查10株玉米的綠葉數(shù)。

收獲前，每個小區(qū)選5點調(diào)查連續(xù)20 m的株數(shù)、空稈數(shù)、雙穗數(shù)，計算單位面積穗數(shù)。連續(xù)收獲10穗進(jìn)行室內(nèi)考種，得到穗粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量等數(shù)據(jù)。

1.3.2 產(chǎn)量與機收特性

每個參試品種全區(qū)機收計產(chǎn)，隨機抽取收獲機倉內(nèi)的籽粒樣品2 kg，使用PM8188谷物水分測定儀測定籽粒含水率。手工分揀將其分為籽粒和雜質(zhì)（非籽粒）2個部分，分別稱質(zhì)量;再根據(jù)籽粒完整性，將其分為完整籽粒和破損籽粒，并分別稱質(zhì)量。據(jù)此計算機械收獲籽粒的破損率、雜質(zhì)率等指標(biāo)。對取樣后的全小區(qū)籽粒經(jīng)地磅秤稱質(zhì)量，通過籽粒含水率計算每個品種14%含水率下的單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 機收損失率

機械收獲籽粒后，每小區(qū)隨機選取3個樣點，每個樣點取1個2 m長的割幅寬（4行）面積作為樣區(qū)，收集樣區(qū)內(nèi)所有的落穗和落粒，并分別稱籽粒質(zhì)量，按照樣區(qū)面積計算單位面積的落穗質(zhì)量和落粒質(zhì)量，計算落穗損失率、落粒損失率和總損失率。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

對參試品種的產(chǎn)量、機械粒收特性、脫水特性等主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析，產(chǎn)量與生育期、綠葉數(shù)、穗粒質(zhì)量、單位面積穗數(shù)呈極顯著正相關(guān);千粒質(zhì)量與產(chǎn)量也呈正相關(guān)，但受變幅較大影響，未達(dá)到顯著水平（表1）。由于群體密度偏低和散粉期高溫影響部分品種的結(jié)實，通過篩選適宜品種和加強田間管理提高單位面積穗數(shù)和穗粒質(zhì)量是提高產(chǎn)量的重要措施。

產(chǎn)量與籽粒含水率、落穗損失率、落粒損失率、籽粒破損率等機械收獲籽粒相關(guān)指標(biāo)相關(guān)性不顯著。但通過產(chǎn)量和籽粒含水率雙坐標(biāo)分析，其中SK567、京農(nóng)科728、澤玉8911、先玉047、迪卡517、吉單66、登海618、金大豐1906等8個品種的籽粒含水率符合國標(biāo)（GB/T 21962—2008《玉米收獲機機械 技術(shù)條件》）對籽粒含水率的要求（≤25%），其中登海618和SK567的籽粒含水率低于平均值、單位面積產(chǎn)量水平高于平均值，位于雙坐標(biāo)分析的第二象限（圖1）。

2.2 綠葉數(shù)對產(chǎn)量及機收特性的影響

[CM（20]玉米花后的持綠性可以充分發(fā)揮葉片的光合

能力，利用秋季光溫資源，利于增加花后的光合積累;玉米成熟期較多的綠葉數(shù)表征了品種成熟后期較強的抗病蟲害能力、抗衰老特性等抗逆性，降低了抗逆性差造成的空稈風(fēng)險，因此成熟期的綠葉數(shù)與單位面積穗數(shù)、穗粒質(zhì)量及產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)（r=0.71、0.69、0.70）。本試驗綠葉數(shù)與籽粒含水率和雜質(zhì)率呈極顯著正相關(guān)（r=0.87），與籽粒破碎率呈正相關(guān)（r=0.42），較高的籽粒含水率和雜質(zhì)率不利于機械直接收獲籽粒。在生產(chǎn)實踐中，后期綠葉數(shù)可作為衡量收獲籽粒是否適宜的簡易指標(biāo)。

Bekavac提出持綠度（即綠葉面積占植株總?cè)~面積的比例）的概念及分級標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)持綠度和籽粒含水率把玉米分為持綠型和為非持綠型品種[6]。本試驗基于參試品種的綠葉數(shù)和籽粒含水率數(shù)據(jù)，利用最短距離法對13個玉米品種進(jìn)行簡單聚類分析，以歐氏距離為0.65時將參試品種分為4個不同類群：第1類群為綠葉數(shù)和籽粒含水率均較低的早熟品種京農(nóng)科728、迪卡517、先玉047、澤玉8911、SK567和吉單66;第2類為綠葉數(shù)中等、籽粒含水率較低的品種登海618;第3類群為綠葉數(shù)和籽粒含水率均偏高的中晚熟品種;受本年病害影響，綠葉數(shù)較少，蘇試51417被聚為第4類（圖2）。

2.3 主要性狀對機收特性的影響

機械粒收是我國玉米生產(chǎn)發(fā)展的方向，是目前制約玉米生產(chǎn)全程機械化的關(guān)鍵點。與機械粒收質(zhì)量相關(guān)的主要指標(biāo)包括籽粒破碎率、雜質(zhì)率和損失率（包括田間落粒率和落穗率）。在本試驗中，籽粒破碎率與籽粒含水率等呈正相關(guān)，但未達(dá)到顯著水平，可能是受籽粒破碎率數(shù)據(jù)變異較大、樣本量低的影響。籽粒機械粒收的雜質(zhì)率與籽粒含水率、綠葉數(shù)和穗粒質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，收獲期過高的籽粒含水率和綠葉數(shù)增加了收獲機械的清篩負(fù)荷和難度，作業(yè)質(zhì)量差。籽粒含水率與生育期呈極顯著正相關(guān)（r=0.75），落穗率和落粒率與生育期、籽粒含水率和綠葉數(shù)等農(nóng)藝性狀呈負(fù)相關(guān)但未達(dá)顯著水平，仍可說明早熟品種可以通過熟期增加脫水時間、降低收獲時的籽粒含水率，但增加了倒伏造成的機收落穗率和落粒率。

3 機械粒收制約因素探討

3.1 品種

傳統(tǒng)生產(chǎn)方式重點關(guān)注玉米品種的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)特性，對機械粒收特性需求較弱。隨著玉米生產(chǎn)方式的逐步轉(zhuǎn)變，全程機械化生產(chǎn)技術(shù)得到推廣，經(jīng)種子精選分級，種子質(zhì)量逐步適應(yīng)機械化播種，但收獲期玉米籽粒含水率過高顯著影響籽粒收獲質(zhì)量和品質(zhì)，且含水率越高（含水率大于19.9%時），籽粒的破碎率就越大[2]，適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻囊藱C收品種成為玉米機械粒收技術(shù)推廣應(yīng)用的制約因素。在本試驗種植模式和收獲條件下，13個品種籽粒含水率在19.5%～28.5%之間，品種間差異顯著，符合玉米收獲機機械技術(shù)條件對籽粒含水率要求的品種占參試品種的62%，可以從中篩選一些適宜機械粒收的品種。但品種的適應(yīng)性和產(chǎn)量水平差異較大，在當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性須要進(jìn)一步試驗觀察。

有研究表明，玉米籽粒含水率在18%～23%時適宜機械粒收[2]。江蘇省積溫資源相對充足，通過選擇熟期早、脫水快的品種控制播期和收獲時間，可進(jìn)一步挖掘玉米機械粒收技術(shù)的潛力[4]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和部分省份的種子管理部門已開設(shè)機收組的品種審定渠道，為玉米的機械粒收提供品種保障。江蘇省地處南北氣候過渡帶，極端氣候多，審定的宜機收品種難以覆蓋江蘇獨特的氣候，地方農(nóng)技推廣部門不僅要對審定的宜機收品種進(jìn)行引進(jìn)試種，還要對已推廣品種的機械粒收特性進(jìn)一步評價篩選，為當(dāng)?shù)貦C械粒收做好品種儲備、逐步適應(yīng)機械粒收的生產(chǎn)需要。

本研究中當(dāng)?shù)刂魍破贩N表現(xiàn)生育期長、脫水慢的特點，但抗逆性、適應(yīng)性強，較好地利用了當(dāng)?shù)毓鉁刭Y源，表現(xiàn)較高的產(chǎn)量水平，滿足了農(nóng)民在當(dāng)前種植模式下的品種需求。雖然難以直接應(yīng)用于粒收，但是可以通過適當(dāng)早播和晚收，延長成熟后的站稈脫水時間，降低籽粒含水率，提高宜機械粒收特性[7-8]。

3.2 種植規(guī)模

蘇北玉米種植區(qū)戶均耕地面積較小、地塊分散，制約玉米機械作業(yè)效率和生產(chǎn)效益，導(dǎo)致對機械粒收技術(shù)的需求較弱。為保證農(nóng)民權(quán)益，土地承包到期后再延長30年;將土地的所有權(quán)、承包權(quán)和經(jīng)營權(quán)寫入農(nóng)村土地承包法，引導(dǎo)農(nóng)戶走規(guī)?；a(chǎn)的道路。農(nóng)村老年勞動力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力下降，已向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移的人口對土地的依賴降低，農(nóng)村開始出現(xiàn)通過土地入股成立合作社、有償甚至無償轉(zhuǎn)移經(jīng)營權(quán)等形式自發(fā)地進(jìn)行土地集中。但是起步階段的土地集中僅停留在種植規(guī)模的增加，未實現(xiàn)土地的連片成方，難以發(fā)揮機械化高效生產(chǎn)的優(yōu)勢;甚至來源于不同農(nóng)戶的田塊，土地不平整、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施凌亂，降低了規(guī)?；a(chǎn)低成本高效的優(yōu)勢。須引導(dǎo)農(nóng)戶通過轉(zhuǎn)移經(jīng)營權(quán)或土地置換實現(xiàn)土地的連片，通過政策扶持繼續(xù)推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，提高耕地質(zhì)量，實現(xiàn)藏糧于地。

3.3 種植模式

江蘇北部夏玉米區(qū)常年在9月下旬收獲玉米，10月上旬播種小麥[9];本研究的實踐經(jīng)驗顯示，玉米在10月中旬收獲，與小麥的播種未產(chǎn)生沖突，其間有15 d左右的時間可用于玉米籽粒站稈脫水。小麥?zhǔn)斋@一般在6月5—10日，為避免玉米粗縮病的發(fā)生，在技術(shù)推廣過程中建議推遲至6月20日左右播種，隨著粗縮病防治技術(shù)的推廣，玉米粗縮病風(fēng)險逐步降低;隨著抗粗縮病品種的選育和應(yīng)用，夏玉米播期可提前5～10 d，玉米的籽粒站稈脫水時間又可相應(yīng)增加。機械化生產(chǎn)作業(yè)可以實現(xiàn)當(dāng)天完成前茬作物的收獲和下茬作物的播種工作，節(jié)約更多時間用于玉米籽粒的站稈脫水。品種、機械化水平和粗縮病防治技術(shù)的提高推動種植模式的改變，種植模式的改變也推動農(nóng)機與農(nóng)藝的深入融合。不僅要實現(xiàn)品種適宜機械化、行距配置適應(yīng)機械化，還要實現(xiàn)收獲和播種時間，甚至種植制度也要逐步適應(yīng)玉米機械粒收對籽粒站稈脫水的要求。

3.4 配套條件

機械粒收技術(shù)的推廣應(yīng)用，重點依靠大戶的推廣應(yīng)用。當(dāng)前大戶機械收獲玉米籽粒的含水率超過25%，不能直接安全儲存，必須經(jīng)過烘干降水。而傳統(tǒng)的房前、路邊的晾曬模式，不能解決大戶晾曬籽粒的困境。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，除了促進(jìn)玉米籽粒田間站稈降水，政府應(yīng)該給予相應(yīng)補貼，加大倉儲與籽粒烘干能力建設(shè)，妥善解決玉米收獲后籽粒脫水的難題。大戶開展玉米規(guī)模種植初期管理經(jīng)驗不足，對經(jīng)營風(fēng)險和自然災(zāi)害的抵御能力弱。須引導(dǎo)大戶與收貯、加工企業(yè)簽定收購合同，提高對市場波動的抵御能力;鼓勵大戶購買農(nóng)業(yè)保險，降低自然災(zāi)害對大戶的經(jīng)濟效益不利影響。

3.5 收獲機械

現(xiàn)有的玉米收獲機械主要為摘穗型，多為小麥?zhǔn)斋@機改造而成，往往造成機收破碎率、雜質(zhì)率、損失率偏高。收獲機械的性能直接影響玉米機收粒破損率、機收損失率等指標(biāo)，即使同型號的機械也會因為參數(shù)的配組不當(dāng)影響機收質(zhì)量。在推廣玉米機械粒收的過程中，不僅要提高收獲機械性能，還要加強對農(nóng)機手操作水平的培訓(xùn)。

4 小結(jié)

通過宜機收品種的篩選、土地種植規(guī)模的增加、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的改造、種植模式的調(diào)整、玉米籽粒收獲機械的升級和烘干機械的普及，推廣玉米機械粒收技術(shù)的時機不斷成熟。玉米籽粒機械收獲技術(shù)是玉米收獲技術(shù)的發(fā)展方向，也是玉米由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的主要標(biāo)志[10]。通過進(jìn)一步提高群體質(zhì)量，采用“密植高產(chǎn)栽培方式”和“玉米籽粒直收”相結(jié)合，推廣應(yīng)用玉米密植高產(chǎn)全程機械化生產(chǎn)技術(shù)[11]，當(dāng)?shù)叵挠衩椎纳a(chǎn)水平將進(jìn)一步提高。

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收 稿日期：2019-02-20

基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（編號：CARS-02-72）;國家重點研發(fā)計劃（編號：2017YFD0101205）;農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣項目[編號：XT（18）002]。

作者簡介：邵 青（1976—），女，江蘇連云港人，高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣研究。Tel：（0518）86235281;E-mail：gyshaoqing@126.com。

通信作者：孔令杰，碩士，副研究員，主要從事玉米栽培研究。Tel：（025）84390308;E-mail：lingkj@126.com。