延遲收獲對(duì)長(zhǎng)江中游春玉米農(nóng)藝性狀及機(jī)收質(zhì)量的影響

劉志輝 展 茗* 梁如玉 王 燕 劉永忠 黃益勤 楊仁能 尚春輝

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江中游作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430070；2.湖北省農(nóng)科院 糧食作物研究所,武漢 430070)

玉米機(jī)械化收獲是玉米生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)玉米全程機(jī)械化的難點(diǎn)所在。與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)玉米機(jī)械化收獲技術(shù)生產(chǎn)應(yīng)用起步較晚[1-2]，但近幾年發(fā)展較快，截止2018年，我國(guó)玉米機(jī)收率超過70%， 但低于小麥和水稻的機(jī)械化收獲水平[3]。目前我國(guó)玉米機(jī)械化收獲主要以機(jī)收穗為主，直接機(jī)收籽粒比例尚少，且普遍存在玉米機(jī)收籽粒破碎率高和損失率高等問題[4]。因此，提高玉米籽粒機(jī)收質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)我國(guó)玉米高效機(jī)械化籽粒直收亟待解決的問題。已有研究表明玉米籽粒機(jī)械化收獲質(zhì)量受品種[5]、配套農(nóng)藝措施[6]和收獲機(jī)械[7]等多種因素的影響。機(jī)收籽粒破碎率高是我國(guó)玉米機(jī)械化籽粒直收存在的主要質(zhì)量問題[8]。近期研究表明，我國(guó)玉米籽粒機(jī)械收獲破碎率均值為8.56%[4]，黃淮海地區(qū)機(jī)收籽粒破碎率為10.19%[9]，遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)“玉米收獲機(jī)械技術(shù)條件”(GBT-21961—2008)[10]中機(jī)收籽粒破碎率標(biāo)準(zhǔn)(≤5.00%)。籽粒含水量與破碎率之間呈極顯著正相關(guān)，是造成玉米籽粒破碎率高的重要因素[11]。收獲時(shí)玉米籽粒含水量是品種、氣象條件和栽培措施共同作用下籽粒脫水快慢的結(jié)果[12-13]。少數(shù)研究表明籽粒脫水速率與穗粗、軸粗、粒長(zhǎng)和百粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)[14]，影響玉米籽粒脫水的內(nèi)在生理機(jī)制有待深入研究與鑒別。損失率是制約籽粒機(jī)收質(zhì)量的又一重要因素，我國(guó)玉米機(jī)械粒收總損失率平均為4.76%[4]，黃淮海地區(qū)22.50% 的春玉米機(jī)收總損失率高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(≤5.00%)[15]，對(duì)玉米機(jī)收產(chǎn)量造成較大影響。研究表明，田間倒伏是造成玉米機(jī)收損失率高的另一主要原因[15]。收獲時(shí)收獲機(jī)割臺(tái)高度、收獲速度對(duì)損失率也有較大的影響[16]。降低機(jī)收損失率的適宜植株性狀及配套農(nóng)藝措施仍有待深入探明。相較于北方玉米主產(chǎn)區(qū)，南方地區(qū)玉米籽粒機(jī)收起步晚，相關(guān)研究較少。最近研究表明西南地區(qū)夏玉米機(jī)械粒收籽粒破碎率平均為5.63%[17]，同樣存在破碎率高的問題。長(zhǎng)江中游地區(qū)由于畜牧業(yè)和玉米深加工業(yè)發(fā)展，對(duì)玉米需求迅速增加，21世紀(jì)以來(lái)玉米種植面積迅速擴(kuò)大，但單產(chǎn)水平低于我國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)[18]，玉米高產(chǎn)高效機(jī)械化生產(chǎn)是長(zhǎng)江中游玉米生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但因生態(tài)條件多樣，該區(qū)春玉米生育后期多降雨天氣[19]，現(xiàn)有品種籽粒脫水速率慢，籽粒機(jī)收難度較大，嚴(yán)重制約了該區(qū)玉米籽粒機(jī)收技術(shù)的推廣。而針對(duì)該區(qū)從品種改良和配套農(nóng)藝措施優(yōu)化等方面提高玉米機(jī)收質(zhì)量的研究鮮有報(bào)道。本研究通過比較不同品種和收獲時(shí)間的玉米機(jī)收質(zhì)量性狀，分析影響機(jī)收質(zhì)量的關(guān)鍵農(nóng)藝性狀，旨在探明玉米成熟后適宜的機(jī)收時(shí)間，以期為長(zhǎng)江中游玉米宜機(jī)收品種選育及配套農(nóng)藝措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)

試驗(yàn)于2018和2019年在湖北省荊門市屈家?guī)X管理區(qū)(30°53′ N，112°46′ E)進(jìn)行。地處江漢平原北界，屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候，是湖北省典型兩熟制區(qū)。全年日均溫10 ℃以上的天數(shù)約為230～240 d，且雨熱同期，年均降水量約為1 100～1 300 mm。試驗(yàn)期間玉米生長(zhǎng)期間主要?dú)庀髼l件，見表1，2018和2019年4—8月平均氣溫均為25.2 ℃，累計(jì)降雨量分別為544.4與564.8 mm，平均相對(duì)濕度分別為75.6%與74.8%。但2年的降水與氣溫分布差異較大，2018年6月降水偏少，但7月降水較多；而2019年6月降水較多，7—8月降水量較少，氣溫較高，8月出現(xiàn)嚴(yán)重干旱。試驗(yàn)點(diǎn)土壤類型為潮土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為15.93 g/kg，全氮含量為0.67 g/kg，全磷含量為0.53 g/kg，速效磷含量17.09 mg/kg，速效鉀含量為64.46 mg/kg。

表1 2018和2019年4—8月旬日均溫、累計(jì)降雨量和相對(duì)濕度的變化Table 1 Daily mean temperature, accumulated rainfall and relative humidity over ten-days from April to August in 2018 and 2019

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用收獲時(shí)間與品種兩因素裂區(qū)試驗(yàn)，收獲時(shí)間為主區(qū)，品種為裂區(qū)。2018年選用5個(gè)玉米品種，包括在湖北省平原區(qū)春玉米品種區(qū)試中表現(xiàn)好且通過審定的品種‘登海618’ (‘DH618’)與‘中農(nóng)大7737’(‘ZND7737’)；在黃淮海平原玉米機(jī)收組區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)較好的‘迪卡517’(‘DK517’)與‘粒收1號(hào)’(‘LS1’)，選用當(dāng)?shù)胤N植面積較大的‘蠡玉88’(‘LY 88’)為對(duì)照。2019年選用8個(gè)品種，除2018年的‘登海618’(‘DH618’)和‘迪卡517’(‘DK517’)外，還包括湖北省審定品種及品種區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)較好的‘浚單509’(‘XD509’)和‘登海1786’(‘DH1786’)，從黃淮海平原玉米種植區(qū)域表現(xiàn)好且通過審定的‘豫單9953’(‘YD9953’)、‘迪卡653’(‘DK653’)和‘京農(nóng)科728’(‘JNK728’)等，仍以‘蠡玉88’為對(duì)照。每個(gè)品種設(shè)置生理成熟期(T1)、生理成熟后1周(T2)和生理成熟后2周(T3)等3個(gè)機(jī)械化收獲時(shí)間，實(shí)際收獲時(shí)間根據(jù)各個(gè)品種的生理成熟時(shí)間確定。每個(gè)處理小區(qū)機(jī)收8行玉米，行長(zhǎng)為40 m，3次重復(fù)。

1.3 田間管理

春玉米播種前進(jìn)行旋耕整地。2018年4月3日播種，2019年3月26日播種，均使用精量播種機(jī)單粒播種，苗期不間苗。種植行距為60 cm，株距為18.5 cm，密度為9萬(wàn)株/hm2。結(jié)合播前整地，施用玉米專用配方肥(N∶P2O5∶K2O質(zhì)量比為24∶7∶7)600 kg/hm2和復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O質(zhì)量比為15∶15∶15)375 kg/hm2作底肥。玉米大喇叭口期，追施尿素225 kg/hm2和氯化鉀37.5 kg/hm2。播種后噴封閉型除草劑。大喇叭口期噴施化控劑乙烯利進(jìn)行化控。在各品種生理成熟后按試驗(yàn)設(shè)計(jì)的收獲時(shí)間進(jìn)行機(jī)械化籽粒直收，收獲機(jī)為雷沃谷神GE60(濰柴雷沃重工股份有限公司)，收獲機(jī)行距為60 cm。其他田間管理同當(dāng)?shù)卮筇镉衩咨a(chǎn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

收獲前每小區(qū)選3點(diǎn)，每點(diǎn)選取15株代表性植株調(diào)查株高、穗位高和莖粗；調(diào)查10 m雙行總株數(shù)、倒伏株數(shù)和莖腐病株數(shù)，計(jì)算玉米收獲密度和不同收獲期玉米植株的倒伏率和莖腐病發(fā)病率；選取10株代表性植株，測(cè)量玉米重心高度；用便攜式莖稈強(qiáng)度儀測(cè)定莖稈拉折力，連續(xù)測(cè)定20株；連續(xù)取20株玉米果穗，測(cè)定穗長(zhǎng)和穗粗；果穗脫粒后取中部籽粒用LDS-1G電腦水分測(cè)定儀(上海農(nóng)奧儀器有限公司)測(cè)定籽粒含水量和容重；取100粒種子用于測(cè)定百粒重，3次重復(fù)；取30粒籽粒，用游標(biāo)卡尺測(cè)量籽粒長(zhǎng)、寬和厚，計(jì)算理論體積；取30粒籽粒，用谷物硬度計(jì)測(cè)定籽粒破碎力。玉米機(jī)收后測(cè)量機(jī)收小區(qū)長(zhǎng)和寬，計(jì)算機(jī)收面積，稱量機(jī)收籽粒重量；每個(gè)小區(qū)取3份機(jī)收籽粒，測(cè)定籽粒含水量，按14%籽粒含水量折算機(jī)收產(chǎn)量。同時(shí)，參照李璐璐等[5]的方法測(cè)定機(jī)收籽粒破碎率、含雜率與損失率。

1.5 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析方法

利用Statistix 8.0進(jìn)行方差分析與顯著性檢驗(yàn)(LSD法)；調(diào)用R語(yǔ)言中Relaimpo軟件包,利用LMG方法[20]進(jìn)行機(jī)收籽粒破碎率和田間損失率關(guān)鍵影響因素相對(duì)重要性分析；利用SPASS 16.0進(jìn)行回歸曲線擬合與顯著性檢驗(yàn)；利用Excel 2010進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 收獲時(shí)間對(duì)春玉米機(jī)收產(chǎn)量的影響

由表2可知，2年的收獲時(shí)間與品種均對(duì)春玉米機(jī)收產(chǎn)量有顯著影響(P<0.01)。2018年，機(jī)收產(chǎn)量隨著收獲時(shí)間的延遲呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),成熟后1周(T2)機(jī)收產(chǎn)量顯著高于生理成熟期(T1)與延遲2周收獲(T3)的產(chǎn)量。而2019年，延遲收獲也顯著提高了機(jī)收產(chǎn)量，T2與T3機(jī)收產(chǎn)量均顯著高于T1機(jī)收產(chǎn)量，但T2與T3機(jī)收產(chǎn)量差異不顯著。總體而言，T2處理可以顯著提高玉米機(jī)收產(chǎn)量, 2年平均提高9.72%。2018年，收獲時(shí)間與品種的互作效應(yīng)顯著(P<0.01), 主要是‘粒收1號(hào)’隨收獲期的延遲機(jī)收產(chǎn)量顯著下降；而2019年收獲時(shí)間與品種間的互作效應(yīng)不顯著。

2.2 不同品種和收獲時(shí)間對(duì)春玉米機(jī)收質(zhì)量的影響

由表3可知，收獲時(shí)間與品種對(duì)玉米機(jī)收籽粒破碎率有顯著影響。2年試驗(yàn)中，隨收獲期延遲，籽粒破碎率均有顯著降低趨勢(shì)(P<0.05)。2018和2019年，各品種T1的籽粒破碎率平均值均>10%；而T2與T3的籽粒破碎率分別下降到8.5%和5.6%左右。2年的試驗(yàn)中機(jī)收玉米籽粒破碎率品種間差異顯著， 2018年，各個(gè)品種破碎率變化范圍為4.45%～18.94%，2019年為3.94%～16.64%。從3個(gè)共性品種看，與2018年相比，‘登海618’和‘蠡玉88’延遲2周收獲籽粒破碎率均≤5%，而‘迪卡517’籽粒破碎率仍≥5%。

由表3可知，2018年機(jī)收損失率隨收獲期的推遲顯著增加(P<0.05)，T3的損失率平均高達(dá)21.2%，而2019年機(jī)收損失率受收獲時(shí)間影響不顯著。機(jī)收損失率品種間變化較大，2018年在1.6%～43.5%，‘蠡玉88’和‘中農(nóng)大7737’損失率顯著高于其他3個(gè)品種；而2019年‘迪卡517’、‘豫單9953’和‘迪卡653’機(jī)收損失率總體上顯著高于其他品種。2018年收獲時(shí)間與品種的交互作用顯著，主要是‘迪卡517’在T1的損失率偏高，而其他品種隨推遲收獲導(dǎo)致?lián)p失率升高；2019年收獲時(shí)間與品種間的交互作用不顯著。

2018和2019年，各收獲時(shí)期機(jī)收含雜率均≤3%，符合現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)收含雜率的要求，見表3。但總體看，收獲期延遲能有效降低機(jī)收含雜率；機(jī)收含雜率品種間差異顯著，‘中農(nóng)大7737’、‘粒收1號(hào)’和‘豫單9953’機(jī)收雜質(zhì)率相對(duì)較低。

2.3 影響春玉米機(jī)收破碎率的關(guān)鍵因素

由表4可知，各指標(biāo)對(duì)籽粒破碎率的貢獻(xiàn)率由大到小為:籽粒厚>籽粒含水率>百粒重>穗粗>籽粒體積>穗長(zhǎng)>籽粒寬>容重>籽粒長(zhǎng)>籽粒壓縮破碎力，其中籽粒厚、籽粒含水率和百粒重對(duì)機(jī)收籽粒破碎率變異的解釋累計(jì)達(dá)59.8%。籽粒厚、籽粒含水率和百粒重均與籽粒破碎率呈顯著的二次曲線關(guān)系，見圖1。籽粒破碎率隨籽粒厚度、粒重的增加呈先降低后上升的趨勢(shì)，隨著籽粒含水率的增加而增加。根據(jù)回歸模型，當(dāng)籽粒厚度介于3.5～4.5 mm，收獲時(shí)籽粒含水率下降至23.0%以下，籽粒百粒重介于28.0 ～31.0 g時(shí)，機(jī)收籽粒破碎率可≤8%。

2.4 影響春玉米機(jī)收損失率的關(guān)鍵因素

由表5可知，對(duì)籽粒損失率影響較大的因素有植株倒伏率、穗位高和重心高度，三者對(duì)機(jī)收損失率的變異累計(jì)貢獻(xiàn)為74.7%。進(jìn)一步回歸分析表明倒伏率與損失率間呈顯著的正相關(guān)(圖2 (a))，倒伏率越低損失率越小，當(dāng)?shù)狗省?.0%時(shí)，機(jī)收損失率可降低到6.0%以下。而穗位高、重心高度均與機(jī)收損失率呈顯著的二次曲線關(guān)系(圖2(b)和(c))，隨著穗位高和重心高度的增加機(jī)收損失率呈先下降后上升的趨勢(shì)；根據(jù)回歸方程估計(jì)，當(dāng)玉米穗位高介于82.0～102.0 cm，重心高度介于76.0～114.0 cm 時(shí)，機(jī)收損失率可下降到5%以下。

表2 不同收獲時(shí)間下春玉米機(jī)收產(chǎn)量Table 2 Mechanical harvest yield of spring maize at different harvest time t/hm2

表4 基于LMG法的春玉米各生物學(xué)性狀對(duì)機(jī)收籽粒破碎率的影響

圖1 春玉米籽粒厚度(a)、籽粒含水量(b)和百粒重(c)與機(jī)收籽粒破碎率之間的關(guān)系Fig.1 Relationship between grain thickness (a), grain moisture (b), 100-grain weight (c) with grain broken rate

2.5 收獲時(shí)間對(duì)春玉米籽粒含水量、容重與倒伏率的影響

由表6可知，隨收獲延遲玉米籽粒含水量下降較快，2018和2019年T1收獲時(shí)各品種籽粒含水量分別為28.73%與32.09%； T2的籽粒含水率2年分別顯著下降4.8%和4.5%；T3的籽粒含水率2年分別顯著下降9.6%和4.4%。延遲收獲有提高玉米籽粒容重的趨勢(shì)。相較于T1期收獲，2018和2019年，T2期收獲籽粒容重分別顯著提高6.2%和3.7%；繼續(xù)延遲到T3收獲籽粒容重增重變緩，2018和2019年分別提高3.5%與0.2%。2018年玉米倒伏較重；而2019年玉米倒伏較輕，各品種各個(gè)時(shí)期收獲時(shí)倒伏普遍在6.00%以下。從2018年數(shù)據(jù)來(lái)看，隨收獲的延遲，有增加玉米倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，這是繼續(xù)延遲后機(jī)收損失率增加，機(jī)收產(chǎn)量下降的原因之一。因此，從平衡機(jī)收產(chǎn)量、機(jī)收破碎率、機(jī)收損失率的角度看，需要考慮適宜的延遲收獲時(shí)間。

表5 基于LMG法的春玉米各生物學(xué)性狀對(duì)機(jī)收籽粒損失率的影響Table 5 Relative importance of different biological traits tograin loss rate based on LMG method %

圖2 春玉米倒伏率(a)、穗位高(b)和重心高度(c)與機(jī)收籽粒損失率之間的關(guān)系Fig.2 Relationship between lodging rate (a), ear height (b), gravity center height (c) with grain loss rate in spring maize

表6 不同收獲時(shí)間對(duì)春玉米籽粒含水量、容重與倒伏率的影響Table 6 Changes in grain moisture, test weight and lodging rate under different mechanical harvest time of spring maize

3 討 論

3.1 籽粒破碎率與損失率的影響因素

籽粒破碎率高影響玉米質(zhì)量等級(jí)，是當(dāng)前我國(guó)玉米機(jī)械化直收籽粒面臨的最大問題[21-22]。美國(guó)在20世紀(jì)中期開始進(jìn)行玉米籽粒直收，也存在籽粒破碎率大的問題，機(jī)收破碎率高達(dá)29.00%[23]。本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江中游春玉米生理成熟時(shí)機(jī)收籽粒破碎率為5.36%～18.94%，平均高達(dá)12.08%(表3)，遠(yuǎn)高于我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)收籽粒破碎率標(biāo)準(zhǔn)(≤5.00%)[10]。近期有研究表明，黃淮海地區(qū)夏玉米機(jī)收籽粒破碎率均值為10.19%[9]；黃土高原旱作區(qū)平均為7.23%～7.75%[24]；東北春玉米平均為5.24%，最高為9.48%[8]；可見長(zhǎng)江中游春玉米機(jī)收破碎率高于其他玉米產(chǎn)區(qū)。本研究發(fā)現(xiàn)，品種間的機(jī)收破碎率差異顯著(表3)。多數(shù)研究表明收獲時(shí)玉米籽粒含水量是影響籽粒破碎率的關(guān)鍵因素[5-6，11，24-25]，兩者呈顯著正相關(guān)關(guān)系[26]，籽粒含水率能夠解釋破碎率變化的45.2%[27]。目前，國(guó)際上普遍認(rèn)為，籽粒含水率在18.0%～23.0%時(shí)破碎率最低[25,28]。本研究也發(fā)現(xiàn)籽粒含水量與籽粒破碎率呈顯著的二次曲線關(guān)系(圖1(b))，這與Plett等[26]研究較一致。此外，籽粒形狀、結(jié)構(gòu)成分和力學(xué)特性也會(huì)影響機(jī)收破碎率[29-31]。本研究通過相對(duì)重要性分析，發(fā)現(xiàn)籽粒厚度、收獲時(shí)籽粒含水率以及百粒重對(duì)破碎率影響較大(表4)。進(jìn)一步回歸分析表明，籽粒厚度與籽粒破碎率間呈二次曲線關(guān)系，當(dāng)籽粒厚度介于 3.5～4.5 mm，機(jī)收破碎率較低(圖1(a))。此外， 本研究發(fā)現(xiàn)粒重與籽粒破碎率也呈顯著的二次曲線關(guān)系(圖1(c))，據(jù)模型估算低破碎收獲時(shí)，品種百粒重在28.0～31.0 g較合適?？梢娪绊懽蚜Ｆ扑槁实囊蛩剌^多，除籽粒水分外，其他影響因素的研究較少，且有不一致的情況，還需結(jié)合各區(qū)域的生態(tài)條件和種植制度等進(jìn)一步深入探明。

機(jī)械收獲過程中田間損失率直接影響著玉米收獲產(chǎn)量。柴宗文等[26]調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃淮海、西北及東北玉米產(chǎn)區(qū)機(jī)收粒玉米產(chǎn)量平均損失率4.12%。而本研究中，2年的籽粒機(jī)收損失率變化很大，2018年為1.58%～43.47%，2019年為1.51%～13.06%，平均超過5.00%(表3)，高于其他玉米產(chǎn)區(qū)的平均水平[26]，這可能與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、品種適應(yīng)性和栽培措施等有一定關(guān)系。但本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)品種與收獲期對(duì)機(jī)收損失率均有顯著影響(表3)。研究表明玉米生育后期倒伏是造成玉米機(jī)收損失的主要影響因素，倒伏率每增加1%，果穗損失增加0.15%，倒伏也會(huì)降低機(jī)收籽粒品質(zhì)[32]。因此品種的立桿特性、穗粒特性及種植密度等均會(huì)影響機(jī)收損失率[33-37]。本試驗(yàn)通過相對(duì)重要性分析發(fā)現(xiàn)倒伏率是影響損失率的最重要的因素，對(duì)機(jī)收損失的貢獻(xiàn)率可達(dá)46.46%(表5)，在本試驗(yàn)條件下，當(dāng)?shù)狗省?%時(shí)，損失率才能控制在5%以下(圖2(a))。已有研究表明，穗位高是影響玉米倒伏的關(guān)鍵因素[33]。本研究也發(fā)現(xiàn)穗位高與重心高度對(duì)機(jī)收損失也有重要貢獻(xiàn)(表5)，且與機(jī)收損失率呈顯著的二次曲線關(guān)系(圖2(b)和(c))，當(dāng)穗位高控制在82.0～102.0 cm時(shí)可有效降低機(jī)收損失率。這對(duì)于指導(dǎo)當(dāng)?shù)赜衩灼贩N的篩選和群體調(diào)控具有一定借鑒意義。樊廷錄等[24]發(fā)現(xiàn)田間產(chǎn)量損失與籽粒水分顯著相關(guān)，當(dāng)籽粒水分≤21.4%時(shí)， 產(chǎn)量損失率最低。但本研究發(fā)現(xiàn)籽粒含水率對(duì)機(jī)收損失影響不顯著(表5)。樊廷錄等[24]也發(fā)現(xiàn)收獲時(shí)的天氣條件對(duì)黃土高原玉米機(jī)收損失也有影響，陰雨天氣會(huì)導(dǎo)致?lián)p失率升高。本試驗(yàn)中，2018年玉米生理成熟前后(7月底—8月上旬)降水明顯多于2019年(表1)，這也可能是2018年損失率高于2019年的原因之一。

3.2 提高長(zhǎng)江中游春玉米機(jī)收質(zhì)量的可行途徑

玉米生理成熟后延遲收獲可以顯著降低籽粒含水率，降低機(jī)收籽粒破碎率。美國(guó)在玉米籽粒機(jī)收初期通過延遲收獲使籽粒含水率降至20%甚至更低，達(dá)到降低機(jī)收籽粒破碎率的效果[38]。隨著收獲期推遲，籽粒含水率逐漸降低，籽粒破碎率和落粒率呈先降低后升高趨勢(shì)[39]。梁效貴等[40]發(fā)現(xiàn)黃淮海地區(qū)夏玉米延遲收獲能有效降低籽粒水分，延遲收獲10 d籽粒含水量下降4.6%，繼續(xù)延遲10 d可繼續(xù)下降3.5%。本研究也發(fā)現(xiàn)了類似的規(guī)律，隨收獲期的延遲，所有品種的籽粒仍繼續(xù)脫水，延遲1周，籽粒含水量平均下降了7.2%，繼續(xù)延遲1周，籽粒水分又下降4.4%(表6)，由此可見，在長(zhǎng)江中游春玉米延遲收獲后籽粒含水量的下降速度要快于黃淮海區(qū)夏玉米，這可能與本試驗(yàn)中春玉米機(jī)收時(shí)氣溫較高且降水偏少有關(guān)(表1)。

已有研究表明玉米生理成熟后的籽粒脫水主要受氣象等外部因素驅(qū)動(dòng)[3]。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)隨收獲延遲，籽粒容重上升(表6)，有利于增加機(jī)收產(chǎn)量(表2)，同時(shí)硬度增大，也有利于降低籽粒破碎率[31]。因此本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生理成熟后延遲1周收獲，籽粒破碎率平均下降3.48%，延遲2周收獲，可繼續(xù)下降2.84%(表3)。但是，隨著收獲期推遲莖腐病與穗腐病發(fā)生率會(huì)升高[41]，引起玉米倒伏增加[42]，不僅造成收獲障礙，增加收獲成本，而且機(jī)收損失率升高，降低玉米機(jī)收產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn)，2018年機(jī)收延遲1周收獲，倒伏率明顯升高(表6)，2019年倒伏率低，延遲收獲后變化不大。這可能是2018年延遲1周內(nèi)(約7月底—8月上旬)降水量偏多，比2019年的RH大(表1)。由此可見，延遲收獲有利于降低籽粒破碎率，但卻存在機(jī)收損失率增加的風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)江中游地處亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，春玉米收獲前后多處于高溫高濕環(huán)境，延遲收獲可能會(huì)加速玉米生理成熟后植株自然衰老過程[42]，加重莖腐病發(fā)生，機(jī)械強(qiáng)度降低增加倒伏風(fēng)險(xiǎn)，且該區(qū)春玉米以兩熟制為主，與下茬作物之間的農(nóng)閑期最多20 d 左右。因此，在權(quán)衡降低機(jī)收破碎率、機(jī)收損失率與提高機(jī)收產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，選擇合理的延遲收獲時(shí)間，同時(shí)還要綜合考慮當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件與種植制度的要求。

4 結(jié) 論

湖北省春玉米生理成熟時(shí)機(jī)收含雜率較低，而籽粒破碎率與損失較高，普遍達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(≤5.00%)的要求，是湖北省春玉米機(jī)械直收籽粒面臨的主要問題。春玉米品種的植株特性對(duì)機(jī)收破碎率與損失率均有顯著影響。籽粒厚度、籽粒含水率和百粒重對(duì)籽粒破碎率影響較大；而倒伏率、穗位高和重心高度對(duì)損失率影響較大。適宜的籽粒厚度、收獲時(shí)較低籽粒含水量、適宜的粒重、適宜的穗位高度和選用抗倒伏品種等均有利于提高春玉米機(jī)收質(zhì)量。生理成熟后適當(dāng)推遲收獲時(shí)間可以顯著降低籽粒水分和降低機(jī)收籽粒破碎率，但也有增加機(jī)收損失率、降低機(jī)收產(chǎn)量的風(fēng)險(xiǎn)，因此建議長(zhǎng)江中游春玉米成熟后推遲7～10 d機(jī)收較合適。