忻州市機械粒收玉米品種的篩選

宮 帥，張中東，郭正宇

（山西省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所，山西忻州034000）

收獲是我國玉米生產(chǎn)中最繁重的體力勞動，占整個勞動力投入的50%以上，隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移和分散，從事農(nóng)業(yè)的勞動力基本以老人和婦女為主，玉米機械收獲成為必然[1-2]。但現(xiàn)有的玉米機械收獲僅僅停留在摘收果穗階段，摘下的玉米果穗需要大面積場地晾曬，晾曬不完全同樣會使籽粒發(fā)生霉變，同時晾曬過程中鼠害、鳥害也會造成一定的損失。而機械化粒收則是直接收獲籽粒、利用烘干塔烘干玉米直接貯藏，這一方式可以有效規(guī)避以上不利因素，所以，機械化粒收必將是未來玉米全程機械化的主要收獲方式，但受玉米品種、農(nóng)民生產(chǎn)習慣、收獲機械配套以及農(nóng)民對籽粒直收的認識等因素制約，粒收一直進展緩慢，在山西尤其明顯，只有極少數(shù)地市有籽粒直收的相關配套設施。

本研究選取收獲期含水量較低的玉米品種為試驗材料，研究籽粒含水量對籽粒直收的破損率、雜質(zhì)率和籽粒損失率等的影響，明確了影響籽粒直收的關鍵因素，同時選擇出適合忻州市機械粒收的玉米品種，為山西乃至全國玉米籽粒收獲技術的推廣提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試玉米品種有6個，分別為華美1號、M753、瑞普908、良玉66、丹8201和DL1101，均是通過近幾年密度試驗、粒收預試驗選出的玉米品種。

1.2 收獲機械

收獲機械為福田雷沃谷神GE50，由小麥收獲機改裝而成，為4行收獲機，每個小區(qū)由同一機手操作，行進速度保持一致，盡量避免由機手和機械方面造成的誤差。

1.3 試驗方法

試驗于2017年在山西省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所農(nóng)場忻府區(qū)小檀村進行。4月28日統(tǒng)一播種，10月12日統(tǒng)一收獲。前茬秸稈粉碎還田后，深松施肥，旋耕整地。人工播種，行距為60 cm，每個品種種植10行，行長50 m，留苗數(shù)為8.25萬株/hm2。播前底施有機肥30 t/hm2、復合肥750 kg/hm2。其他管理措施同大田。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 機收產(chǎn)量和理論產(chǎn)量的測定 從小區(qū)中選擇40 m長、長勢均勻一致、無缺苗斷壟或缺苗斷壟不嚴重的小區(qū)作為機收樣區(qū)。選取無缺苗斷壟的4行，用塔尺量取5 m，人工收獲，晾曬脫粒考種，計算理論產(chǎn)量。

1.4.2 產(chǎn)量損失率 在機械收獲后的樣段選取3個點，每個樣點選取2.4 m長的一個割幅寬（4行玉米），收集每個樣點的落穗和落粒，測定單位面積的落粒質(zhì)量和落穗質(zhì)量，計算產(chǎn)量損失率。

1.4.3 籽粒水分含量、破損率 從儲糧倉取粒樣2 kg，用PM8188水分測量儀測定含水量，重復5次，取其平均值，然后手工分揀完整粒和破碎粒以及雜質(zhì)，按質(zhì)量計算籽粒破損率。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

采用SPSS 18.0和Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結果與分析

2.1 籽粒含水量對籽粒破損率和產(chǎn)量損失率的影響

由表1可知，不同玉米品種收獲期籽粒含水量存在較大差別，不同品種籽粒破損率、產(chǎn)量損失率隨著籽粒含水量增大而增大，當籽粒含水量從22.6%增加到30.8%時，籽粒破損率從3.11%增加到6.06%，產(chǎn)量損失率從1.31%增加到3.22%，由此看出，籽粒含水量與收獲質(zhì)量存在一定關系，直接影響收獲質(zhì)量。

表1 不同含水量玉米品種機收作業(yè)質(zhì)量比較 %

2.2 籽粒含水量和籽粒破損率的相關性分析

經(jīng)過對籽粒含水量和籽粒破損率的相關性分析（表2），二者的相關系數(shù)為0.898，對該相關系數(shù)進行顯著性檢驗（P＝0.015＜0.05），說明籽粒含水量與籽粒破損率在0.05水平上存在顯著正相關關系，籽粒含水量是影響籽粒破損率的主要因素。

表2 玉米籽粒含水量與籽粒破損率的關系

2.3 籽粒含水量與產(chǎn)量損失率的相關性分析

經(jīng)過對籽粒含水量和籽粒破損率的相關性分析（表3），二者的相關系數(shù)為0.900，對該相關系數(shù)進行顯著性檢驗（P＝0.015＜0.05），說明籽粒含水量與產(chǎn)量損失率在0.05水平上存在顯著正相關關系，籽粒含水量是影響產(chǎn)量損失率的主要因素。

表3 玉米籽粒含水量與產(chǎn)量損失率的關系

2.4 預測產(chǎn)量與實際產(chǎn)量比較

由圖1可知，華美1號、瑞普908、丹8201這3個品種人工收獲估計的理論產(chǎn)量與機械粒收的產(chǎn)量差別很小，甚至機械粒收產(chǎn)量還略大于人工收獲預測產(chǎn)量，M753、良玉66人工收獲的理論產(chǎn)量略大于機械粒收產(chǎn)量，差別均在750 kg/hm2之內(nèi)，所以，機械粒收并不會較人工收獲有太大的產(chǎn)量損失。

3 討論與結論

有研究表明，籽粒破損是影響玉米籽粒機械化直接收獲的主要制約因素之一，玉米籽粒含水率又是影響破損率的重要因素[3-4]。本研究再次證實，籽粒含水量與產(chǎn)量損失率和籽粒破損率存在顯著的正相關性，籽粒含水量越大，產(chǎn)量損失率與籽粒破損率越高，籽粒含水量與產(chǎn)量損失率和籽粒破損率的數(shù)據(jù)分析也符合其他學者提出的籽粒含水量在22%～24%是玉米籽粒收獲的最佳時期[5]，但是本研究所選品種樣本較少，還需更進一步、更完善的試驗來驗證。

部分不愿接受籽粒收獲的農(nóng)民擔心粒收會使籽粒丟失嚴重，本研究通過對比人工收獲與機械粒收的產(chǎn)量結果可知，粒收并不會造成產(chǎn)量損失，反而一定程度上會比人工收獲造成的產(chǎn)量損失更低。

由試驗結果可知，DL1101雖產(chǎn)量較高，但籽粒含水量和籽粒破損率均特別高，所以，不適合機收。丹8201籽粒含水量較低，籽粒破損率最低，但產(chǎn)量也最低，所以，也不予考慮。良玉66籽粒含水量太高，華美1號產(chǎn)量太低，瑞普908和M753產(chǎn)量較高，且籽粒含水量和產(chǎn)量損失率均中等，所以，暫定瑞普908和M753為忻州市適宜機械粒收的品種。

除籽粒含水量會對機械粒收收獲質(zhì)量有顯著影響外，植株的性狀指標和病害情況，尤其是青枯病、倒伏情況及粒收機械等綜合因素均可造成粒收產(chǎn)量損失和籽粒破損[6]，以后應進行這些方面的研究。

前人研究表明，玉米籽粒脫水與灌漿過程同步，品種特性、環(huán)境條件都會對籽粒含水量造成影響[7-8]，籽粒含水量是品種固有特性，但是有研究表明，環(huán)境條件對籽粒達到生理成熟的時間和含水量有極顯著影響，且環(huán)境和品種之間具有明顯的交互作用[9]，所以，通過改變環(huán)境來加快籽粒的脫水速率，還有待進一步研究。

關于收獲機具和脫粒裝置的研究也應該同步發(fā)展，現(xiàn)在關于脫粒裝置和原理已經(jīng)有較為系統(tǒng)的研究[10-12]，但還是停留在理論階段，相應的機具改良等問題也亟待解決。