播期和整地方式對湖南玉米機械播種的影響

曹鐘洋，劉良武，周精華，田祖慶，郭歡樂，湯彬，曾強，李涵，陳松林，陳志輝?

(1 湖南省作物研究所，長沙 410125；2 安鄉縣農業農村局，湖南安鄉 415600)

玉米是湖南的第二大糧食作物，2018 年在全省的種植面積達35.9 萬hm2[1]。隨著經濟的快速發展和城鎮化的快速推進，農村勞動力短缺，傳統玉米生產方式已不能適應當前產業發展的需要，全程機械化是玉米生產的必然之路。20 世紀60 年代，發達國家已經普遍采用玉米機械化單粒播種技術。20世紀80 年代末，我國開始推廣精量播種技術[2，3]，但該技術直到近年來才在我國玉米主產區大面積應用，成為精準農業的重要組成部分[4－6]。單粒播種不需人工間定苗，能節省良種和人工，可達到苗齊苗壯、提高玉米產量、提升經濟效益的目的[7－9]。

湖南玉米生產影響因素多，地形復雜，耕地面積小而不規則，不適合大型機械作業，農機具適配性差，機械化播種尚處于起步階段。另外，春播期間及玉米生長季雨水較多，需要起壟開溝排水。目前市面上大部分機械不能同步進行開溝起壟與播種，費工費時，播種效果較差。湖南省作物研究所玉米團隊歷時4 年從全國各地引進機械進行篩選，于2016年篩選出2BFG－4 型玉米精量播種機(湖南南縣偉業機械制造有限公司生產)。該播種機集旋耕、開溝、起壟、施肥、播種于一體，適合在湖南坡度較緩、面積300 m2以上的地塊作業，開溝起壟后通過旋耕將廂面旋平整后再施肥播種，溝深廂平，能滿足多雨季節的排水需求，省工省時。

播種技術對玉米產量有很大的影響[10]。湖南存在的春季低溫、漬澇并存、土壤黏結、機械播種質量差、出苗率低等問題限制了湖南玉米機械化生產的發展。本研究以前期篩選出的2BFG－4 型玉米精量播種機為播種機械，就不同播期和整地方式對玉米機械播種效果的影響進行研究，以為湖南玉米機械播種質量和出苗率的提高以及玉米機械播種的推廣運用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗在湖南省安鄉縣安全鄉志中村開展。該區域位于湘北洞庭湖平原區，屬亞熱帶季風區，年降水量1 300～1 800 mm，年平均氣溫16 ℃，≥10 ℃的活動積溫在5 250 ℃以上，年平均日照1 842 h。

1.2 試驗設計

2018 年試驗分春、夏兩季進行。播前均不整地，播種機開溝、起壟、旋耕、施肥、播種一次性完成。試驗采用裂區設計，播種機擋位為主區，分為3 個播種擋位:75 000、90 000、105 000 粒/hm2；品種為副區，共8 個品種。等行距播種，行距0.6 m，每個品種的每個播種機擋位種植面積為66.7 m2。

2019 年春播播前整地(開溝、起壟、旋耕)，整地后播種機沿原壟開溝、旋耕、施肥、播種。播種機擋位為105 000 粒/hm2，等行距播種，行距0.6 m，共10 個品種，每個品種種植面積200 m2。

1.3 試驗材料

試驗材料為2016—2018 年篩選出的適合籽粒機械直收的品種。

2018 年8 個品種:先玉047、迪卡517、九圣禾2468、仲玉3 號、登海618、粒收1 號、京農科728、豐墾139。

2019 年10 個品種:登海605、豫單9953、MC1418、九玉Y02、湘康玉7 號、中單901、登海618、粒收1 號、京農科728、豐墾139。

1.4 播種機械

試驗用播種機為2BFG－4 型玉米精量播種機，湖南南縣偉業機械制造有限公司制造，播幅1 360～1 560 mm，旋幅2 000 mm，施肥寬幅為1 700 mm；配套動力為47.8～58.8 kW，集開溝、旋耕、起壟、施肥、播種于一體。

1.5 測定項目及方法

每個小區確定3 個定位調查點，每個點連續調查20 穴。播種效果的調查方法為:播種后扒開土統計每穴粒數，測量粒(穴)距，出苗后再調查穴株數及測量株(穴)距并進行核對，以防扒土測量出現遺漏。

出苗率:出苗率(%)＝調查穴總苗數/調查穴播種粒數×100

合格粒距:播行內相鄰兩粒(穴)種子間的距離大于0.5 倍理論粒(穴)距且小于等于1.5 倍理論粒(穴)距為合格。

重播:種子粒(穴)距小于等于0.5 倍理論粒(穴)距為重播。

漏播:種子粒(穴)距大于1.5 倍理論粒(穴)距為漏播。

粒距合格指數:A＝N1/N×100%

漏播指數:M＝N0/N×100%

重播指數:D＝N2/N×100%

式中:N—播種總穴數；N1—合格種穴數；N0—漏播種穴數；N2—重播種穴數。

1.6 播種機國家標準

表1 播種機國家標準(DG/T 007－2019)Table 1 The national standard for seeder(DG/T 007－2019)

1.7 氣象數據

氣象數據由湖南省氣象信息中心提供。

1.8 數據整理與分析

利用Microsoft Excel 2013 軟件進行數據處理，SPSS 17.0 軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 播種至出苗氣象資料

2018 年春播時間為3 月28 日，品種最晚出苗時間為4 月9 日，播種至出苗日平均溫度18.5 ℃，日最高溫度23.7 ℃，日最低溫度14.7 ℃，總降水量61.2 mm，平均日照時數3.9 h；夏播時間為5 月16日，出苗時間為5 月21 日，播種至出苗日平均溫度27.9 ℃，日最高溫度33.1 ℃，日最低溫度24.9 ℃，總降水量41.2 mm，平均日照時數3.4 h。

2019 年春播時間為3 月31 日，品種最晚出苗時間為4 月11 日，播種至出苗日平均溫度17.1 ℃，日最高溫度22.5 ℃，日最低溫度12.8 ℃，總降水量42.7 mm，平均日照時數0.1 h。

2.2 播前不整地春、夏玉米機播效果比較

2.2.1 播前不整地春、夏不同玉米品種機播效果比較

將2018 年春、夏機械播種的8 個玉米品種的3個擋位平均播種效果進行比較，結果如表2。

表2 春、夏不同玉米品種機播效果比較Table 2 Comparison of mechanical sowing effect of different maize varieties in spring and summer %

出苗率春播與夏播差異極顯著，春播8 個品種平均出苗率為71.8%，夏播8 個品種平均出苗率為89.9%，夏播出苗率顯著高于春播。

重播指數春播與夏播無顯著差異，但是夏播高于春播。重播指數品種間存在顯著差異，春播、夏播重播指數最高的品種均為先玉047，分別為28.35%、42.20%；春播重播指數最低的品種是粒收1 號，為11.3%，夏播重播指數最低的是登海618，為16.9%。

漏播指數春播與夏播差異極顯著。8 個品種春播平均漏播指數為22.9%，夏播平均漏播指數為11.7%，春播漏播指數顯著高于夏播。漏播指數品種間差異顯著，春播、夏播漏播指數最高的品種均為粒收1 號；漏播指數最低的品種春播為豐墾139，夏播為九圣禾2468。

粒距合格指數春播與夏播無顯著差異。8 個品種春播平均粒距合格指數為54.7%，品種間無顯著差異；夏播平均粒距合格指數為62.7%，品種間差異顯著，夏播粒距合格指數最高的為九圣禾2468，達72.9%；最低為先玉047，僅48.7%。

2.2.2 播前不整地春、夏不同擋位玉米機播效果比較

將2018 年春、夏機械播種的3 個擋位(75 000、90 000、105 000 粒/hm2)8 個玉米品種的平均播種效果進行比較，結果如表3。

表3 春、夏不同擋位玉米機播效果Table 3 The mechanical sowing effect between spring and summer maize with different sowing densities %

春播出苗率、重播指數、漏播指數、粒距合格指數不同擋位間均無顯著差異，出苗率為70%～74%，重播指數為21%～25%，漏播指數為17%～28%，粒距合格指數為52%～61%。

夏播出苗率、重播指數、粒距合格指數不同擋位間無顯著差異，出苗率為88%～91%，重播指數為22%～30%，粒距合格指數為59%～65%。漏播指數夏播不同擋位間差異顯著，90 000、105 000 粒/hm2擋的漏播指數顯著高于75 000 粒/hm2擋。

2.3 春季播前整地不同玉米品種機播效果比較

2019 年春季整地后機械播種，擋位為105 000粒/hm2，10 個品種平均出苗率為85.7%，重播指數為18.9%，漏播指數為6.1%，粒距合格指數為75.0%。

將10 個玉米品種機播效果進行品種間比較，結果顯示出苗率、重播指數、漏播指數、粒距合格指數品種間差異顯著。其中豫單9953 出苗率最高，為98.7%，中單901 出苗率最低，為67.2%；重播指數以豫單9953 最高，為32.9%，中單901 最低，為11.3%；漏播指數以中單901 最高，為20.9%，湘康玉7 號和粒收1 號最低，均為0；粒距合格指數以湘康玉7 號最高，為87.6%，登海618 最低，為61.1%(表4)。

表4 春季播前整地后不同玉米品種機播效果比較Table 4 Comparison of different maize varieties of mechanical sowing after soil preparation before sowing in spring %

2.4 春季不同整地方式機播效果比較

將2018、2019 年春季4 個相同的品種不同整地方式下擋位為105 000 粒/hm2的機械播種效果進行比較，結果如表5。播前整地機播粒距合格指數顯著高于播前不整地機播，平均高20.0 百分點；出苗率、重播指數、漏播指數2 種整地方式間無顯著差異，但是播前整地機播的出苗率比播前不整地機播提高12.7 百分點，重播指數、漏播指數分別降低4.2、15.8 百分點。

表5 春季不同整地方式機械播種效果比較Table 5 Comparison of mechanical sowing with different site preparation modes in spring %

3 討論

3.1 播期對出苗率和機播效果的影響

播期對玉米機播出苗率影響較大，夏播出苗率顯著高于春播。春播出苗率低于夏播的主要原因是湖南春季播種至出苗期間低溫寡照，降水較多，不利于種子頂土出苗；而夏播時溫度高，雨水適宜，出苗較快。因此，春季機械播種需適當加大種子播量，以確保苗數。

播期對機播粒距合格指數、重播指數無顯著影響，但夏播重播指數、粒距合格指數比春播分別提高3.4、8.0 百分點；而夏播漏播指數顯著低于春播，低11.2 百分點。可能是因為夏播前茬為油菜，油菜機收后秸稈直接還田尚未腐爛，當開溝器碰到堅硬的油菜秸稈后會使播種器提前下種，導致夏播重播指數略有增高，漏播指數顯著降低。

3.2 春季整地方式對出苗率和機播效果的影響

相同的4 個品種播種機擋位為105 000 粒/hm2時，春季整地后機播粒距合格指數比不整地機播顯著提高20.0 百分點，出苗率提高12.7 百分點，重播指數、漏播指數分別降低4.2、15.8 百分點。可能是因為春季整地后機播時土地更為平整、土壤更細碎，可顯著提高播種效果并大幅度提高出苗率。

4 結論

播期對玉米機播出苗率影響較大，夏播出苗率顯著高于春播；播期對機播粒距合格指數、重播率無顯著影響，但夏播漏播率顯著低于春播。整地方式顯著影響機播粒距合格指數，播前整地機播粒距合格指數比播前不整地機播提高20.0 百分點，出苗率提高12.7 百分點，重播指數、漏播指數分別降低4.2、15.8 百分點，整地后平均機播效果可達到國家標準。表明播期和整地方式影響湖南玉米機械播種效果，可以通過調整播期及整地方式提高湖南玉米機械播種出苗率和播種質量。