焦宏業(yè)

(河北省邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲 056001)

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冀中南玉米機(jī)械化收獲發(fā)展?fàn)顩r及育種對策

焦宏業(yè)

(河北省邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲 056001)

玉米機(jī)械化收獲是將來玉米生產(chǎn)的必由之路，玉米從人工收獲到機(jī)械收穗，再到機(jī)械粒收，是玉米收獲的兩次重要變革，收獲方式的每一次轉(zhuǎn)變都會對品種特征提出新的要求，尤其是從收穗到收粒，對品種的要求目標(biāo)發(fā)生了顯著變化。該文結(jié)合冀中南玉米機(jī)械化發(fā)展?fàn)顩r，著重探討了冀中南地區(qū)收獲方式的轉(zhuǎn)變趨勢及未來機(jī)械化收獲條件下的玉米育種目標(biāo)，以期為育種工作提供有益參考。

冀中南；玉米；機(jī)械化收獲；發(fā)展趨勢；育種對策

把人類從繁重的體力勞動中解放出來，促進(jìn)人的自由發(fā)展是人類經(jīng)濟(jì)社會活動發(fā)展必然規(guī)律，世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是人類降低勞動強度，提高勞動效率最重要的途徑。玉米是世界和我國種植面積最大的糧食作物，實現(xiàn)機(jī)械化收獲是將來玉米生產(chǎn)的必由之路，美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)基本實現(xiàn)機(jī)械化收獲，我國玉米生產(chǎn)正處于從人工收獲向機(jī)械化收穗以及機(jī)械化收粒發(fā)展的變革時期，收獲方式的轉(zhuǎn)變會對品種提出新的要求，因此了解玉米收獲方式的發(fā)展背景，了解冀中南機(jī)械化發(fā)展趨勢對指導(dǎo)該區(qū)域育種工作非常重要[1-2 ]。

1 玉米機(jī)械化收獲國內(nèi)外背景及冀中南當(dāng)前機(jī)械化收獲狀況

1.1 發(fā)達(dá)國家玉米機(jī)械化收獲歷史和現(xiàn)狀世界上第一臺玉米收獲機(jī)誕生于1921年[3]，20世紀(jì)40年代發(fā)展到國家玉米機(jī)械化收獲已經(jīng)較為普遍，基本實現(xiàn)玉米機(jī)械化收獲，50年代后玉米機(jī)械化收獲向著自動化、大規(guī)模等高度發(fā)達(dá)方向發(fā)展[4]。玉米機(jī)械化收獲從空白到基本實現(xiàn)也僅僅用了二、三十年時間。當(dāng)前國外玉米收獲一般為兩種方式，一種是俄羅斯、烏克蘭和東歐一些國家采用機(jī)械化收果穗方式；一種是美國、加拿大采用機(jī)械化收籽粒方式。

1.2 我國東北春玉米區(qū)機(jī)械化收獲的歷史和現(xiàn)狀我國從20世紀(jì)60年代開始引進(jìn)玉米收獲機(jī)[5]，70年代開始試制，90年代開始試用，目前東北玉米種植區(qū)由于種植者規(guī)模比較集中，機(jī)械化收獲面積較黃淮海地區(qū)較高。當(dāng)前玉米機(jī)收主要指機(jī)械化收穗，收獲時果穗含水量基本在30%左右或者更高，遠(yuǎn)不能達(dá)到機(jī)械化收粒的條件。當(dāng)前條件下，大部分種植者具備存放、晾曬、脫粒機(jī)械等玉米生產(chǎn)必要的基礎(chǔ)條件，受傳統(tǒng)習(xí)慣影響，種植者對玉米機(jī)械化收粒要求仍不甚迫切，目前僅有很少面積在進(jìn)行嘗試階段。

2 黃淮海及冀中南玉米機(jī)械化收獲發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

黃淮海地區(qū)是我國第2大玉米產(chǎn)區(qū)，基本上以單個農(nóng)戶為基本單位，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展并不迅速。其發(fā)展起步時間及當(dāng)前狀況都低于東北春玉米區(qū)。但近年發(fā)展非常迅速，從2008年左右在生產(chǎn)初步小規(guī)模應(yīng)用到現(xiàn)在穗收達(dá)到60%程度，僅用了六、七年時間。仔細(xì)分析可發(fā)現(xiàn)，盡管從90年代后期玉米收獲機(jī)已經(jīng)可用于生產(chǎn)，但其在生產(chǎn)上的大規(guī)模應(yīng)用卻只是近年才興起，而且速度極其迅速，進(jìn)入快速發(fā)展階段，探究原因主要一是農(nóng)村勞動力減少，勞動力成本升高[6]，二是由于農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)和我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械價格相對下降或變得易于接受，大大提高了農(nóng)村玉米收獲機(jī)械的購買力。同時機(jī)械化收獲服務(wù)收費水平也定位至合理的水平，從而使玉米機(jī)械化收獲成為經(jīng)濟(jì)上、效率上都合算的首選方式。

冀中南是黃淮海的一個重要組成部分，該地區(qū)同大多區(qū)域一樣，正處于玉米機(jī)械化穗收的快速發(fā)展階段，從種植者需求層面看，選擇機(jī)械化收獲已經(jīng)不存在明顯的阻礙力，生產(chǎn)上收獲機(jī)的保有量以及購買計劃都在增長，種植者要求機(jī)收的要求基本能夠滿足。該地區(qū)也有特別之處，其整體管理水平，研究投入，產(chǎn)量水平都略低于河南、山東等玉米生產(chǎn)大省，光熱資源也略低于河南，機(jī)械化發(fā)展基礎(chǔ)條件略有欠缺。在農(nóng)業(yè)前瞻性研究上，冀中南玉米粒收目前仍屬設(shè)想階段，繼河南品審會于2013年設(shè)置了機(jī)械收粒的品種試驗之后，河北于2015年設(shè)置玉米機(jī)收品種試驗，表現(xiàn)出政府對玉米機(jī)械化收粒的積極引導(dǎo)和關(guān)注，因此育種者未來的研究定位應(yīng)該是適宜機(jī)械化收粒品種。

冀中南地區(qū)從20世紀(jì)60年代開始經(jīng)歷了從人工收獲到機(jī)械收穗、再到機(jī)械收粒的兩次重大變革。收獲方式的轉(zhuǎn)變可使勞動力進(jìn)一步從土地上解放出來，去從事其他行業(yè)的工作；可促使土地集中經(jīng)營，進(jìn)一步提高土地利用率，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，這一做法符合當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展要求。目前，在冀中南全面實現(xiàn)玉米粒收尚有一段距離，機(jī)械收獲發(fā)展基礎(chǔ)條件尚有欠缺，適合粒收的優(yōu)良玉米品種短缺，其發(fā)展過程和轉(zhuǎn)變條件如圖1所示。

3 冀中南玉米機(jī)械化發(fā)展面臨的有利和不利因素

3.1 有利因素

3.1.1現(xiàn)成的農(nóng)業(yè)機(jī)械和收獲模式可供參考。發(fā)達(dá)國家較早實現(xiàn)玉米機(jī)械化收獲，在收獲機(jī)械研制以及機(jī)械化具體管理操作上可以提供參考。從20世紀(jì)60年代我國從國外引進(jìn)和仿制玉米收獲機(jī)的研究就沒有停止過，進(jìn)入新世紀(jì)，我國已經(jīng)基本完成了對國外收獲機(jī)械消化再創(chuàng)新，結(jié)合我國生產(chǎn)實際研制出一些成熟的玉米收獲機(jī)械，為我國玉米機(jī)械化奠定了裝備基礎(chǔ)。

3.1.2外國種業(yè)對我國的種質(zhì)貢獻(xiàn)，積累了一定的種質(zhì)基礎(chǔ)。先鋒、迪卡、KWS等國外種業(yè)都先后在我國開展了早熟、耐密植等具有適宜機(jī)械化收獲品種的試驗，為我國提供了品種示范和種質(zhì)材料。2011年國家玉米產(chǎn)業(yè)體系也從美國引進(jìn)了一些解禁材料，在產(chǎn)業(yè)體系內(nèi)部及一些合作企業(yè)內(nèi)進(jìn)行了發(fā)放，其中部分材料在早熟、抗倒、籽粒脫水快等方面表現(xiàn)突出。這些工作為我國提供了豐富的適宜機(jī)械化條件的育種材料，為機(jī)械化收獲品種積累了種質(zhì)基礎(chǔ)。

3.1.3我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，客觀上促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，第2、第3產(chǎn)業(yè)需要的勞動力數(shù)量日益增加，經(jīng)濟(jì)報酬逐年提高，越來越多的勞動力被吸引并走出第1產(chǎn)業(yè)?？陀^上促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。

3.2 不利因素

3.2.1生產(chǎn)主動需求力不足。在一定程度上講，玉米機(jī)械化收穗對品種和栽培習(xí)慣的要求不是太嚴(yán)格，當(dāng)前主推品種如鄭單958、浚單20、先玉335等都可基本滿足機(jī)械化收穗的要求。但機(jī)械化收粒則對籽粒水份有較高要求(至少應(yīng)在25%以下)。這就意味著以下改變：為了脫粒要求品種籽粒脫水快；為不影響小麥播種，品種需要早熟，早熟就會影響產(chǎn)量。這樣玉米機(jī)械脫粒會讓種植者承擔(dān)著一定的產(chǎn)量損失，還要背負(fù)小麥播種的緊迫感，從而影響種植者對收粒的主動訴求。3.2.2缺乏適宜品種或替代品種帶來的產(chǎn)量損失。雖然種質(zhì)具備，但是具備機(jī)械化收獲響應(yīng)特征骨干自交系及組合還不是太多，各育種單位響應(yīng)的品種比較試驗，到目前為止仍然還非常稀少。因此缺乏足夠試驗基礎(chǔ)支持的雜交種肯定不能在產(chǎn)量和適宜機(jī)收兩方面達(dá)到令人滿意的程度。

4 處于機(jī)械化收獲轉(zhuǎn)變時期應(yīng)該采取的育種對策

4.1 準(zhǔn)確把握機(jī)械粒收發(fā)展進(jìn)程速度盡管即將變換的時刻會給育種者提供新的機(jī)會，但同時也會給育種者帶來很多困惑。繼續(xù)延續(xù)傳統(tǒng)的育種目標(biāo)還是向大規(guī)模實施時間尚未明確的粒收模式調(diào)整，這是令當(dāng)前冀中南育種家煩惱的一件事。 根據(jù)上述機(jī)械化收穗的發(fā)展趨勢，可以預(yù)見冀中南玉米收粒的未來歷程也是一個經(jīng)歷適度醞釀和準(zhǔn)備，然后突然暴發(fā)的發(fā)展過程。值得注意的是，政策引導(dǎo)，發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗，外來引進(jìn)成熟品種等前景的拉動力都只能僅僅起到輔助作用而不是決定作用，真正能夠使粒收成為現(xiàn)實的還是經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展助推力量。具體說來就是農(nóng)村勞動力進(jìn)一步向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移引起的土地集中經(jīng)營這一過程才會逼迫玉米機(jī)械化收粒全面實現(xiàn)的最終到來，這一過程估計將會持續(xù)10年左右的時間，育種者應(yīng)該慎重確定未來一段時間的工作計劃。

4.2 根據(jù)機(jī)械化粒收要求確定選育目標(biāo)與傳統(tǒng)育種目標(biāo)相比，玉米機(jī)械化收粒的實施要保證解決好留有必要的小麥播種時間、丟穗率控制在一定比例下，籽粒破碎率控制在一定比例以下等3方面問題[7]，具體要滿足以下條件。

4.2.1早熟性好，生育期95 d以下。適宜的成熟期可以保證玉米后期籽粒有必要的脫水時間，從而保證收獲時脫粒順利以及后茬小麥按時播種都可正常進(jìn)行。

4.2.2苞葉少，后期脫水快，收獲時籽粒含水量不高于25%。品種要具有后期脫水快的籽粒特性，同時苞葉較短，后期蓬松，成熟時或成熟后較短時間籽粒水份能降至25%以下，以保證可以收獲正常進(jìn)行，并減少收獲脫粒時籽粒破損率。4.2.3抗倒性強，倒伏率低于3%。品種倒伏后，將會給果穗收獲帶來困難，影響收獲速度，果穗損失率也會隨倒伏程度嚴(yán)重而加大，進(jìn)而影響產(chǎn)量。所以要采用機(jī)械化粒收，品種必須具有很強的抗倒能力，并且抗倒能力可保持到成熟后一段時間。

4.2.4植株結(jié)構(gòu)好，穗位整齊。植株結(jié)構(gòu)簡潔，葉片短小、不郁閉，果穗均勻，如此特征可以減少葉片分離阻力，加快果穗分離效率，提高脫離后玉米籽粒凈度。穗位整齊，有助于機(jī)手調(diào)控割臺高度，利于機(jī)械抓穗，降低丟穗率和提高收獲效率。

[1] 張書溢.關(guān)于發(fā)展玉米機(jī)械化收獲的思考與建議[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2014(3):16,256.

[2] 胡偉,劉玉樂.我國玉米收獲機(jī)械化發(fā)展淺析[J].農(nóng)機(jī)市場,2003(6):17-19.

[3] 張喜瑞，董佑福.我國玉米收獲機(jī)械化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)機(jī)推廣與安全，2006(5)：10-12.

[4] 郝付平，陳志.國內(nèi)外玉米收獲機(jī)械研究現(xiàn)狀及思考[J].農(nóng)機(jī)化研究,2007(10):206-208.

[5] 劉水長，張勇，李磊.我國玉米機(jī)械化收獲現(xiàn)狀及對策[J].農(nóng)機(jī)化研究,2008(10):201-203.

[6] 曹慶波，齊兆剛.玉米機(jī)械化收獲存在的問題及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(4):133.

[7] 馮家中，付立波.農(nóng)業(yè)機(jī)械收獲對玉米育種的要求[J].吉林農(nóng)業(yè),2009(11):27.

The Development and Breeding Strategy of Corn Mechanization Harvest in Middle and South Area of Hebei Province

JIAO Hong-ye

(Handan Academy of Agricultural Sciences, Handan, Hebei 056001)

Corn mechanized harvesting is necessary to full mechanization of corn production. The change from manual harvesting to mechanically harvesting of corn ears, then to mechanically harvesting of corn grain, is fundamental. Every innovation of harvesting brings new challenges to characters of corn variety, especially the change from mechanically harvesting of corn ears to mechanically harvesting of corn grain. This paper focuses on corn harvesting methods innovation trend and corn breeding target under mechanized harvesting in middle and south area of Hebei Province, combined with mechanized harvesting status analysis in this area, so as to provide useful reference for breeding.

Middle and south area of Hebei Province; Corn; Mechanized harvesting; Development trend; Breeding strateg

焦宏業(yè)(1977- )，男，河北臨漳人，副研究員，從事玉米育種研究。

2015-02-28

S 225.5+1

A

0517-6611(2015)10-364-02