雷　恩，環(huán)建華，王岳東，楊永兵，劉寶宏，盧丙越，劉艷紅，袁繼超，王　璞

(1.紅河學院 生命科學與技術學院，云南 蒙自　661199；2.云南省紅河州農業(yè)機械研究所，云南 蒙自　661199；3.四川農業(yè)大學 農學院，成都　611130；4.中國農業(yè)大學 農業(yè)與生物技術學院，北京　100193)

0　引言

玉米是我國第一大糧食作物，在保障我國糧食安全方面具有重要戰(zhàn)略地位[1]。云南作為我國西南區(qū)玉米重要生產地之一，常年種植面積有150萬hm2，且以玉米種質資源豐富、品種類型多樣而備受關注。近年來，當地隨著農村城鎮(zhèn)化進程加快，大量農業(yè)勞動力逐漸向東部經濟發(fā)達地區(qū)和當地城市轉移，玉米的生產方式和勞動力結構正在發(fā)生巨變，規(guī)?；a速度加快，玉米持續(xù)增產增效出現新的挑戰(zhàn)。因此，切實有效地提高玉米機械化作業(yè)程度是解決玉米可持續(xù)增產增效的根本出路之一。

近年來，我國的農業(yè)機械化水平有了顯著的進步和提高，玉米收獲的機械化水平由過去的不到2%提高到當前的33%[2-3]，然而云南玉米機收率僅為0.6%。其原因是多方面的，除了受地形地貌影響的客觀因素以外，主要是適宜機械化收獲的品種缺乏及適宜當地生態(tài)條件的收割機械種類少，從而導致玉米機收作業(yè)程度低。因此，亟需開展玉米品種宜機收性能研究及玉米收割機的評價，為今后篩選出高產宜機收玉米品種及高效機收作業(yè)的收割機類型提供基礎依據。

1　研究方法與設備

1.1試驗地基本情況

玉米品種機收性能研究試驗點位于云南省玉米最具生產代表性的瀘西縣舊城鎮(zhèn)，玉米種植在海拔高度為1 850m的緩坡地段，≥10℃的積溫在5 300～6 000℃之間，年平均氣溫15.5℃ ，年平均降雨量929mm。

玉米穗收方式的機收質量研究試驗點位于瀘西縣金馬鎮(zhèn)，地形以丘陵和平壩為主，地勢較為平坦，宜開展機收作業(yè)。當地最高海拔1 975.4m，最低海拔1 790m，年平均氣溫14.6℃，年平均降雨量1 101mm。玉米籽粒直收方式的研究試驗點位于建水縣青龍鎮(zhèn)，地形開闊，緩坡丘陵區(qū)，宜開展機收作業(yè)，海拔1 300m，年平均氣溫19.8℃，年平均降雨量805mm。

1.2研究方法及田間管理

調查研究方法以品種為因素，采用單因素完全隨機設計，每個品種3次重復，玉米種植地的管理均按當地傳統(tǒng)習慣進行。于5月中下旬雨季來臨前播種，等行距留單株種植規(guī)格，底肥施腐熟農家肥8～12t/hm2，玉米拔節(jié)至大喇叭口期雨后地表追施尿素500～600kg/hm2(含純N231.5～277.8kg/hm2)。雨養(yǎng)旱作，播種前用除草劑莠去津200倍液均勻噴施地表，5葉期時用玉米選擇性除草劑硝磺·莠去津二次除草。

1.3玉米收獲機類型

玉米果穗收割采用山東常林農業(yè)裝備股份有限公司生產的4YZP-2玉米果穗收割機。玉米果穗收割采用中聯重機浙江有限公司生產的4LZT-4.0ZB玉米果穗收割機。籽粒直收采用久保田4LZ-2.5(PRO688Q)全喂入履帶收割機，割臺采用由五豐農業(yè)機械有限公司生產的家家樂4YG-4A玉米籽粒割臺。

2　測定的主要指標及方法

2.1植株病害的調查

玉米病害(如莖腐病、穗粒腐病)主要通過發(fā)病使植株發(fā)生倒伏和果穗下垂，進而對機收質量產生顯著影響，屬于品種機收性能的重要指標[4-5]。在玉米開花后30d左右，進行病害調查。發(fā)病率(%)=(調查的發(fā)病株數/調查的總株數)×100，病情指數=100×∑(各級病株數×各級代表值)/(調查總株數×最高級代表值)，發(fā)病級別按有關要求進行[6]。

2.2籽粒含水量

籽粒含水量是反映機收性能的重要性狀和評價指標，主要影響機收質量中的苞葉剝凈率、籽粒破損率等指標[7]。在玉米收獲期，每個品種隨機選取9個果穗，人工脫粒后計算籽粒含水量。籽粒含水量(%)=100×(籽粒鮮重-籽粒干重)/籽粒鮮重。

2.3株高和穗位高

玉米收獲期結合產量構成因素，測量植株的高度和穗位高度，并記錄。

2.4果穗損失率

在測定區(qū)(包括清理區(qū))，收集漏摘和落地的果穗(包括5cm以上的果穗段)，脫凈后稱出質量，按如下方法計算果穗損失率，即

其中，SU表示果穗損失率(%)。

2.5苞葉剝凈率

在測定區(qū)內，從果穗升運器出口接取的果穗中，揀出苞葉多于或等于3片(超過2/3的整葉算一片)的果穗(未剝凈果穗)。按如下方法計算苞葉剝凈率，即

其中，B表示苞葉剝凈率(%)；Gj表示未剝凈苞葉果穗數(個)；G表示接取果穗總數(個)。

2.6果穗含雜率

在測定區(qū)內，接取果穗升運器出口的排出物，分別稱出接取物總質量及雜物(包括泥土、沙石、莖葉和雜草等)質量，按如下方法計算果穗含雜率，即

其中，Gn表示果穗含雜率(%)；Wn表示雜物質量(g)；Wp表示從果穗升運器排出口接取排出物總質量(g)。

2.7落地籽粒損失率

在測定區(qū)(包括清理區(qū))內，撿起全部落地籽粒(包括秸稈中夾帶籽粒)和小于5cm長的碎果穗，脫凈后稱出質量。籽粒損失率計算公式為

其中，SL表示籽粒損失率(%)；WL表示落地籽粒質量(g)；WZ表示籽?？傎|量(g)，WZ=Wq+WL+WU+Wb(g)；Wq表示從果穗升運器接取果穗籽粒和果穗夾帶籽粒質量(g)；WU表示漏摘和落地果穗籽粒質量(g)；Wb表示苞葉夾帶籽粒質量(具有苞葉夾帶籽?；厥昭b置加上此項)(g)。

2.8籽粒破損率

在測定區(qū)內，從果穗升運器排出口或接糧口接取約不少于2 000g的樣品，脫粒清凈后，揀出機器損傷、有明顯裂紋及破皮的籽粒，分別稱出破損籽粒質量及樣品籽?？傎|量，按如下方法計算籽粒破損率，即

其中，Zs表示籽粒破損率(%)；Ws表示破損籽粒質量(g)；Wi表示樣品籽?？傎|量(g)。

2.9籽粒含雜率

在測定區(qū)內，從接糧口接取約不少于2 000g的混合籽粒，從中選出雜質質量，分別稱出混合籽粒質量及雜質質量，按如下方法計算籽粒含雜率，即

其中，Zz表示籽粒含雜率(%)；Wza表示雜質質量(g)；Wh表示混合籽粒質量(g)。

2.10產量與構成因素

玉米成熟期，每個調查品種的每個重復選取具有代表性的玉米完整植株5株，分別測量株高和穗位高，然后標好標簽放入網袋帶回實驗室進行考種分析。在測產小區(qū)內調查種植密度，隨機選取20個完整的果穗全部摘下，剝去苞葉稱總重，再從中隨機選取3個計算出籽率，結合籽粒干重最后按籽粒標準含水量14.0%測算實際產量。

3　數據處理方法

用Excel 2007電子表格對數據進行整理和分析。其中，變異系數反映品種數值間的離散程度。變異系數(%)=(標準差/平均數)×100。用SPSS 19.0數據處理系統(tǒng)進行方差分析，多重比較采用Tukey HSD法(P<0.05)。

4　結果與分析

4.1玉米品種宜機收性能

4.1.1抗病性

由表1可知：在調查的14個玉米品種中，依據病情指數來判斷，品種間差異幅度由大到小順序分別為穗粒腐病、莖腐病、葉斑病。其中，森玉1號莖腐病病情指數最大，為32.6%；其次分別是美嘉玉1號(17.8%)、筑黃2號(13.3%)、華玉12(9.6%)，金玉99、珍禾2號均不發(fā)病。在穗粒腐病方面，珍禾2號的發(fā)病率及病情指數最高，分別為46.7%和16.0%；其次是金輝玉201、筑黃2號、森玉1號和美嘉玉1號，金玉99不發(fā)病。葉斑病方面，各調查品種均發(fā)病，以筑黃2號的病情指數最大，為82.2%，發(fā)病級別也最高，為7.4級；其次分別是林新4號、寶玉9號、森玉1號等。

表1　不同玉米品種抗病性分析表

續(xù)表1

4.1.2收獲時籽粒含水量及其他機收農藝性狀

由表2可知：玉米收獲時籽粒含水量、結穗位高度品種間差異較大。品種筑黃2號、美嘉玉1號收獲時籽粒含水量最低，均為31.0%；其次分別是華玉12(32.7%)、珍禾2號(37.1%)和金玉99(41.1%)；而筑黃1號和寶玉9號含水量較高，均大于50.0%。株高方面，品種筑黃1號表現較高，其次是金玉99、珍禾2號，美嘉玉1號較低。穗位高表現出的規(guī)律特征和株高基本一致。筑黃4號、筑黃1號果穗苞葉層數較多，分別為12.3層和11.8層；品種珍禾2號、寶玉9號、美嘉玉1號及金玉99較少。

表2不同玉米品種宜機收植株性能分析表

Table 2The suitable for mechanized harvesting performance of maize varieties

品種籽粒含水量/%苞葉數/片株高/cm穗位高/cm珍禾2號37．1f8．4f259．3f96．6e師單3號44．5cd12．0ab299．6a124．0b寶玉9號52．7b9．0ef277．3cd95．2ef金玉9941．1e10．0d257．8f90．8g奧玉2846．4c11．1c287．4bc90．7g華玉1232．7g9．6de286．4bc104．1d林新4號42．5de9．6de259．8ef92．4fg筑黃4號41．8e12．3a287．9b121．6b筑黃1號55．3a11．8ab292．2ab140．3a筑黃2號31．0g11．4bc270．1de108．9c美嘉玉1號31．0g9．8d256．3f84．0h平均值41．510．5275．8104．4標準差8．21．315．817．5變異系數/%19．812．45．716．8

表中不同小寫字母表示在0.05顯著性水平下差異顯著，下同。

4.1.3產量及構成因素

由表3可知：調查玉米品種中，產量和種植密度的變化幅度均較大。產量在3.31～10.19t/hm2之間，平均7.00t/hm2；密度在3.9萬～7.9萬株/hm2之間，平均為5.2萬株/hm2。從產量構成因素角度分析，高產品種主要是由于其具有較多的穗數，其次是穗粒數對產量的貢獻。例如，品種金玉99正是由于其具有較多的穗粒數彌補了穗數的不足，最終產量也達到較高水平。

表3　不同玉米品種產量及構成因素分析表

4.2玉米機收質量分析

4.2.1果穗收獲方式下的機收質量

由表4可知：供試的4個玉米品種中，果穗含雜率變化幅度較大，其余機收質量指標變化幅度不大。其中，品種農大68果穗損失率較大，為6.33%；紅單13號的較小，為3.89%，平均為5.40%。落地籽?？倱p失率在5.35%～7.92%之間，平均為7.02%；苞葉剝凈率42.8%～61.0%，平均53.8%。除了果穗含雜率達到國家標準要求的≤1.5%以外[8]，其余3個機收質量指標均未達到標準要求。收獲時，籽粒含水量均超過標準要求的35.0%，在35.6%～36.8%之間，平均為36.5%。

表4　果穗收獲方式下的機收質量分析表

4.2.2果穗收獲方式下的玉米產量及構成因素

由表5可知：產量較高的為渝單8號，為9.37t/hm2；其次分別是寶玉9號、農大68、紅單13號，高產品種主要是由于具有較高的穗數和粒重。

表5　果穗收獲方式下的玉米產量及構成因素分析表

4.2.3籽粒直收方式下的機收質量、性能及產量

由表6可知：對于籽粒直收品種迪玉2號而言，機收質量指標均達到了標準要求，籽粒損失率、破損率、含雜率分別為4.94%、4.25%、1.46%。表7顯示：在收獲時植株倒伏率、果穗下垂率及穗腐病率嚴重，分別為37.8%、45.0%、8.9%，在這樣較為不利機收的條件下機收質量指標卻達到標準要求。原因如下：一是玉米收割機整體性能好；二是由于收割時玉米籽粒含水量低。表8顯示了該機收品種的產量和構成因素，產量為7.75t/hm2；但所測的3次重復之間差異較大，最高的為9.05t/hm2，而最低的為5.35t/hm2。分析其低產原因：主要是種植密度低、單位穗數不足而造成的。

表6　籽粒直收方式下的機收質量分析表

表7籽粒直收方式下的機收性能分析表

Table 7The suitable for mechanized harvesting performance of maize in the harvesting maize kernel

重復倒伏率/%果穗下垂率/%穗腐病發(fā)生率/%收獲時籽粒含水量/%重復120．043．35．015．3重復228．343．310．014．2重復365．048．311．714．6平均值37．845．08．914．7標準差23．942．893．470．59變異系數/%63．36．439．04．0

表8籽粒直收方式下的產量及構成因素分析表

Table 8Yield and composition factors of maize in the harvesting maize kernel

重復產量/t·hm-2穗數/萬穗·hm-2穗粒數百粒質量/g重復19．057．9548638．7重復28．867．3448539．1重復35．356．2247837．1平均值7．757．1748338．3標準差2．080．874．691．03變異系數/%26．812．11．02．7

5　結論

通過以上的結果分析得出：在云南地區(qū)，影響機收效果的玉米機收性能指標主要是植株的抗莖腐病和穗粒腐病，以及收獲時籽粒含水量；莖腐病直接與植株倒伏相關，而穗粒腐病和籽粒含水量與籽粒破損率、籽粒損失率、果穗剝凈率相關。在本次研究中還發(fā)現品種金玉99高抗莖腐病和穗腐病，植株不倒伏，收獲時還表現出籽粒含水量相對較低、早熟脫水快、苞葉數少及產量潛力高等宜機收高產特征。

玉米機收是根據種植方式和農藝要求，用機械完成對玉米莖桿切割、摘穗、剝皮、脫粒及秸稈處理等生產環(huán)節(jié)的作業(yè)[9-10]。按照機械不同類型，劃分為聯合收獲(包括摘穗、剝皮、秸稈處理3 個環(huán)節(jié)連續(xù)進行)、半機械化收獲(包括摘穗、剝皮、秸稈處理3個環(huán)節(jié)分段進行)及其用谷物聯合收獲機換裝玉米割臺作業(yè)[11-13]。籽粒含水率作為影響機收質量和效果重要因素，一般要求機收時籽粒含水率不超過25%[14]。有研究表明：籽粒含水量與機收時籽粒破損率、落地損失率和雜質率呈顯著相關性，籽粒水分含量越高，機收籽粒破損率和含雜率也越高[15]。本次研究結果表明：果穗收割方式下均存在果穗損失率大、落地籽?？倱p失率和苞葉剝凈率高的特征，這和收割機綜合性能及籽粒含水量高有很大關系，具體關聯程度還需進一步研究。籽粒直收方式下，盡管收獲時植株倒伏率和果穗下垂率較為嚴重，然而采用了4LZ-2.5(PRO688Q)型號收割機再配合4YG-4A型號的前割臺，最后的機收質量卻達到較為滿意的效果，這與良好的收割機綜合性能及收割時籽粒含水量低有很大的關系。

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