孔凡磊, 趙 波, 詹小旭, 李小龍, 陳 祥, 劉沁林, 袁繼超

四川省夏玉米機(jī)械粒收適宜品種篩選與影響因素分析*

孔凡磊, 趙 波, 詹小旭, 李小龍, 陳 祥, 劉沁林, 袁繼超**

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/作物生理生態(tài)及栽培四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都 611130)

為篩選適宜四川機(jī)械粒收夏玉米品種, 明確玉米機(jī)械粒收質(zhì)量影響因素, 2017—2019年在四川省中江縣開(kāi)展了夏玉米機(jī)械粒收品種篩選試驗(yàn)研究, 對(duì)參試28個(gè)玉米品種、98個(gè)品次機(jī)械粒收質(zhì)量、籽粒含水率和產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明, 玉米籽粒破碎率和落穗損失率高是四川夏玉米機(jī)械粒收存在的主要問(wèn)題。夏玉米機(jī)械粒收籽粒破碎率平均為5.63%, 雜質(zhì)率平均為2.39%, 落穗損失率平均為4.12%, 籽粒總損失率平均為4.76%, 其中落穗損失占籽?？倱p失的86.55%。籽粒含水率與籽粒破碎率、雜質(zhì)率、落粒損失率呈顯著正相關(guān), 而與落穗損失率、籽?？倱p失率相關(guān)不顯著。收獲時(shí)較高的籽粒含水率是導(dǎo)致籽粒破碎率高的主要原因, 適當(dāng)推遲收獲時(shí)間可有效降低籽粒含水率, 進(jìn)而降低機(jī)械粒收籽粒破碎率。種植行距與收獲機(jī)械行距不匹配導(dǎo)致錯(cuò)行收獲是落穗損失率高的主要原因, 保證收獲機(jī)對(duì)行收獲可顯著降低落穗損失率, 進(jìn)而降低籽?？倱p失率。本研究以玉米產(chǎn)量和機(jī)收時(shí)籽粒含水率為指標(biāo), 篩選出產(chǎn)量高、籽粒含水率低的‘仲玉3號(hào)’ ‘渝單30’ ‘正紅6號(hào)’ ‘延科288’ 4個(gè)玉米品種, 可作為四川省夏玉米適宜機(jī)械粒收的品種。

夏玉米; 機(jī)械粒收; 籽粒含水率; 破碎率; 落穗損失率; 品種篩選

機(jī)械粒收是轉(zhuǎn)變玉米()生產(chǎn)方式, 提高玉米競(jìng)爭(zhēng)力, 實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、高效協(xié)同發(fā)展的重要突破點(diǎn), 也是我國(guó)玉米機(jī)械化生產(chǎn)的重要發(fā)展方向[1-3]。以美國(guó)為代表的玉米生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家在20世紀(jì)已實(shí)現(xiàn)玉米機(jī)械粒收, 近年來(lái)玉米機(jī)械粒收在我國(guó)西北、東北等春玉米區(qū)也得到了快速推廣應(yīng)用[3], 黃海海夏玉米區(qū)也開(kāi)展了大量的相關(guān)研究工作[4-6]。西南玉米區(qū)是我國(guó)玉米三大主產(chǎn)區(qū)之一, 玉米機(jī)播率不足10%, 機(jī)收率不足2%[7]。四川省玉米播種面積和總產(chǎn)量在西南玉米區(qū)居首, 當(dāng)前四川省玉米仍然以人工穗收為主, 收獲農(nóng)時(shí)緊張、勞動(dòng)力不足、生產(chǎn)成本高、效益低是該地區(qū)玉米生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題[8]。玉米機(jī)械粒收是實(shí)現(xiàn)四川省乃至西南玉米生產(chǎn)跨越發(fā)展和高效生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。研究表明, 籽粒破碎率高是玉米機(jī)械粒收技術(shù)發(fā)展的重要制約因素[9], 玉米收獲時(shí)籽粒含水率偏高是導(dǎo)致機(jī)械粒收時(shí)籽粒破碎率高的主要因素[9-13], 玉米籽粒含水率在20%左右時(shí)機(jī)械粒收質(zhì)量最佳[13-15]。

四川省凈作夏玉米一般于5月中下旬播種, 8月下旬成熟收獲, 夏玉米成熟后可在田間脫水至9月中下旬, 以滿足機(jī)械粒收對(duì)籽粒含水率的要求。當(dāng)前我國(guó)玉米機(jī)械化粒收技術(shù)與品種篩選評(píng)價(jià)研究主要在北方玉米區(qū)開(kāi)展[5,16-19], 四川省夏玉米相關(guān)研究尚屬空白。四川丘陵區(qū)是玉米集中種植區(qū), 近年來(lái)由于農(nóng)村勞動(dòng)力的大量轉(zhuǎn)移、種糧大戶的快速發(fā)展, 適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)的兩熟種植模式小麥()-夏玉米、油菜()-夏玉米成為川中丘區(qū)玉米生產(chǎn)的重要方式。為加速玉米機(jī)械粒收技術(shù)在四川省的推廣和應(yīng)用, 自2017年起開(kāi)展了四川省夏玉米機(jī)械粒收技術(shù)和宜粒收品種的篩選研究工作。本文對(duì)2017—2019年28個(gè)品種、98個(gè)品次機(jī)械粒收試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 以期明確四川省夏玉米機(jī)械粒收質(zhì)量現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題, 并以收獲時(shí)籽粒含水率和產(chǎn)量篩選當(dāng)前生產(chǎn)上適宜機(jī)械粒收的玉米品種, 為該區(qū)玉米機(jī)械粒收技術(shù)推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017—2019年在四川省德陽(yáng)市中江縣合興鄉(xiāng)新建村四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米栽培試驗(yàn)站(30°57′N, 104°37′E)進(jìn)行。該區(qū)域?qū)儆趤啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū), 大陸性季風(fēng)氣候顯著, 年平均降雨量854 mm, 年平均氣溫16.7 ℃, 試驗(yàn)?zāi)攴萦衩准窘邓c氣溫如圖1所示。試驗(yàn)田土壤類型為紫色黏土, 0~20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量14.5 g×kg-1, 全氮1.08 g×kg-1,全磷0.18 g×kg-1, 全鉀5.2 g×kg-1, 速效氮25.8 mg×kg-1,速效磷4.02 mg×kg-1, 速效鉀142.5 mg×kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2017年參試品種24個(gè), 2018年參試品種15個(gè), 2019年參試品種10個(gè), 各品種均分兩期機(jī)械收獲。2017年玉米采用寬窄行種植(寬行110 cm, 窄行50 cm, 密度45 000株?hm–2), 每個(gè)小區(qū)種植4行, 行長(zhǎng)15 m, 小區(qū)面積48 m2; 2018年采用寬窄行種植(寬行100 cm, 窄行60 cm, 密度45 000株?hm–2), 每個(gè)小區(qū)種植4行, 行長(zhǎng)20 m, 小區(qū)面積64 m2; 2019年采用帶狀種植(每帶3行, 行距60 cm, 帶間距120 cm, 密度52 500株?hm–2), 每個(gè)小區(qū)種植6行, 行長(zhǎng)15 m, 小區(qū)面積108 m2; 3次重復(fù)。玉米籽粒收獲機(jī)為久保田4LZY-1.8B, 割臺(tái)和脫粒清選裝置為家家樂(lè)4YG-3A, 割幅3行, 割臺(tái)行距55~65 cm。供試品種、播種日期、收獲日期如表1所示, 其中7個(gè)品種(‘仲玉3號(hào)’ ‘正紅431’ ‘正紅505’ ‘正紅6號(hào)’ ‘渝單30’ ‘先玉1171’ ‘鄭單958’)參加了3年試驗(yàn), 7個(gè)品種(‘奧玉3111’ ‘粒收1號(hào)’ ‘延科288’ ‘聯(lián)創(chuàng)808’ ‘渝單8號(hào)’ ‘丹玉336’ ‘榮玉1510’)參加了2017年和2018年試驗(yàn), 其余品種僅參加了1年試驗(yàn)。播種前基施純N 120 kg?hm–2, P2O590 kg?hm–2, K2O 90 kg?hm–2, 玉米大口期追施純N 120 kg?hm–2, 其他管理措施同當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶。

圖1 2017—2019年研究區(qū)夏玉米生長(zhǎng)季降雨與平均氣溫

表1 2017—2019年夏玉米機(jī)械粒收試驗(yàn)品種及播種和收獲日期

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

機(jī)收前去除倒伏植株, 以保證玉米機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定均在無(wú)倒伏植株的條件下進(jìn)行, 同時(shí)將倒伏植株果穗脫粒用于計(jì)算群體單產(chǎn)水平。

1.3.1 籽粒含水率及雜質(zhì)率、破碎率

機(jī)收前在收獲區(qū)域取長(zhǎng)勢(shì)一致果穗5個(gè), 脫粒稱鮮籽粒重后85 ℃烘干至恒重, 稱籽粒干重并計(jì)算籽粒含水率。機(jī)收后從糧倉(cāng)隨機(jī)取樣品1~2 kg, 首先分為籽粒和非籽粒兩部分并分別稱重, 再將籽粒分完整籽粒和破碎籽粒并分別稱重, 計(jì)算籽粒雜質(zhì)率和破碎率[11,13]。

1.3.2 落粒率、落穗率和機(jī)收損失率

玉米收割后隨機(jī)選取3個(gè)樣點(diǎn), 每個(gè)樣點(diǎn)的樣區(qū)長(zhǎng)5 m, 寬為1個(gè)割幅, 收集樣區(qū)內(nèi)玉米落粒和落穗, 分別稱其籽粒重, 并計(jì)算單位面積落粒重和落穗粒重; 根據(jù)機(jī)收面積和籽粒重(收獲籽粒、落粒和落穗籽粒重)計(jì)算單位面積籽粒產(chǎn)量, 并計(jì)算機(jī)收落粒損失率、落穗損失率和籽粒總損失率[11,13]。

1.3.3 適宜機(jī)械粒收品種分類與篩選方法

根據(jù)玉米倒伏植株產(chǎn)量和玉米機(jī)械粒收單位面積產(chǎn)量計(jì)算玉米單產(chǎn)水平。以玉米單產(chǎn)水平和收獲時(shí)籽粒含水率2個(gè)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn), 采用雙向平均作圖法將測(cè)試品種劃歸為4類[18](位于Ⅰ象限的品種單產(chǎn)水平和籽粒含水率均高于平均值; 位于Ⅱ象限的品種單產(chǎn)水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值; 位于Ⅲ象限的品種單產(chǎn)水平和籽粒含水率均低于平均值; 位于Ⅳ象限的品種單產(chǎn)水平低于平均值、籽粒含水率高于平均值); 其中位于Ⅱ象限單產(chǎn)水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值的品種為適宜機(jī)械粒收玉米品種。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算、處理并作圖, 用DPS 7.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 夏玉米機(jī)械粒收質(zhì)量總體情況

3年98個(gè)樣本測(cè)試結(jié)果表明(表2), 玉米收獲籽粒含水率為17.57%~38.81%, 平均為26.26%; 籽粒破碎率為0.88%~13.25%, 平均為5.63%, 高于≤5%的國(guó)標(biāo)(GBT 21962—2008)[20]要求; 雜質(zhì)率為0.34%~ 9.10%, 平均為2.39%, 達(dá)到≤3%的國(guó)標(biāo)要求; 落粒損失率平均為0.76%, 落穗損失率平均為4.12%, 籽?？倱p失率平均為4.76%, 達(dá)到≤5%的國(guó)標(biāo)要求, 其中落穗損失占籽?？倱p失的比例達(dá)86.55%; 產(chǎn)量平均為6 624.47 kg?hm–2, 變幅為4 264.16~8 808.03 kg?hm–2。機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo)的變異系數(shù)均較高, 表明玉米機(jī)械粒收質(zhì)量存在品種和收獲時(shí)間的差異。本文在去除倒伏植株的條件下機(jī)械粒收落穗損失率仍達(dá)4.12%, 可見(jiàn)四川夏玉米機(jī)械粒收同時(shí)存在籽粒破碎率和落穗損失率高的質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 不同年份玉米機(jī)收籽粒含水率和機(jī)械粒收質(zhì)量

推遲收獲顯著降低了玉米籽粒含水率, 同時(shí)降低了籽粒破碎率、雜質(zhì)率和落粒損失率, 而對(duì)落穗損失和率籽?？倱p失率的影響不大(表3)。2017年推遲19 d收獲, 籽粒含水率均值由33.90%降低到22.48%; 2018年推遲8 d收獲, 籽粒含水率由24.98%降低到22.92%; 2019年推遲10 d收獲, 籽粒含水率由28.83%降低到21.36%。籽粒破碎率除2018年2個(gè)收獲時(shí)間差異不顯著外, 其他年份推遲收獲籽粒破碎率均顯著降低, 其中2017年9月15日和2019年9月15日收獲籽粒破碎率平均值降低至2.83%和3.07%。雜質(zhì)率除2017年第1次機(jī)收外其他試驗(yàn)時(shí)期雜質(zhì)率均值均達(dá)到≤3%的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn), 且推遲收獲雜質(zhì)率降低。

表2 四川夏玉米機(jī)械粒收籽粒含水率和籽粒質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)(2017—2019年)

表3 2017—2019年不同收獲時(shí)間夏玉米籽粒含水率和機(jī)械粒收質(zhì)量

不同小寫(xiě)字母表示不同年份不同收獲時(shí)期<0.05水平差異顯著。Different lowercase letters mean significant differences at< 0.05 level in different years and harvesting dates.

從籽粒損失率來(lái)看, 在去除倒伏植株的條件下進(jìn)行機(jī)收, 2019年落穗損失率和籽?？倱p失率平均為1.05%和1.36%, 落穗損失率較2017年和2018年分別降低3.87和3.55個(gè)百分點(diǎn), 籽粒總損失率較2017年和2018年分別降低4.37和4.14個(gè)百分點(diǎn)。這可能是由于2017年和2018年采用寬窄行種植方式導(dǎo)致3行玉米收獲機(jī)機(jī)收時(shí)落穗較高, 而2019年玉米采用3行一帶種植, 行距60 cm與3行玉米籽粒收獲機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)行收獲, 顯著降低了玉米落穗損失率, 進(jìn)而降低了籽粒總損失率。由此可見(jiàn), 適當(dāng)推遲收獲可有效降低籽粒含水率, 進(jìn)而降低機(jī)械粒收破碎率, 同時(shí)采用對(duì)行種植匹配收獲機(jī)行距和行數(shù)進(jìn)行收獲可顯著降低玉米落穗損失。

2.3 籽粒含水率與機(jī)械粒收質(zhì)量的關(guān)系

對(duì)玉米籽粒含水率和機(jī)械粒收質(zhì)量各指標(biāo)的相關(guān)分析表明(表4), 籽粒含水率與籽粒破碎率、雜質(zhì)率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系, 與落粒損失率呈顯著正相關(guān)關(guān)系。籽粒含水率與落穗損失率、籽?？倱p失率相關(guān)不顯著, 表明機(jī)械粒收損失率受籽粒含水率的影響較小。機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo)間表現(xiàn)為破碎率與雜質(zhì)率、落粒損失率極顯著正相關(guān), 雜質(zhì)率與落粒損失率顯著正相關(guān); 籽粒總損失率與落粒損失率、落穗損失率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系, 其中落穗損失率與總損失率的關(guān)系最密切。

表4 夏玉米籽粒含水率和機(jī)收質(zhì)量指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

*和**分別表示在<0.05和<0.01水平上顯著相關(guān),=98。* and ** represent significant correlation at< 0.05 and< 0.01 levels, respectively.=98

2.4 適合機(jī)械粒收玉米品種篩選

產(chǎn)量和機(jī)械粒收時(shí)籽粒含水率是影響玉米生產(chǎn)收益和粒收質(zhì)量的主要因素[21-22]。以機(jī)收時(shí)籽粒含水率和產(chǎn)量為橫、縱坐標(biāo), 采用雙向平均作圖法, 將玉米品種分為4種類型, 可初步篩選出產(chǎn)量高且籽粒含水率低的玉米品種作為適宜機(jī)械粒收品種(圖2)。同一品種在不同年份的表現(xiàn)不同, 2017年24個(gè)參試品種平均產(chǎn)量為6 692.8 kg×hm-2, 第2次收獲籽粒平均含水率為22.48%, 產(chǎn)量高于平均值且籽粒含水率低于平均值的品種為‘仲玉3號(hào)’ ‘丹玉336’ ‘蠡玉16’ ‘奧玉3111’ ‘延科288’ ‘渝單30’和‘正紅6號(hào)’。2018年15個(gè)參試品種平均產(chǎn)量為5 811.3 kg×hm-2, 第1次收獲籽粒平均含水率為24.98%, 產(chǎn)量高于平均值且籽粒含水率低于平均值的品種為‘仲玉3號(hào)’ ‘聯(lián)創(chuàng)808’和‘延科288’。2019年10個(gè)參試品種平均產(chǎn)量為7 680.3 kg×hm-2, 第1次收獲籽粒平均含水率為28.83%, 產(chǎn)量高于平均值且籽粒含水率低于平均值的品種為‘仲玉3號(hào)’ ‘渝單30’ ‘鄭單958’和‘正紅6號(hào)’。

3年試驗(yàn)均參試的7個(gè)玉米品種中‘仲玉3號(hào)’出現(xiàn)3次, ‘渝單30’ ‘正紅6號(hào)’出現(xiàn)2次, ‘鄭單958’出現(xiàn)1次。參與2年試驗(yàn)的7個(gè)玉米品種中‘延科288’出現(xiàn)2次, ‘奧玉3111’ ‘聯(lián)創(chuàng)808’ ‘丹玉336’出現(xiàn)1次。參與1年試驗(yàn)的14個(gè)玉米品種中‘蠡玉16號(hào)’ ‘國(guó)豪玉7號(hào)’ ‘渝豪單6號(hào)’ ‘中單808’ ‘南S755’籽粒含水率較低且產(chǎn)量居中, ‘華凱2號(hào)’ ‘綿單315’產(chǎn)量高籽粒含水率適中。‘仲玉3號(hào)’ ‘渝單30’ ‘正紅6號(hào)’ ‘延科288’多年表現(xiàn)較好, 可作為本區(qū)域適宜機(jī)械粒收品種; ‘奧玉3111’ ‘聯(lián)創(chuàng)808’ ‘丹玉336’可作為較適宜機(jī)械粒收品種, 參與1年試驗(yàn)的‘蠡玉16號(hào)’ ‘國(guó)豪玉7號(hào)’ ‘渝豪單6號(hào)’ ‘中單808’ ‘南S755’ ‘華凱2號(hào)’ ‘綿單315’可作為備選品種進(jìn)一步研究觀察。

3 討論

3.1 籽粒破碎率和落穗損失率高是四川夏玉米機(jī)械粒收存在的主要問(wèn)題

籽粒破碎率高是我國(guó)玉米機(jī)械粒收普遍存在的主要質(zhì)量問(wèn)題[1,9,11]。本文對(duì)夏玉米機(jī)械粒收98個(gè)樣本的分析表明, 四川夏玉米機(jī)械粒收籽粒破碎率平均為5.63%, 雜質(zhì)率平均為2.39%, 籽?？倱p失率平均為4.76%?？梢?jiàn), 玉米籽粒破碎率高是四川夏玉米機(jī)械粒收存在的主要質(zhì)量問(wèn)題, 同時(shí)籽粒總損失率也存在偏高的問(wèn)題。本研究在機(jī)收前去除倒伏植株的前提下, 玉米籽粒總損失率仍然高達(dá)4.76%, 其中落穗損失率占比達(dá)86.55%, 這表明落穗損失率高也是該區(qū)玉米機(jī)械粒收存在的主要問(wèn)題。當(dāng)前玉米收獲機(jī)械行距一般為60 cm等行距, 對(duì)行收獲有利于提高玉米收獲效率和降低收獲損失[23]。受長(zhǎng)期套作春玉米種植習(xí)慣影響, 當(dāng)前四川夏玉米也主要以寬窄行種植方式為主, 本文2017年和2018年試驗(yàn)采用寬窄行種植, 2019年采用3行60 cm等行距帶狀種植, 2019年落穗損失率和籽?？倱p失率平均為1.05%和1.36%, 遠(yuǎn)低于≤5%的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn), 籽?？倱p失率較2017年和2018年分別降低4.37和4.14個(gè)百分點(diǎn)。因此, 種植行距與收獲機(jī)械行距不匹配導(dǎo)致錯(cuò)行收獲是落穗損失率高的主要原因, 種植行距匹配收獲機(jī)行距保證收獲機(jī)對(duì)行收獲可顯著降低落穗損失率, 進(jìn)而降低籽?？倱p失率, 改善機(jī)械粒收質(zhì)量。

圖2 2017年(A)、2018年(B)和2019年(C)玉米品種產(chǎn)量與籽粒含水率雙向平均分析

3.2 適當(dāng)推遲玉米收獲可降低籽粒含水率, 改善機(jī)械粒收質(zhì)量

收獲時(shí)籽粒含水率高是限制機(jī)械粒收質(zhì)量提高的主要因素[10,13,20], 同時(shí)高含水率也增大烘干晾曬成本和貯藏難度。本研究表明, 籽粒含水率與籽粒破碎率、雜質(zhì)率、落粒損失率呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系, 籽粒含水率與落穗損失率、籽?？倱p失率相關(guān)不顯著。適當(dāng)推遲收獲可降低籽粒含水率, 進(jìn)而降低機(jī)械粒收籽粒破碎率、雜質(zhì)率和落粒損失率。當(dāng)前我國(guó)玉米收獲時(shí)普遍存在籽粒含水率過(guò)高的問(wèn)題[11], 成為限制玉米機(jī)械粒收技術(shù)發(fā)展的主要因素。當(dāng)前小麥(油菜)-夏玉米兩熟模式成為四川丘陵重要的種植模式, 夏玉米一般5月中下旬播種, 8月下旬成熟, 10月下旬播種下季作物, 夏玉米成熟后可在田間繼續(xù)脫水以滿足玉米機(jī)械粒收的要求。因此, 四川夏玉米具備推遲收獲降低籽粒含水率以滿足機(jī)械粒收質(zhì)量的條件。

3.3 夏玉米適宜機(jī)械粒收品種

機(jī)械粒收玉米品種評(píng)價(jià)尚沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 籽粒含水率是影響玉米機(jī)械粒收質(zhì)量的重要因素[10-11,13], 產(chǎn)量是影響玉米種植收益的重要指標(biāo)[21-22], 適合機(jī)械粒收的品種應(yīng)具有產(chǎn)量水平高、籽粒含水率低的特性。我國(guó)北方玉米產(chǎn)區(qū)普遍采用籽粒含水率和產(chǎn)量?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵指標(biāo), 按雙向平均作圖法篩選適宜機(jī)械粒收品種[5-6,16-17]。本文采用相同的方法, 初步篩選出產(chǎn)量水平高、籽粒含水率低的‘仲玉3號(hào)’ ‘渝單30’ ‘正紅6號(hào)’ ‘延科288’等4個(gè)玉米品種作為四川夏玉米適宜機(jī)械粒收品種, ‘奧玉3111’ ‘聯(lián)創(chuàng)808’ ‘丹玉336’可作為較適宜機(jī)械粒收品種, ‘蠡玉16號(hào)’ ‘國(guó)豪玉7號(hào)’ ‘渝豪單6號(hào)’ ‘中單808’ ‘南S755’ ‘華凱2號(hào)’ ‘綿單315’可作為備選品種進(jìn)一步研究觀察。四川夏玉米成熟后氣溫快速降低, 同時(shí)陰雨天氣增多, 除考慮玉米產(chǎn)量和收獲時(shí)籽粒含水率, 適宜機(jī)械粒收玉米品種還應(yīng)結(jié)合生理成熟后田間立稈抗倒特性和區(qū)域氣候條件, 篩選后期脫水快和抗穗粒腐病的玉米品種。

4 結(jié)論

籽粒破碎率和落穗損失率高是四川夏玉米機(jī)械粒收存在的主要質(zhì)量問(wèn)題, 收獲時(shí)籽粒含水率高是導(dǎo)致籽粒破碎率高的主要原因, 種植行距與收獲機(jī)械行距不匹配導(dǎo)致錯(cuò)行收獲是落穗損失率高的主要原因。適當(dāng)推遲收獲時(shí)間可有效降低籽粒含水率, 進(jìn)而降低機(jī)械粒收籽粒破碎率; 同時(shí)種植行距匹配收獲機(jī)行距保證收獲機(jī)對(duì)行收獲可顯著降低落穗損失率, 進(jìn)而降低籽粒總損失率。以玉米產(chǎn)量和籽粒含水率為指標(biāo), 初步篩選出產(chǎn)量高、籽粒含水率低的‘仲玉3號(hào)’ ‘渝單30’ ‘正紅6號(hào)’ ‘延科288’等4個(gè)玉米品種可作為四川夏玉米適宜機(jī)械粒收品種。

[1] 李少昆. 我國(guó)玉米機(jī)械粒收質(zhì)量影響因素及粒收技術(shù)的發(fā)展方向[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2017, 35(3): 265–272 LI S K. Factors affecting the quality of maize grain mechanical harvest and the development trend of grain harvest technology[J]. Journal of Shihezi University: Natural Science, 2017, 35(3): 265–272

[2] 李少昆, 王克如, 謝瑞芝, 等. 實(shí)施密植高產(chǎn)機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)高效協(xié)同[J]. 作物雜志, 2016, (4): 1–6 LI S K, WANG K R, XIE R Z, et al. Implementing higher population and full mechanization technologies to achieve high yield and high efficiency in maize production[J]. Crops, 2016, (4): 1–6

[3] 李少昆. 美國(guó)玉米生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)與啟示[J]. 玉米科學(xué), 2013, 21(3): 1–5 LI S K. Characteristics and enlightenment of corn production technologies in the U.S.[J]. Journal of Maize Sciences, 2013, 21(3): 1–5

[4] 謝瑞芝, 雷曉鵬, 王克如, 等. 黃淮海夏玉米子粒機(jī)械收獲研究初報(bào)[J]. 作物雜志, 2014, (2): 76–79 XIE R Z, LEI X P, WANG K R, et al. Research on corn mechanically harvesting grain quality in Huanghuaihai Plain[J]. Crops, 2014, (2): 76–79

[5] 李少昆, 王克如, 楊利華, 等. 河北夏播區(qū)玉米機(jī)械粒收質(zhì)量及影響因素研究[J]. 玉米科學(xué), 2019, 27(2): 120–128 LI S K, WANG K R, YANG L H, et al. Study on the influencing factors of quality of kernels in maize mechanical kernel harvest as well as cultivar selection in Hebei Province[J]. Journal of Maize Sciences, 2019, 27(2): 120–128

[6] 高尚, 明博, 慕蘭, 等. 黃淮海平原南部玉米機(jī)械粒收現(xiàn)狀及技術(shù)應(yīng)用前景的生態(tài)分析——以河南省為例[J]. 玉米科學(xué), 2019, 27(2): 129–137 GAO S, MING B, MU L, et al. Current application status and ecological analysis of prospect of maize mechanical kernel grain harvest technology in south of Huang-Huai-Hai Plain — A case study of Henan Province[J]. Journal of Maize Sciences, 2019, 27(2): 129–137

[7] 鐘耕臣, 安艷玲. 西南丘陵地區(qū)玉米機(jī)械化收獲的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 吉林農(nóng)業(yè), 2018, (16): 32–33 ZHONG G C, AN Y L. Current situation and development suggestions of mechanized maize harvesting in hilly areas in southwest China[J]. Jilin Agriculture, 2018, (16): 32–33

[8] 庹洪章, 姚金霞, 程方平, 等. 四川丘陵山區(qū)玉米機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀分析及對(duì)策研究[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào), 2016, 37(6): 264–267TUO H Z, YAO J X, CHENG F P, et al. Current situation analysis and development countermeasures of corn mechanized production in Sichuan mountainous and hilly areas[J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2016, 37(6): 264–267

[9] 王克如, 李少昆. 玉米機(jī)械粒收破碎率研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(11): 2018–2026 WANG K R, LI S K. Progresses in research on grain broken rate by mechanical grain harvesting[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(11): 2018–2026

[10] 李璐璐, 薛軍, 謝瑞芝, 等. 夏玉米籽粒含水率對(duì)機(jī)械粒收質(zhì)量的影響[J]. 作物學(xué)報(bào), 2018, 44(12): 1747–1754 LI L L, XUE J, XIE R Z, et al. Effects of grain moisture content on mechanical grain harvesting quality of summer maize[J]. Acta Agronomica Sinica, 2018, 44(12): 1747–1754

[11] 柴宗文, 王克如, 郭銀巧, 等. 玉米機(jī)械粒收質(zhì)量現(xiàn)狀及其與含水率的關(guān)系[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(11): 2036–2043 CHAI Z W, WANG K R, GUO Y Q, et al. Current status of maize mechanical grain harvesting and its relationship with grain moisture content[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(11): 2036–2043

[12] 趙波, 李小龍, 周茂林, 等. 西南玉米機(jī)械粒收籽粒破碎率現(xiàn)狀及影響因素分析[J]. 作物學(xué)報(bào), 2020, 46(1): 74–83 ZHAO B, LI X L, ZHOU M L, et al. Current status and influencing factors of broken rate in mechanical grain harvesting of maize in Southwest China[J]. Acta Agronomica Sinica, 2020, 46(1): 74–83

[13] 孔凡磊, 趙波, 吳雅薇, 等. 收獲時(shí)期對(duì)四川春玉米機(jī)械粒收質(zhì)量的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文), 2020, 28(1): 50–56 KONG F L, ZHAO B, WU Y W, et al. Effects of harvesting date on mechanical grain-harvesting quality of spring maize in Sichuan Province[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(1): 50–56

[14] PLETT S. Corn kernel breakage as a function of grain moisture at harvest in a prairie environment[J]. Canadian Journal of Plant Science, 1994, 74(3): 543–544

[15] HALL G E, JOHNSON W H. Corn kernel crackage induced by mechanical shelling[J]. Transactions of the ASAE, 1970, 13(1): 51–55

[16] 趙如浪, 王永宏, 李少昆, 等. 寧夏宜機(jī)收玉米品種的初步篩選[J]. 玉米科學(xué), 2019, 27(1): 130–135 ZHAO R L, WANG Y H, LI S K, et al. Screening of maize cultivars suitable for mechanical kernel harvest in Ningxia[J]. Journal of Maize Sciences, 2019, 27(1): 130–135

[17] 李少昆, 張萬(wàn)旭, 王克如, 等. 北疆玉米密植高產(chǎn)宜粒收品種篩選[J]. 作物雜志, 2018, (4): 62–68 LI S K, ZHANG W X, WANG K R, et al. The selection of high yield maize cultivars suitable for dense planting and grain mechanical harvesting in north of Xinjiang[J]. Crops, 2018, (4): 62–68

[18] 王克如, 李少昆, 王延波, 等. 遼寧中部適宜機(jī)械粒收玉米品種的篩選[J]. 作物雜志, 2018, (3): 97–102 WANG K R, LI S K, WANG Y B, et al. Screening maize varieties suitable for mechanical harvesting grain in the central Liaoning Province[J]. Crops, 2018, (3): 97–102

[19] 李璐璐, 雷曉鵬, 謝瑞芝, 等. 夏玉米機(jī)械粒收質(zhì)量影響因素分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(11): 2044–2051LI L L, LEI X P, XIE R Z, et al. Analysis of influential factors on mechanical grain harvest quality of summer maize[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(11): 2044–2051

[20] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). GB/T 21962—2008 玉米收獲機(jī)械技術(shù)條件[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008 General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China; China National Standardization Management Committee. GB/T 21962-2008 Technical requirements for maize combine harvester[S]. Beijing: China Standards Press, 2008

[21] 高巍, 陳志, 黃玉祥, 等. 吉林省農(nóng)戶采用玉米機(jī)械化收獲的影響因素分析[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào), 2012, 43(S1): 175–179 GAO W, CHEN Z, HUANG Y X, et al. Analysis of influencing factors on farmers’ adoption of maize mechanized harvesting in Jilin Province[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012, 43(S1): 175–179

[22] 李少昆, 王克如, 謝瑞芝, 等. 機(jī)械粒收推動(dòng)玉米生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2018, 51(10): 1842–1844 LI S K, WANG K R, XIE R Z, et al. Grain mechanical harvesting technology promotes the transformation of maize production mode[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2018, 51(10): 1842–1844

[23] 季若庸. 玉米收獲機(jī)與玉米行距的關(guān)系[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械, 2007, (8): 97–98 JI R Y. Relationship between maize harvester and maize row spacing[J]. Agricultural Machinery, 2007, (8): 97–98

Variety screening of mechanical grain harvest and analysis of influencing factors of summer maize in Sichuan Province*

KONG Fanlei, ZHAO Bo, ZHAN Xiaoxu, LI Xiaolong, CHEN Xiang, LIU Qinlin, YUAN Jichao**

(Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest China, Ministry of Agriculture / Crop Ecophysiology and Cultivation Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 611130, China)

The variety screening experiment for mechanical grain harvest was carried out in Zhongjing, Sichuan Province from 2017 to 2019 to screen suitable Sichuan summer maize varieties for mechanical grain harvesting and identify the factors influencing the quality of mechanically harvested grain. Factors such as mechanical grain quality, grain moisture content, and yield were analyzed based on 98 tests of 28 maize varieties. Results showed that high broken grain and ear loss rates were the main issues with the mechanical grain harvest of Sichuan summer maize. The average broken grain rate, impurity rate, ear loss rate, and total grain loss were 5.63%, 2.39%, 4.12%, and 4.76%, respectively; with ear loss accounting for 86.55% of total grain loss. Grain moisture content was positively correlated with broken grain, impurity, and grain loss rates, while there was no significant correlation between grain moisture content and ear and total grain loss rates. High grain moisture content was the main cause of grain breakage rates during harvest; delaying the harvest period could effectively reduce the grain moisture content and thus, reduce grain breakage rates. At the same time, the mismatch between the spacing of planting and harvesting rows was the main cause behind high ear loss rate (86.55% of total grain loss). Ensuring that the harvest was performed in opposite rows could significantly reduce the ear loss rate and greatly reduce total grain loss. Four maize varieties (‘zhongyu 3,’ ‘yudan 30,’ ‘zhenghong 6,’ and ‘yanke 288’) were screened out, which were suitable for the mechanical grain harvest of Sichuan using the average yield and grain moisture content during the harvest period as indicators.

Summer maize; Mechanical grain harvest; Grain moisture content; Grain broken rate; Ear loss rate; Variety screening

S513; S225

10.13930/j.cnki.cjea.200036

孔凡磊, 趙波, 詹小旭, 李小龍, 陳祥, 劉沁林, 袁繼超. 四川省夏玉米機(jī)械粒收適宜品種篩選與影響因素分析[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)(中英文), 2020, 28(6): 835-842

KONG F L, ZHAO B, ZHAN X X, LI X L, CHEN X, LIU Q L, YUAN J C. Variety screening of mechanical grain harvest and analysis of influencing factors of summer maize in Sichuan Province[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020,28(6): 835-842

* 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0301206, 2017YFD0301704, 2016YFD0300307)和四川玉米創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(SCCXTD-2020-02)資助

袁繼超, 主要研究方向?yàn)橛衩赘弋a(chǎn)高效栽培。E-mail: yuanjc5@163.com

孔凡磊, 研究方向?yàn)橛衩赘弋a(chǎn)高效栽培。E-mail: kflstar@163.com

2020-01-16

2020-03-26

* This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2018YFD0301206, 2017YFD0301704, 2016YFD0300307) and Sichuan Maize Innovation Team Program (SCCXTD-2020-02).

, E-mail: yuanjc5@163.com

Jan. 16, 2020;

Mar. 26, 2020