楊 勤，岳麗杰，陳 巖，李 卓,2，劉永紅,2*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，四川 成都 610066；2.南方丘區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究四川省重點實驗室，四川 成都 610066)

【研究意義】西南山地丘陵區(qū)是我國玉米生產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)之一。受地形復(fù)雜、田塊面積小、多熟間套、適宜農(nóng)機裝備缺乏等因素的影響，制約了該區(qū)玉米生產(chǎn)機械化水平的提高，玉米機播面積不足玉米種植總面積的10%[1-2]?！厩叭搜芯窟M展】近年來，隨著農(nóng)機產(chǎn)品和配套技術(shù)的不斷完善，玉米機播技術(shù)日趨成熟[3-6]，以微耕機為動力的玉米播種機推廣迅速。排種器是影響播種機播種質(zhì)量的重要部件。窩眼輪式排種器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低、使用方便、工作可靠、通用性較好等優(yōu)點，多用于精播玉米、高粱、大豆、丸?；鸩说茸魑颷7-9]；也是目前西南山地丘陵區(qū)玉米播種機中使用最為廣泛的排種器之一。窩眼輪式排種器的排種質(zhì)量取決于窩眼的充種情況和清種情況，而種子的物理特性直接決定種子在排種盤孔中的充排種能力[10-11]。【本研究切入點】國外玉米種子加工廠通常按照種子形狀、大小分為6 級[12]，以適應(yīng)不同類型玉米播種機，但國內(nèi)主要以品種純度、凈度和發(fā)芽率為分級依據(jù)[13]，極少按照播種機的要求分級?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究選用53個玉米品種，研究玉米種子形態(tài)對窩眼輪式精量播種機排種器播種效果的影響，建立適合機播的鑒選指標(biāo)，以期為鑒選適合機播的玉米品種及種子提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)備

本試驗選用目前在四川丘陵區(qū)推廣應(yīng)用的53個玉米品種為供試品種(表1)。試驗中采用的排種器為窩眼輪式精量排種器，排種窩眼數(shù)12個，窩眼直徑1.14 cm，窩眼體積0.6 mL。在自制的排種器性能檢測試驗臺上進行。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用雙因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，試驗因素為品種、轉(zhuǎn)速，在自制播種試驗臺上完成，各因素處理水平如下。A品種：53個品種；B轉(zhuǎn)速：B1 5 r/min，模擬播種機行走速度0.74 km/h；B2 15 r/min，模擬播種機行走速度 2.23 km/h；B3 30 r/min，模擬播種機行走速度4.83 kg/h。

1.2.2 試驗實施 在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院簡陽試驗基地實施，通過在播種器臺架上分別設(shè)置不同的轉(zhuǎn)速，然后分別將試驗種子裝入臺架進行模擬播種。每處理連續(xù)運行2 min，重復(fù)3次，檢驗播種效果。

1.3 調(diào)查指標(biāo)

1.3.1 種子尺寸 隨機選取30粒種子，分別用電子天平和游標(biāo)卡尺測定單粒種、長、寬、厚，并利用排水法測定其體積，每個品種重復(fù)3次。

1.3.2 漏播率(重播率) 運行2 min后測定播種粒數(shù)，計算理論播種數(shù)和漏播率(重播率)。

漏播率(重播率)=[(實際播種數(shù)/理論播種數(shù))-1]×100%

1.4 統(tǒng)計分析

應(yīng)用Excel 2003 以及DPS 13.0 版數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)指標(biāo)

參試品種的種子形態(tài)指標(biāo)存在顯著差異(表1)。變幅為籽粒長0.99～1.20 cm、籽粒寬0.71～0.93 cm、籽粒厚0.45～0.76 cm、單粒體積0.18～0.34 mL、單粒重0.2187～0.4033 g，平均數(shù)分別為長1.00 cm、寬0.84 cm、厚0.61cm、單粒體積0.26 mL、單粒重0.3180 g。

表1 53個參試品種種子的形態(tài)指標(biāo)

續(xù)表1 Continued table 1

2.2 重播率和漏播率

不同品種、不同轉(zhuǎn)速及互作處理的重播率和漏播率差異達極顯著水平(表2～3)。總體變化趨勢為隨播種器轉(zhuǎn)速的增加，出現(xiàn)漏播的品種增加且漏播率逐漸增大，出現(xiàn)重播的品種減少。其中，轉(zhuǎn)速在5 r/min 條件下19個品種出現(xiàn)漏播，平均漏播率為3.81%；34個品種出現(xiàn)重播，平均重播率為8.95%；符合《單粒(精密)播種機技術(shù)條件》漏播率和重播率指標(biāo)分別為≤10%和≤20%規(guī)定的品種有50個。在15 r/min 條件下36個品種出現(xiàn)漏播，平均漏播率為6.71%；17個品種出現(xiàn)重播，平均重播率為9.65%；符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的品種有41個。在30 r/min條件下41個品種出現(xiàn)漏播，平均漏播率為10.97%；12個品種出現(xiàn)重播，平均重播率為7.73%；符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的品種有28個。綜合品種漏播率、重播率，本試驗以轉(zhuǎn)速15 r/min條件下機播質(zhì)量較好。

表2 不同處理的重播率和漏播率

續(xù)表2 Continued table 2

表3 不同處理的重播率和漏播率方差分析

2.3 籽粒形態(tài)指標(biāo)與漏播率和重播率的相關(guān)性分析

如表4所示，分別將籽粒形態(tài)指標(biāo)設(shè)為變量(X1～X9)，即長(X1)、寬(X2)、厚(X3)、長寬比(X4)、長厚比(X5)、寬厚比(X6)、單籽體積(X7)、單粒重(X8)，漏播率和重播率設(shè)為目標(biāo)函數(shù)(Y)，分別計算各形態(tài)指標(biāo)與漏播率和重播率的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果表明，不同轉(zhuǎn)速情況下漏播率均與籽粒厚呈負相關(guān)關(guān)系，與其它種子形態(tài)指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。其中，在5 r/min 轉(zhuǎn)速處理下長、長寬比、長厚比和寬厚比與漏播率的相關(guān)性達到極顯著或顯著水平，其中相關(guān)系數(shù)前3位的分別是長、長厚比和長寬比；在15 r/min 轉(zhuǎn)速處理下，長、寬、長厚比、寬厚比、單粒體積和單粒重與漏播率相關(guān)性達到極顯著水平，其中相關(guān)系數(shù)前3位的分別是長、單粒體積和長厚比；在30 r/min 轉(zhuǎn)速處理下除籽粒厚與漏播率相關(guān)性未達到顯著水平外，其它指標(biāo)均達到顯著水平，相關(guān)系數(shù)前3位的分別是長、單粒體積和單粒重。由此可見，隨轉(zhuǎn)速的提高，影響漏播率的形態(tài)指標(biāo)增多且相關(guān)系數(shù)增大，其中籽粒長與漏播率的相關(guān)系數(shù)遠高于其它種子形態(tài)指標(biāo)。

在不同轉(zhuǎn)速情況下重播率均與籽粒寬、厚、單粒體積和單粒重呈負相關(guān)關(guān)系，與其它種子形態(tài)指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。其中，在5 r/min速處理下，除籽粒長外其它指標(biāo)與重播率相關(guān)性達到顯著或極顯著水平，相關(guān)系數(shù)前3位的分別是單粒重、單粒體積和籽粒寬；在15 r/min轉(zhuǎn)速處理下，除籽粒長外其它指標(biāo)與重播率相關(guān)性達到極顯著水平，相關(guān)系數(shù)前3位的分別是單粒重、單粒體積和籽粒厚；在30 r/min 轉(zhuǎn)速處理下，重播率與單粒重、單粒體積和籽粒厚的相關(guān)性達到顯著或極顯著水平，相關(guān)系數(shù)前3位的分別是單粒重、單粒體積和籽粒厚。由此可見，單粒重和單粒體積是影響重播率的重要形態(tài)指標(biāo)，且與重播率呈負相關(guān)關(guān)系。同時，隨轉(zhuǎn)速的提高相關(guān)系數(shù)呈下降趨勢。

表4 種子形態(tài)指標(biāo)與重播率和漏播率的相關(guān)系數(shù)

表5 符合精播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的種子形態(tài)指標(biāo)閾值

2.4 符合標(biāo)準(zhǔn)的種子形態(tài)指標(biāo)分析

過高的漏播率和重播率均會影響播種的精度，對玉米種植密度和植株生長造成顯著影響。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《單粒(精密)播種機技術(shù)條件》(JB/T 10293—2001)的規(guī)定，符合精量播種要求的漏播率和重播率指標(biāo)分別為≤10%和≤20%。本研究以≤20%重播率的種子形態(tài)指標(biāo)為下限，以≤10%漏播率的種子形態(tài)指標(biāo)為上限，建立適合精量播種不同播種速度條件下的種子形態(tài)指標(biāo)閾值(表5)。采用該指標(biāo)閾值，結(jié)合重播率和漏播率，從參試品種中篩選出成單30、榮玉188、正紅505、綿單118、國豪玉13等27個品種在3種轉(zhuǎn)速下播種質(zhì)量均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

3 討 論

窩眼輪式精量播種器隨轉(zhuǎn)速的提高，出現(xiàn)漏播的品種增加且漏播率逐漸增大，出現(xiàn)重播的品種減少。主要是轉(zhuǎn)速的增加降低了排種器窩眼的充種率[14-15]，導(dǎo)致漏播率增加。因此在實際操作中應(yīng)注意控制窩眼輪式排種器的轉(zhuǎn)速，否則將造成田間缺窩率上升，影響玉米種植密度。

孫齊磊[16]等研究指出進行種子精選并按尺寸分級，有利于提高窩眼輪式排種的排種效果。本次試驗結(jié)果也證明種子形態(tài)是影響窩眼輪式排種器排種效果的重要因素，其中種子長是影響漏播率的主要因素，單粒重和單粒體積是影響重播率的主要因素。因此，可選擇種子長、單粒重和單粒體積作為適合機播品種及種子分級的主要參考指標(biāo)。參照《單粒(精密)播種機技術(shù)條件》(JB/T 10293—2001)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提出的適合不同播種速度條件下的種子形態(tài)指標(biāo)閾值，可作為西南山丘區(qū)不同立地條件下鑒選適合機播品種的依據(jù)。

試驗結(jié)果表明，不同轉(zhuǎn)速條件下，適宜窩眼輪式排種器的種子形態(tài)特征存在顯著差異?？傮w變化趨勢是隨轉(zhuǎn)速的提高，適宜的品種及其各形態(tài)指標(biāo)呈現(xiàn)下降的趨勢，也就是說轉(zhuǎn)速越大適宜的品種和種子類型越少。因此，在進行種子精選分級時，還應(yīng)考慮播種時的排種器轉(zhuǎn)速，具體的分級指標(biāo)還有待進一步研究。

4 結(jié) 論

通過測定不同轉(zhuǎn)速下各品種的重漏率，篩選出成單30、榮玉188、正紅505、綿單118、國豪玉13等27個品種適宜窩眼輪式精量排種器，其中種子長、單粒重和單粒體積是影響排種性能的主要因素。