楊錦越 趙曉燕 沈建華 任 洪 王 偉 王 竹

（貴州省農業(yè)科學院旱糧研究所，貴陽 550006）

玉米是我國重要的糧食作物、飼料作物和經濟作物，其播種面積、總產量、消費量僅次于美國，均居世界第2 位，在農業(yè)生產和國民經濟發(fā)展中占有重要的地位[1-2]。近年來，玉米雜交種基本上已在全國各地推廣種植，多數(shù)品種雖然抗性好，產量較高，但很多不適宜機械播種或機械收獲，在一定程度上限制了我國玉米生產全程機械化的推廣。通過開展不同玉米品種機播機收試驗研究，充分發(fā)揮農業(yè)機械化帶來的優(yōu)越性，為我國畜牧業(yè)和玉米深加工業(yè)的健康發(fā)展提供關鍵支撐，對提高農業(yè)生產效率，保障糧食安全和農副產品有效供給，加快農業(yè)現(xiàn)代化進程具有十分重要的意義。前人對影響玉米機械播種和機械粒收質量的因素已經做了大量研究，孫士明等[3]研究得出不同作業(yè)速度下不同級別玉米種子的機械播種質量差異顯著，同級別品種在不同類型排種器上的播種性能特點效果不同；王洪預等[4]研究表明機播密植條件下，精細整地、適時播種、精心播種、適當提高用種量是提高玉米機械播種質量的主要措施；孔凡磊等[5]研究得出隨收獲日期推遲，玉米籽粒含水率逐漸降低，破碎率先快速降低后略有升高，雜質率快速降低并趨于穩(wěn)定，而落穗損失率顯著增加；Moentono 等[6]研究認為，增加種植密度或缺氮會使籽粒破碎率增大，從而影響機械收獲質量。目前，前人在研究機械播種質量影響因素時，很少同時考慮機械粒收質量的影響因素，易出現(xiàn)某些玉米品種適宜機械播種但不適宜機械粒收或適宜機械粒收但不適宜機械播種的情形。本研究通過分析不同機播密度對不同玉米品種機械播種質量、機械粒收質量和產量的影響，為西南地區(qū)選擇耐密植、宜機播、宜機收高產玉米品種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2020 年在貴州省安順市普定縣化處鎮(zhèn)太平農場（26°32′N，105°75′E）進行，該地區(qū)屬于亞熱帶季風濕潤氣候，年平均氣溫15.1℃，年平均日照時數(shù)1164.9h，無霜期301d，年平均降水1378.2mm。

1.2 試驗材料選擇經前期研究比較適宜當?shù)胤N植，具有機械化生產潛力的玉米品種5 個，分別為先玉1171、金玉101、華興單88、京農科728 和中單901。

1.3 試驗設計設計2 種機播密度，分別為4.95 萬株/hm2（理論株距：28.87cm）、7.20 萬株/hm2（理論株距：19.85cm）。小區(qū)面積84m2（15m×5.6m）。采用勺輪式（東方紅品牌的42.3KW 輪式拖拉機+2BYCF-4 精量播種機）單粒播種，作業(yè)速度6km/h，行距70cm，播種8 行，基肥施用緩釋肥（N∶P2O5∶K2O=26∶12∶13）600kg/hm2，采用機械播種時一次性深施，后期不進行追肥，其他栽培管理措施同當?shù)卮竺娣e生產。

1.4 測定項目及方法播種均勻性 調查3 個點每點20 穴的每穴播種數(shù)，按照標準差與平均數(shù)比值計算變異系數(shù)，以變異系數(shù)的倒數(shù)作為均勻性指標。粒距合格指數(shù) 播行內相鄰兩粒（穴）種子間距＞0.5 倍理論株距、≤1.5 倍理論株距為合格，調查3 個點每點20 穴的種子間距。重播指數(shù) 種子間距≤0.5 倍理論株距為重播，調查3 個點每點20穴的種子間距。漏播指數(shù) 種子間距＞1.5 倍理論株距為漏播，調查3 個點每點20 穴的種子間距。

使用雷沃谷神收獲機（4LZ-4G1 型）收獲之后，在測定區(qū)域將收獲機倉內收獲的籽粒混勻，隨機取2kg 左右?guī)Щ貙嶒炇摇Ｔ購?kg 樣品中隨機取3 份各300g 揀出機器損傷、有明顯裂紋及破皮的籽粒，挑出雜質，記錄破碎粒質量（W1）和雜質質量（W2），取平均值。

雜質率（%）=W2/300×100

破碎率（%）=W1/（300-W2）×100

機械收獲之前，先隨機取具有代表性的10 個果穗進行考種，再分小區(qū)進行實收測產。收集每個小區(qū)內的落粒和落穗，測定落穗、落粒的質量，計算產量損失率。

產量損失率（%）=（落穗質量+落粒質量）/小區(qū)產量×100

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理，DPS 7.05 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同機播密度對玉米機械播種質量的影響由表1 可知，當密度為4.95 萬株/hm2時，平均粒距合格指數(shù)為83.16%，除了京農科728 品種之外，其余品種的粒距合格指數(shù)都大于80%，當密度為7.20萬株/hm2時，平均粒距合格指數(shù)為76.49%，所有品種的粒距合格指數(shù)都小于80%。說明機械播種的密度調得越高，粒距合格指數(shù)越低，播種質量越易受影響，機播密度調整為4.95 萬株/hm2更易保證播種的質量，其中，金玉101、華興單88 和先玉1171 品種的播種質量較優(yōu)，符合NY/T 1768—2009《免耕播種機質量評價技術規(guī)范》的標準。

根據(jù)NY/T 1768—2009《免耕播種機質量評價技術規(guī)范》，種子間距小于等于0.5 倍理論株距為重播，符合行業(yè)標準的重播指數(shù)應小于≤15%。由表1 可知，當密度為4.95 萬株/hm2時，所有品種的重播指數(shù)都小于15%，平均重播指數(shù)為7.45%；當密度為7.20 萬株/hm2時，重播指數(shù)大于15%的品種只有中單901，平均重播指數(shù)為8.47%，說明調高機械播種密度，重播的可能性變大，但仍可以達到行業(yè)標準要求。

種子間距大于1.5 倍理論株距為漏播，符合行業(yè)標準的漏播指數(shù)應小于≤8%。當密度為4.95 萬株/hm2時，漏播指數(shù)小于8%的品種有先玉1171、金玉101 和華興單88，平均漏播指數(shù)為9.40%；當密度為7.20 萬株/hm2時，所有品種的漏播指數(shù)均大于8%，中單901 品種的漏播指數(shù)最低，為10.65%，平均漏播指數(shù)為15.04%；總體來看，各品種之間漏播指數(shù)相差較大，調整高機播密度更容易出現(xiàn)漏播。

播種均勻性以變異系數(shù)的倒數(shù)作為衡量指標，由于變異系數(shù)的倒數(shù)受變量值離散程度和平均水平大小的影響，因此，變異系數(shù)越小，變量值的離散程度越小，播種均勻性就越好，變異系數(shù)越大，變量值的離散程度越高，播種均勻性就越差。由表1 可知，當密度為4.95 萬株/hm2時，播種均勻性位于0～4.28 之間，其中，先玉1171 和金玉101 品種變異系數(shù)為0，播種均勻性較好；當密度為7.20 萬株/hm2時，播種均勻性位于3.48～7.94 之間，總體來看，各品種的均勻性存在差異，調高機械播種密度會導致播種均勻性變差。

表1 不同機播密度下參試玉米品種機械播種質量效果

2.2 不同機播密度對玉米機械粒收質量的影響由表2 可知，不同玉米品種機收質量指標之間有差異。當密度為4.95 萬株/hm2時，京農科728 破碎率最小，為4.39%，其次是華興單88；當密度為7.20萬株/hm2時，華興單88 破碎率最小，為6.09%，兩種密度下參試品種平均破碎率分別為6.94%和6.83%，按破碎率≤8%的糧食烘干收儲企業(yè)三級糧標準GB/T 17890—1999《飼料用玉米》[7]，兩種密度下破碎率達到要求的品種有先玉1171、華興單88、京農科728。兩種密度下雜質率變化幅度為0.80%～3.42%，所有品種都符合國家標準GB/T 21962—2020《玉米收獲機械技術條件》[8]。當密度為4.95 萬株/hm2時，產量損失率的變化幅度為5.81%～7.14%，平均產量損失率6.48%；當密度為7.20 萬株/hm2時，產量損失率變化幅度為6.53%～8.77%，平均產量損失率為7.53%，按產量損失率≤5%的GB/T 21962—2020《玉米收獲機械技術條件》[8]，先玉1171 品種產量損失率最接近國家標準。當密度為4.95 萬株/hm2時，先玉1171、華興單88 品種的籽粒含水量小于28%，平均籽粒含水量29.82%；當密度為7.20 萬株/hm2時，除了京農科728 品種外，其余品種的籽粒含水量均大于28%，平均籽粒含水量30.74%。綜上所述，調高機械播種密度破碎率和雜質率有降低趨勢，但平均產量損失率和平均籽粒含水量略有增大，低密度下先玉1171 和華興單88 品種比較適合機收。

表2 不同機播密度下參試玉米品種機械粒收質量效果

2.3 不同機播密度對玉米產量的影響由圖1 可知，同一密度下，不同玉米品種產量有差異。兩種密度下，先玉1171 產量都是最高，京農科728 次之。產量隨機播密度增加而升高的品種有先玉1171、華興單88 和中單901。結合各品種的漏播指數(shù)和重播指數(shù)綜合分析看，京農科728 漏播指數(shù)高，影響產量的提高；華興單88 調高密度之后，重播指數(shù)變大，即使有漏播的現(xiàn)象，對產量的影響不大；金玉101 雖然漏播和重播較少，但產量相對下降，可能與品種生態(tài)適應性有關。

圖1 不同機播密度下各參試玉米品種產量對比

3 討論與結論

玉米機械播種質量受種子形狀、種子大小、耕地質量、播種機類型等多種因素的影響[9-12]，評價指標有粒距合格指數(shù)、播種均勻性、漏播指數(shù)和重播指數(shù)，這4 個指標共同決定玉米品種是否適合機械化播種。前人的研究主要集中在播種機型設計、篩選、作業(yè)速度和宜機播品種篩選等方面[13-15]，通過調整機械播種密度來改善播種質量的報道較少。本試驗中機械播種的密度調得越高，粒距合格指數(shù)變低，重播和漏播的可能性越大，導致播種均勻性變差，播種質量越易受影響。另外，高密度和低密度下各品種的平均漏播指數(shù)都大于8%，不符合NY/T 1768—2009《免耕播種機質量評價技術規(guī)范》的標準，說明通過調高機播密度來控制漏播的效果不好。

種植密度、種植模式、水肥管理、收獲時期等是影響玉米機械粒收質量的重要因素[16-18]。夏來坤等[19]研究表明，隨種植密度的增加，機械粒收時籽粒含水率、破碎率和雜質率均呈降低趨勢。本試驗條件下，調高機械播種密度破碎率和雜質率有降低趨勢，但產量損失率和籽粒含水量增大，與前人研究結果略有差異，原因可能是群體密度增大，影響收獲期透風效果，加上收獲期降雨量增多，氣溫降低，導致籽粒含水量增加；產量損失率隨密度增大而上升的可能原因是增大群體密度之后，玉米植株倒伏率和倒折率增加[20]，導致機械收獲時部分果穗無法進行收獲，從而增加產量損失率。另外，前人研究表明籽粒含水量越高破碎率越大[21-22]，這與本研究中籽粒含水量增大，破碎率反而有降低趨勢存在差異，原因可能是高密度條件下，有的品種籽粒因發(fā)生早衰使其不易破碎，使得籽粒平均破碎率下降。

調整機播密度影響機械播種和機械粒收質量效果，在實際生產中，需要根據(jù)玉米品種的特點，配套或改良播種機型，調節(jié)適宜機播密度來提高機械播種質量和機械粒收質量。漏播指數(shù)和籽粒含水量偏高（多數(shù)超過30%）是西南地區(qū)玉米機械化生產存在的主要問題之一。本試驗條件下，綜合機播質量、機收質量和產量，先玉1171 品種比較耐密植、宜機播、宜機收，但應注意選擇適宜收獲期降低籽粒含水量，選擇最佳適宜機播密度，降低重播的可能性。