關(guān)鍵詞：玉米；機械播種；農(nóng)藝性狀；鮮穗產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因子

0 引言

玉米是世界上最重要的糧食作物之一，也是我國農(nóng)作物中的重要組成部分[1]。它被廣泛用于食品加工、飼料、能源等領(lǐng)域，對我國農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。我國玉米種植面積和產(chǎn)量居于全球前列，廣西壯族自治區(qū)（簡稱廣西）作為我國重要的農(nóng)業(yè)省份之一，在玉米種植方面發(fā)揮著重要的作用。廣西的氣候條件適宜玉米生長，土地資源豐富，為玉米生產(chǎn)提供了優(yōu)越的條件。廣西玉米產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高，已經(jīng)成為國內(nèi)外市場的主要供應(yīng)地之一[2]。

廣西玉米種植也面臨一些問題。首先，土壤質(zhì)量不均衡是制約玉米產(chǎn)量穩(wěn)定增長的關(guān)鍵因素之一。部分地區(qū)土壤養(yǎng)分不足，影響了作物的生長和產(chǎn)量。其次，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理方式仍然存在，在播種、施肥、病蟲害防治等方面存在一定的不規(guī)范和低效率問題[2]。此外，農(nóng)民對新技術(shù)的了解和應(yīng)用程度有限，限制了玉米產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。人工勞動力價格的提高及效率低的問題已經(jīng)成為制約廣西玉米種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題[3]。機械化種植在作物生產(chǎn)中起到了重要的推動作用。它在提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度、改善產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著顯著的優(yōu)勢[4-5]。在玉米生產(chǎn)中，機械化種植已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。如播種機、噴霧機、收獲機等機械裝備的使用能夠提高播種密度、減少病蟲害的發(fā)生率，并且提高了收獲效率和產(chǎn)品質(zhì)量[6-7]。然而，目前機械化種植在玉米生產(chǎn)中還存在一些問題。首先，機械化設(shè)備的成本較高，農(nóng)民投資較大。其次，機械化種植技術(shù)需要專業(yè)的操作和維護，需要培養(yǎng)一支熟練的技術(shù)隊伍。此外，由于地域差異和農(nóng)田條件的不同，機械化種植技術(shù)的適用性也存在一定的局限性[8-9]。

從長遠來看，玉米生產(chǎn)機械化在市場前景上具有廣闊的發(fā)展空間。隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進步，機械化種植技術(shù)將更加智能化、高效化。新型播種機、噴霧機、收獲機等設(shè)備的推廣應(yīng)用，將進一步提高玉米生產(chǎn)的效率和質(zhì)量[10]。同時，政府在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)方面的投入也將促進玉米機械化的發(fā)展。通過引入先進的技術(shù)和管理模式，改善土壤質(zhì)量，提高農(nóng)民的技術(shù)水平，玉米機械化種植在未來必將為廣西乃至全國的農(nóng)業(yè)發(fā)展做出重要貢獻。本研究結(jié)合廣西玉米的生產(chǎn)現(xiàn)狀，首先探究了機械化和人工兩種種植方式對玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響，同時對機械播種條件下的最佳播種密度和播種量進行了分析，最后篩選適合機播的玉米品種并檢測了苗期、成熟期的整齊度。研究結(jié)果對降低廣西玉米生產(chǎn)成本、改善土壤理化性質(zhì)及環(huán)境保護方面也有較大的推動作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在廣西馬山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站進行，前茬作物為馬鈴薯，試驗區(qū)地塊平坦、土壤疏松，肥力中等，屬雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，無灌溉條件。試驗有9個品種，分別為桂單907、正大808、正大719、墾豐909、青青700、中玉303、逍遙玉1號、佳福399和桂單162。2BYFSF-30型3行玉米播種機，河北農(nóng)哈哈機械集團有限公司生產(chǎn)。播種機主要技術(shù)參數(shù)：配套動力11.03～18.38kW、行距550～686mm、開溝深度60～80mm、施肥深度60～80mm和播種深度30～50mm。

1.2 試驗方法

試驗采用3行播種機和人工兩種播種方式，行距固定66cm，株距分別為24.5、28.0和31.0cm，每穴播2粒種子，播種后不補苗，間苗至1株/穴。對應(yīng)設(shè)3個組別6.27萬、5.40萬和4.89萬株/hm2，每個處理0.03hm2。選用黑龍江農(nóng)家樂肥業(yè)有限公司的玉米專用緩控釋肥，確?？厥┑壤?gt;30%，大田施肥量225～975kg/hm2，播種時將種子和緩控釋肥同時播入土壤，種子和肥料的垂直距離10～15cm。

1.3 調(diào)查項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因子

調(diào)查參試品種的機播效果。隨機取樣檢測倒伏率、空稈率、株高、莖粗、單株產(chǎn)量、穗長、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量等指標。出苗率、出苗整齊度、存苗數(shù)以60%以上植株4片可見葉時，調(diào)查每個點20穴的苗數(shù)和株高，計算整齊度和存苗率。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2019軟件進行標準化處理和作圖，利用SPSS.20軟件統(tǒng)計分析，采用LSD法分析處理間差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種方式對玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，不同玉米品種的主要農(nóng)藝性狀存在一定的差異。在人工播種條件下，中玉303的倒伏率最低，僅有1.5%；正大808的倒伏率最高，達到3.6%。不同品種空稈率差異較大，桂單162只有0.2%，墾豐909達到1.3%，其余品種則是介于0.4%～0.8%之間。中玉303的株型最高，達到284.2cm；最低為正大808，僅253.5cm。不同品種的莖粗和單株產(chǎn)量也存在一定差異，單株產(chǎn)量差異較大，桂單162達到150.2g，逍遙玉1號僅有105.3g，二者相差42.6%。進一步分析了機械和人工兩種播種方式是否會對玉米的農(nóng)藝性狀造成差異，不同品種的各項性狀指標在兩種種植條件下存在一定的差異，但差異均不顯著。結(jié)果表明，機械方式不會影響玉米的主要農(nóng)藝性狀。

2.2 播種方式對玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

由表2可知，不同玉米品種的產(chǎn)量構(gòu)成因子存在一定的差異。在人工播種條件下，墾豐909的籽粒產(chǎn)量最低，為10021.03kg/hm2；正大719的籽粒產(chǎn)量最高，達到了10221.19kg/hm2。不同品種穗長差異較大，中玉303只有14.17cm，桂單162達到19.75cm，其余品種則是介于17～19cm之間。墾豐909的穗最粗，達到5.94cm；最低的為桂單162，為4.17cm。不同品種的行穗數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量也存在一定差異。進一步分析了機械和人工兩種播種方式是否會對玉米玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子產(chǎn)生影響，不同品種的各項產(chǎn)量構(gòu)成因子在兩種播種方式下存在一定的差異，但差異均不顯著。結(jié)果表明，機械播種不會影響玉米的主要農(nóng)藝性狀。

2.3 機械播種下不同播種密度對產(chǎn)量的影響

在上述研究基礎(chǔ)上，以3行播種機進行簡易的播種密度對比試驗，行距固定66cm，株距分別是24.5、28.0和31.0cm，對應(yīng)設(shè)6.27萬、5.40萬和4.89萬株/hm2，每個處理0.03hm2。由表3可知，在固定的測試面積中，不同的播種密度對實收株數(shù)有較大影響，最高185株、最低153株。但是，實收鮮穗質(zhì)量無明顯差異，并且播種密度6.27萬株/hm2，實收鮮穗質(zhì)量最大，為43.8kg，折公頃鮮穗質(zhì)量13159.5kg/hm2。此外，在所采樣品中隨機抽樣20個玉米穗，檢測了其鮮穗質(zhì)量，計算千粒質(zhì)量和千粒含水量。結(jié)果表明，當播種密度5.40萬株/hm2時，其鮮穗質(zhì)量（6.4kg）和千粒質(zhì)量（3.69kg）最大，含水率（13.8%）最小。農(nóng)藝性狀方面，播種密度4.89萬株/hm2時，穗粗和穗行數(shù)均為最大。

2.4 機械播種條件下的玉米出苗率

春玉米示范片播種機設(shè)置為精量播種，每穴播1粒種，由表4可知，玉米出苗率較低，出苗率63.2%～81.8%，平均76.2%。漏播率也較高，漏播率2.7%～5.7%，平均4.2%。為此，在秋玉米示范片把播種機改造為每穴播2粒種子，較好地解決了出苗率低的問題。由表5可知，增加了每穴播種量后，出苗率93.7%～98.1%，平均96.3%。此外，增加每穴播種量后漏播率也降低，漏播率0.3%～2.5%，平均1.3%。

2.5 適合機播玉米品種篩選試驗

為篩選好適合小型機械播種及收獲的品種，選擇近幾年在當?shù)卦嚪N表現(xiàn)較好的佳福399、桂單162、正大719、墾豐909、青青700、正大808、桂單907、逍遙玉1號和中玉303共9個新品種進行篩選，采用小型3行播種機播種，密度統(tǒng)一調(diào)設(shè)為5.40萬株/hm2，每個品種播6行，行距66cm，面積約0.03hm2，總面積約0.3hm2。施肥量和田間管理一致。試驗結(jié)果表明，桂單162和青青700的實收率（=機播密度/實收密度×100%）最高，達到了101.9%。其次是墾豐909、桂單907、逍遙玉1號、佳福399和正大808品種，實收率都達到了80%以上，說明這些品種的適應(yīng)機播性較好，而正大719和中玉303兩個品種適應(yīng)機播性相對較差，實收率分別為78.7%和77.8%。

2.6 機播玉米苗期、成熟期整齊度

整齊度是指田間玉米植株的均勻一致性程度。玉米植株間差異較大，生產(chǎn)上很容易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。植株整齊度好的田塊，田間管理也較方便。實現(xiàn)玉米高產(chǎn)要在合理密植前提下，提高田間玉米植株的整齊度。同時實現(xiàn)玉米鮮穗機械化收獲，需要提高田間玉米植株的穗位高整齊度。株高（苗高、穗位高）整齊度是平均株高（苗高、穗位高）與株高標準差（苗高標準差、穗位高標準差）的比值，數(shù)值越高整齊度越好。由表6可知，苗期整齊度居前3位的品種依次為中玉303、青青700和桂單907，說明3個品種不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象，穗位高整齊度居前3位的品種依次為桂單162、逍遙玉1號和青青700，適合鮮穗機械收獲。

3 結(jié)論與討論

3.1 機播對不同玉米品種產(chǎn)量的影響

VT6IKqKjG13/EVD8A7/yvcEovXjjZ9UQHcfRVjuJwxw=農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中全程機械化生產(chǎn)非常重要，而機械播種是其中非常重要的一個步驟[11-12]。然而，農(nóng)作物的品種不同導致生長習性不同，實際生產(chǎn)中往往會面臨有些品種不適宜機械播種的情況[13]。為了解決這一難題，開展選育適宜機械播種的農(nóng)作物品種及篩選挖掘現(xiàn)有品種中的適宜機械播種品種應(yīng)該同時進行[14]。相對于傳統(tǒng)的手工播種而言，具有效率高、勞動力成本低的優(yōu)勢。而對于不同玉米品種來說，機械播種也會對其產(chǎn)量產(chǎn)生不同的影響。機械播種可以提高種植密度，使得單位面積內(nèi)種植的玉米數(shù)量增加。這可以有效地利用土地資源，提高產(chǎn)量[2]。對于那些生長期較短、灌漿期較快的早熟品種而言，機械播種可以更好地發(fā)揮其生長速度快的優(yōu)勢，進而增加產(chǎn)量。機播條件下的產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性是評價品種適應(yīng)機械化程度的重要指標[15]。機械播種同樣面臨一個問題，如何確定播種密度？找到適宜實際生產(chǎn)的播種密度同樣非常重要。在機播試驗中，5.40萬株/hm2的播種密度時，玉米生長狀況最好，農(nóng)業(yè)性狀最優(yōu)，這說明5.40萬株/hm2的播種密度有利于實際生產(chǎn)，可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機械播種的一個參考指標。

機械播種還可以提高種植的均勻性。傳統(tǒng)的手工播種容易出現(xiàn)種子分布不均勻的情況，導致部分地區(qū)的種植玉米生長不良、產(chǎn)量低。而機械播種則能夠通過精確的種子分配，保證每個地區(qū)都能獲得適當數(shù)量的種子，從而提高了整體產(chǎn)量。在機播試驗中，桂單162、青青700和墾豐909的實收率居前3位，說明這3個玉米品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性較好；綜合來看，墾豐909和逍遙玉1號的理論產(chǎn)量最高，這說明機械播種時墾豐909和逍遙玉1號兩個品種的產(chǎn)量可能更有優(yōu)勢，可選為適宜機械播種品種進行推廣。然而，機械播種也存在一些限制因素。首先，機械播種對土壤條件的要求較高。如果土壤結(jié)構(gòu)松散或含有大塊物質(zhì)，容易導致機械設(shè)備堵塞或損壞，影響正常播種。其次，不同品種的種子大小、形狀和密度可能不同，這也會對機械播種的適用性產(chǎn)生影響。再者，機械播種由于其自身的特點，可能無法適應(yīng)一些特殊的種植環(huán)境，比如山地、濕地等。

3.2 機械播種對玉米萌發(fā)率的影響

在實際生產(chǎn)中，玉米種子出苗率與種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢、土壤環(huán)境有關(guān)，而出苗率又影響著產(chǎn)量，不同的播種條件影響出苗率[16]。在研究每穴不同播種量對出苗率的影響中，本研究春玉米采用每穴只播1粒種，玉米出苗率較低，并且漏播率較高。這顯然不符合實際生產(chǎn)需求。為此，在秋玉米示范片將播種機改為每穴播2粒種，較好地解決了出苗率低的問題。出苗率增加到93.7%～98.1%。此外，增加每穴播種量后漏播率也降低。這說明從種子萌發(fā)角度可以初步篩選合適的機播條件。機械播種可以提供均勻的播種密度。機械播種設(shè)備通常配備有精確控制種子流量的裝置，能夠根據(jù)不同品種的需求進行調(diào)整，確保每個播種孔都有適量的種子。這樣可以避免種子過密或過稀的情況出現(xiàn)，有利于玉米種子的充分發(fā)芽和生長。此外，機械播種還可以確保播種深度的一致性。機械播種設(shè)備通常具備調(diào)節(jié)播種深度的功能，可以根據(jù)土壤條件和種子的要求進行調(diào)整。播種深度的一致性對于玉米種子的發(fā)芽至關(guān)重要，如果播種深度過淺或過深，都會對萌發(fā)率產(chǎn)生不利影響。機械播種可以通過精確控制播種深度，提高玉米的萌發(fā)率。

大田土壤環(huán)境中影響種子出苗的因素主要是土壤濕度和深度[17]。每穴1粒種試驗是在春季進行，屬于多雨季節(jié)，土壤濕度在適宜種子萌發(fā)的范圍，但出苗率還是較低，足以說明播種的粒數(shù)對出苗率有直接影響。播種機的主要參數(shù)是播種粒數(shù)、播種深度、漏播率，這些參數(shù)影響作物的出苗率、存苗率、苗期整齊度，進而影響作物產(chǎn)量。試驗中，改變了播種粒數(shù)后，較好地解決了出苗率和漏播率的問題；在每穴播2粒種后，漏播率<5%。

3.3 機械播種對不同玉米品種幼苗整齊度的影響

玉米生長過程中，植株高度、生長發(fā)育進程、秸稈粗細和果穗大小都影響植株整齊度[18]。而植株的整齊度會影響產(chǎn)量，整齊度越高，產(chǎn)量越高。苗期整齊度是“苗齊”的重要指標，說明大小苗現(xiàn)象的強弱。以往研究也表明，整齊度是影響作物產(chǎn)量的重要指標。試驗結(jié)果表明，苗期整齊度居前3位的品種依次為中玉303、青青700和桂單907，說明3個品種不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。穗位高整齊度居前3位的品種依次為桂單162、逍遙玉1號和青青700，適合鮮穗的機械收獲。機械播種能夠控制播種深度和行距，進一步提高幼苗的整齊度。在機械播種中，播種機械設(shè)備可以根據(jù)不同玉米品種的要求，設(shè)置適當?shù)牟シN深度和行距。這樣可以使得種子在土壤中的位置相對一致，幼苗的生長條件也相對一致，從而提高了整齊度[19]。另外，機械播種還可以減少人工操作對幼苗造成的損傷，進一步提高整齊度。傳統(tǒng)的人工播種過程中，種子的投放和覆土需要手工完成，操作的穩(wěn)定性和準確性受到限制。而機械播種則可以減少這些不確定因素，提高了播種的一致性和精度，從而保證幼苗的整齊度[20]。

綜上所述，機械播種對不同玉米品種產(chǎn)量、萌發(fā)率和幼苗整齊度都具有積極的影響。通過機械播種可以實現(xiàn)種子的均勻分布、控制播種深度和行距，減少人工操作對幼苗的損傷等，進一步提高了幼苗的整齊度[21]。機械播種技術(shù)的應(yīng)用將會進一步推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。