河北省夏玉米機收籽粒技術展望

高 卓 劉樹勛

（1河北農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟貿(mào)易學院，保定 071000；2河北省農(nóng)作物引育種中心，石家莊 050031）

玉米是河北省種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物，也是我國種植面積最大、總產(chǎn)量最高的作物。近些年來我國玉米生產(chǎn)機械化水平提升迅速，取得了長足的進步，但是機械收獲籽粒比率遠遠低于小麥和水稻。玉米收獲是玉米生產(chǎn)最繁重的環(huán)節(jié)之一，目前國內(nèi)以機械收穗為主，機械籽粒直收是薄弱環(huán)節(jié)。同發(fā)達國家相比，我國的機械籽粒直收差距更為明顯，成為玉米生產(chǎn)全程機械化的“瓶頸”。

1 玉米籽粒直收的意義

機械化收獲玉米籽粒就是直接使用聯(lián)合收獲機械一次性完成對玉米摘穗、剝皮、脫粒、清選和秸稈粉碎等作業(yè)。實現(xiàn)玉米生產(chǎn)全程機械化符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，且已經(jīng)被發(fā)達國家實踐證明。目前我國玉米收獲以摘穗剝皮為主，機械收穗以后還需要經(jīng)過運輸和果穗晾曬—脫?！蚜Ａ罆竦冗^程才能進行安全存貯和銷售，環(huán)節(jié)多、用工多、成本高，并且玉米果穗存貯空間大，果穗及籽粒的晾曬受天氣和場地影響，局限性大，每年都會造成一定的損失；而機械籽粒直收相對于機械收穗具有明顯優(yōu)勢，用機械直接收獲籽粒，增加脫粒和清選環(huán)節(jié)，減少果穗二次運輸晾曬環(huán)節(jié)和用工數(shù)量。隨著我國工業(yè)化進程帶來的勞動力成本不斷上升和農(nóng)業(yè)勞動力數(shù)量不斷減少，以及土地流轉加快和農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營發(fā)展，能夠提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的玉米機械籽粒直收的優(yōu)勢越來越明顯，需求越來越迫切。

2 河北省夏玉米區(qū)氣候耕作特點

河北省夏玉米區(qū)位于燕山以南、太行山以東的華北大平原，屬溫帶半干旱、半濕潤氣候，無霜期170～220d，多年平均年降水量 500～1000mm，雨熱同季，自然條件對夏玉米生長發(fā)育極為有利，熱量資源可滿足喜涼、喜溫作物一年兩熟或兩年三熟要求[1]。常年玉米播種面積為230多萬hm2，約占全河北省的70%，是河北省的玉米主產(chǎn)區(qū)。該區(qū)地勢平坦，適宜機械作業(yè)，在玉米同一適宜生態(tài)區(qū)分類上屬于黃淮海夏玉米類型區(qū)和京津冀早熟夏玉米類型區(qū)。

3 河北省夏玉米籽粒直收制約因素

3.1 氣候耕作限制該區(qū)基本上為一年兩熟，主要種植方式是冬小麥—夏玉米輪作，6月收完小麥緊接著種玉米，收完玉米緊跟著種小麥，種麥時間不能晚于10月，連續(xù)耕作，沒有空檔期，有“三夏”、“三秋”大忙季節(jié)的說法，沒有更多的熱量、時間供作物生長，也沒有更多的空間供玉米站立。

3.2 機械籽粒直收品種不成熟實現(xiàn)玉米機械籽粒直收是一項涉及農(nóng)機、品種、栽培、烘干、收儲的系統(tǒng)工程，目前的主要問題和困難在品種。品種的生育期、生理成熟后的脫水速率、收獲時籽粒的含水量、破碎率、落穗率等直接影響著機收效果。裴志超等[2]的研究認為含水量與破碎率、落穗損失率和產(chǎn)量損失率呈正相關關系，與雜質率和落粒損失率呈負相關關系，因此收獲時籽粒的含水量是影響玉米籽粒直收質量的關鍵因素。適宜籽粒收獲的含水量建議控制在27%以內(nèi)[3]，當籽粒含水量低于25%時收獲，籽粒破碎率和雜質率較低，籽粒含水量在22%～24%為玉米脫粒質量最佳時期[4]。國外的部分品種在生理成熟時籽粒水分含量僅為22%～23%，在收獲時甚至降至15%[5]，而國內(nèi)目前主推品種生理成熟時籽粒含水量多在30%～40%。近2年工作人員對機收籽粒品種進行了水分測定，2016年秋收屬降水正常的年份，10月7日實測河北省玉米機收組參試品種含水量在28%～35%，破碎率較高；2017年秋收屬降水偏多的年份，10月14日實測河北省玉米機收籽粒展示品種含水量在29.8%～37.3%，破碎率較高。當前品種活稈成熟的現(xiàn)象較為普遍，缺乏適宜玉米籽粒機械直收的品種，難以實現(xiàn)田間籽粒機械直接收獲。

3.3 籽粒收獲機械不過關目前，市場上的玉米籽粒直收機大多是在玉米聯(lián)合收割機的基礎上增加了脫粒機改制而來，收獲機械的作業(yè)參數(shù)低，也是導致籽粒破碎率、雜質率和損失率高的重要因素。

3.4 烘干設備不夠用“穗收靠風干，粒收要烘干”，與玉米籽粒直收相配套的烘干工藝是整個產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要一環(huán)。烘干環(huán)節(jié)是籽粒機收玉米能否推廣開來的限制因素之一，機收籽粒后如果無法及時烘干，不但不能節(jié)本增效，還會因霉變帶來重大損失。目前玉米籽粒烘干剛剛開始，烘干設備缺口依然很大。

4 發(fā)展方向和對策

針對河北省夏玉米區(qū)的氣候耕作特點和玉米籽粒直收存在的制約因素，除改進收獲機械、解決好農(nóng)機農(nóng)藝結合問題、發(fā)展烘干設施外，應該廣開思路，多措并舉，探索推進玉米生產(chǎn)全程機械化途徑。

4.1 加快適宜機收玉米品種種質資源創(chuàng)新與新品種選育河北省夏玉米區(qū)推廣籽粒直收技術首先必須解決的一個關鍵性問題是品種問題。我國單交種大面積推廣利用以來，育種家以“高產(chǎn)、多抗”為育種目標，種質資源多是高產(chǎn)高效、生育期偏長、活稈成熟類型，大部分育種家對品種脫水快慢不夠重視。基于此，目前我國玉米早熟、脫水快的種質資源少，各產(chǎn)區(qū)品種選擇余地不大。今后需要加快早熟、脫水快、生理成熟期和收獲期含水率均低以及抗破碎性好、適合籽粒直收種質資源的創(chuàng)制與品種選育。

有研究表明，籽粒水分損失的模式分為2個階段，第1階段從籽粒灌漿開始，結束于生理成熟，I.R.Brooking[6]把這一階段的水分損失稱為與籽粒灌漿相關的發(fā)育失水過程；第2階段始于生理成熟到適宜籽粒直收的含水量20%～25%，可以稱為以籽粒干燥為特征的脫水過程，這個過程主要受天氣因素特別是溫度和濕度的影響，一般每天降水0.3～0.8個百分點，高溫低濕有利于玉米籽粒田間的快速脫水干燥，每天可降水1個百分點，而陰雨天甚至反彈。當天氣條件相同時，雜交品種特征特性就變得相對重要，如苞葉的數(shù)目、厚薄、緊實度、覆蓋程度和衰老快慢以及穗的角度、果穗軸徑、籽粒的形狀和排列等，都會對脫水快慢有影響[7]。培育的新品種不僅應具備株型清秀、株高較低、通透性好，穗上葉片間距大、葉片窄、長短合理，果穗苞葉薄、數(shù)目較少且疏松，果穗長而不粗、穗軸較細、堅稈，落黃性好等外部形狀特征，還應具備生育期短、早熟、抗倒伏（包括抗莖腐和生理成熟后站稈脫水階段品種的抗倒性）以及籽?？蛊扑樾院玫葍?nèi)在性狀特征。

4.2 分區(qū)推進玉米機械籽粒直收河北省夏玉米區(qū)南北跨度大，且處于京津冀早熟夏玉米類型區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)北部，從南往北氣候資源對玉米機收籽粒技術的實施越來越不利，應該沿保定-河間-滄州一線為界，分界區(qū)以南地區(qū)熱量資源較多，率先推廣應用玉米機械籽粒直收技術，重點加強適宜籽粒直收品種的試驗、審定和推廣，集成示范玉米籽粒直收關鍵技術，實現(xiàn)農(nóng)機農(nóng)藝結合、良種良法配套，同時加強配套烘干儲藏設備的補貼和建設。

4.3 統(tǒng)籌推進“早熟節(jié)水小麥+早熟直收籽粒玉米”兩早兩晚配套技術選用耐晚播早熟小麥品種替代目前品種，將小麥播種期推遲7～10d，收獲期提早2～3d，為玉米早播、晚收讓渡10d以上，為玉米生理成熟后果穗站稈脫水提供有利條件。推廣早熟玉米品種，從播種到生理成熟全生育期在95d左右，該區(qū)夏玉米6月10-18日播種，最遲不晚于6月20日，9月25日達到生理成熟，田間站稈脫水15～20d再開始籽粒直收，即10月10-15日收獲玉米籽粒，15-20日播種小麥。搞好配套栽培管理，應控肥、控水，特別要防止氮肥過量而造成玉米貪青晚熟并加重倒伏，進入玉米灌漿后期停止灌水[8]。

4.4 探索新的種植模式探索種植制度改革，發(fā)展新的種植模式，如一年二熟改二年三熟，種植一季春玉米，延長玉米田間生長和站立時間，為玉米果穗田間降水留下充裕時空。

[1] 劉樹勛．2016年河北省夏播玉米品種篩選與評價試驗[J]．中國種業(yè)，2017（7）：63-65

[2] 裴志超，周繼華，郎書文，等．北京市適宜機收粒春玉米品種篩選研究 [J]．農(nóng)業(yè)科技通訊，2016（4）：107-111

[3] 謝瑞芝，雷曉鵬，王克如，等．黃淮海夏玉米子粒機械收獲研究初報 [J]．作物雜志，2014（2）：76-79

[4] 王磊．早熟耐密宜機收玉米品種篩選與示范[D]．楊凌：西北農(nóng)林大學，2016

[5] Clements F，Joachim K，Mathias U．Trend and potential of the market for combine harvesters in Germany[J]．Machines，2015，3：364-378

[6] Brooking I R．Maize ear moisture during grain-filling，and its relation to physiological maturity and grain-drying [J]．Field Crops Research，1990，23（1）：55-68

[7] 馮東升，高樹仁，楊克軍．解析玉米籽粒脫水的動力問題[J]．中國種業(yè)，2017（10）：35-36

[8] 鄭天存，戴景瑞，馬志強，等．黃淮海區(qū)域小麥、玉米雙機收籽粒：實施措施及建議 [J]．農(nóng)學學報，2016，6（8）：1-3