播期和整地方式對(duì)湖南玉米機(jī)械播種的影響

曹鐘洋，劉良武，周精華，田祖慶，郭歡樂(lè)，湯彬，曾強(qiáng)，李涵，陳松林，陳志輝?

(1 湖南省作物研究所，長(zhǎng)沙 410125；2 安鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南安鄉(xiāng) 415600)

玉米是湖南的第二大糧食作物，2018 年在全省的種植面積達(dá)35.9 萬(wàn)hm2[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式已不能適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，全程機(jī)械化是玉米生產(chǎn)的必然之路。20 世紀(jì)60 年代，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍采用玉米機(jī)械化單粒播種技術(shù)。20世紀(jì)80 年代末，我國(guó)開(kāi)始推廣精量播種技術(shù)[2，3]，但該技術(shù)直到近年來(lái)才在我國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)大面積應(yīng)用，成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要組成部分[4－6]。單粒播種不需人工間定苗，能節(jié)省良種和人工，可達(dá)到苗齊苗壯、提高玉米產(chǎn)量、提升經(jīng)濟(jì)效益的目的[7－9]。

湖南玉米生產(chǎn)影響因素多，地形復(fù)雜，耕地面積小而不規(guī)則，不適合大型機(jī)械作業(yè)，農(nóng)機(jī)具適配性差，機(jī)械化播種尚處于起步階段。另外，春播期間及玉米生長(zhǎng)季雨水較多，需要起壟開(kāi)溝排水。目前市面上大部分機(jī)械不能同步進(jìn)行開(kāi)溝起壟與播種，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，播種效果較差。湖南省作物研究所玉米團(tuán)隊(duì)歷時(shí)4 年從全國(guó)各地引進(jìn)機(jī)械進(jìn)行篩選，于2016年篩選出2BFG－4 型玉米精量播種機(jī)(湖南南縣偉業(yè)機(jī)械制造有限公司生產(chǎn))。該播種機(jī)集旋耕、開(kāi)溝、起壟、施肥、播種于一體，適合在湖南坡度較緩、面積300 m2以上的地塊作業(yè)，開(kāi)溝起壟后通過(guò)旋耕將廂面旋平整后再施肥播種，溝深廂平，能滿足多雨季節(jié)的排水需求，省工省時(shí)。

播種技術(shù)對(duì)玉米產(chǎn)量有很大的影響[10]。湖南存在的春季低溫、漬澇并存、土壤黏結(jié)、機(jī)械播種質(zhì)量差、出苗率低等問(wèn)題限制了湖南玉米機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展。本研究以前期篩選出的2BFG－4 型玉米精量播種機(jī)為播種機(jī)械，就不同播期和整地方式對(duì)玉米機(jī)械播種效果的影響進(jìn)行研究，以為湖南玉米機(jī)械播種質(zhì)量和出苗率的提高以及玉米機(jī)械播種的推廣運(yùn)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)在湖南省安鄉(xiāng)縣安全鄉(xiāng)志中村開(kāi)展。該區(qū)域位于湘北洞庭湖平原區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)，年降水量1 300～1 800 mm，年平均氣溫16 ℃，≥10 ℃的活動(dòng)積溫在5 250 ℃以上，年平均日照1 842 h。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018 年試驗(yàn)分春、夏兩季進(jìn)行。播前均不整地，播種機(jī)開(kāi)溝、起壟、旋耕、施肥、播種一次性完成。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，播種機(jī)擋位為主區(qū)，分為3 個(gè)播種擋位:75 000、90 000、105 000 粒/hm2；品種為副區(qū)，共8 個(gè)品種。等行距播種，行距0.6 m，每個(gè)品種的每個(gè)播種機(jī)擋位種植面積為66.7 m2。

2019 年春播播前整地(開(kāi)溝、起壟、旋耕)，整地后播種機(jī)沿原壟開(kāi)溝、旋耕、施肥、播種。播種機(jī)擋位為105 000 粒/hm2，等行距播種，行距0.6 m，共10 個(gè)品種，每個(gè)品種種植面積200 m2。

1.3 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2016—2018 年篩選出的適合籽粒機(jī)械直收的品種。

2018 年8 個(gè)品種:先玉047、迪卡517、九圣禾2468、仲玉3 號(hào)、登海618、粒收1 號(hào)、京農(nóng)科728、豐墾139。

2019 年10 個(gè)品種:登海605、豫單9953、MC1418、九玉Y02、湘康玉7 號(hào)、中單901、登海618、粒收1 號(hào)、京農(nóng)科728、豐墾139。

1.4 播種機(jī)械

試驗(yàn)用播種機(jī)為2BFG－4 型玉米精量播種機(jī)，湖南南縣偉業(yè)機(jī)械制造有限公司制造，播幅1 360～1 560 mm，旋幅2 000 mm，施肥寬幅為1 700 mm；配套動(dòng)力為47.8～58.8 kW，集開(kāi)溝、旋耕、起壟、施肥、播種于一體。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目及方法

每個(gè)小區(qū)確定3 個(gè)定位調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)連續(xù)調(diào)查20 穴。播種效果的調(diào)查方法為:播種后扒開(kāi)土統(tǒng)計(jì)每穴粒數(shù)，測(cè)量粒(穴)距，出苗后再調(diào)查穴株數(shù)及測(cè)量株(穴)距并進(jìn)行核對(duì)，以防扒土測(cè)量出現(xiàn)遺漏。

出苗率:出苗率(%)＝調(diào)查穴總苗數(shù)/調(diào)查穴播種粒數(shù)×100

合格粒距:播行內(nèi)相鄰兩粒(穴)種子間的距離大于0.5 倍理論粒(穴)距且小于等于1.5 倍理論粒(穴)距為合格。

重播:種子粒(穴)距小于等于0.5 倍理論粒(穴)距為重播。

漏播:種子粒(穴)距大于1.5 倍理論粒(穴)距為漏播。

粒距合格指數(shù):A＝N1/N×100%

漏播指數(shù):M＝N0/N×100%

重播指數(shù):D＝N2/N×100%

式中:N—播種總穴數(shù)；N1—合格種穴數(shù)；N0—漏播種穴數(shù)；N2—重播種穴數(shù)。

1.6 播種機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

表1 播種機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(DG/T 007－2019)Table 1 The national standard for seeder(DG/T 007－2019)

1.7 氣象數(shù)據(jù)

氣象數(shù)據(jù)由湖南省氣象信息中心提供。

1.8 數(shù)據(jù)整理與分析

利用Microsoft Excel 2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 17.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種至出苗氣象資料

2018 年春播時(shí)間為3 月28 日，品種最晚出苗時(shí)間為4 月9 日，播種至出苗日平均溫度18.5 ℃，日最高溫度23.7 ℃，日最低溫度14.7 ℃，總降水量61.2 mm，平均日照時(shí)數(shù)3.9 h；夏播時(shí)間為5 月16日，出苗時(shí)間為5 月21 日，播種至出苗日平均溫度27.9 ℃，日最高溫度33.1 ℃，日最低溫度24.9 ℃，總降水量41.2 mm，平均日照時(shí)數(shù)3.4 h。

2019 年春播時(shí)間為3 月31 日，品種最晚出苗時(shí)間為4 月11 日，播種至出苗日平均溫度17.1 ℃，日最高溫度22.5 ℃，日最低溫度12.8 ℃，總降水量42.7 mm，平均日照時(shí)數(shù)0.1 h。

2.2 播前不整地春、夏玉米機(jī)播效果比較

2.2.1 播前不整地春、夏不同玉米品種機(jī)播效果比較

將2018 年春、夏機(jī)械播種的8 個(gè)玉米品種的3個(gè)擋位平均播種效果進(jìn)行比較，結(jié)果如表2。

表2 春、夏不同玉米品種機(jī)播效果比較Table 2 Comparison of mechanical sowing effect of different maize varieties in spring and summer %

出苗率春播與夏播差異極顯著，春播8 個(gè)品種平均出苗率為71.8%，夏播8 個(gè)品種平均出苗率為89.9%，夏播出苗率顯著高于春播。

重播指數(shù)春播與夏播無(wú)顯著差異，但是夏播高于春播。重播指數(shù)品種間存在顯著差異，春播、夏播重播指數(shù)最高的品種均為先玉047，分別為28.35%、42.20%；春播重播指數(shù)最低的品種是粒收1 號(hào)，為11.3%，夏播重播指數(shù)最低的是登海618，為16.9%。

漏播指數(shù)春播與夏播差異極顯著。8 個(gè)品種春播平均漏播指數(shù)為22.9%，夏播平均漏播指數(shù)為11.7%，春播漏播指數(shù)顯著高于夏播。漏播指數(shù)品種間差異顯著，春播、夏播漏播指數(shù)最高的品種均為粒收1 號(hào)；漏播指數(shù)最低的品種春播為豐墾139，夏播為九圣禾2468。

粒距合格指數(shù)春播與夏播無(wú)顯著差異。8 個(gè)品種春播平均粒距合格指數(shù)為54.7%，品種間無(wú)顯著差異；夏播平均粒距合格指數(shù)為62.7%，品種間差異顯著，夏播粒距合格指數(shù)最高的為九圣禾2468，達(dá)72.9%；最低為先玉047，僅48.7%。

2.2.2 播前不整地春、夏不同擋位玉米機(jī)播效果比較

將2018 年春、夏機(jī)械播種的3 個(gè)擋位(75 000、90 000、105 000 粒/hm2)8 個(gè)玉米品種的平均播種效果進(jìn)行比較，結(jié)果如表3。

表3 春、夏不同擋位玉米機(jī)播效果Table 3 The mechanical sowing effect between spring and summer maize with different sowing densities %

春播出苗率、重播指數(shù)、漏播指數(shù)、粒距合格指數(shù)不同擋位間均無(wú)顯著差異，出苗率為70%～74%，重播指數(shù)為21%～25%，漏播指數(shù)為17%～28%，粒距合格指數(shù)為52%～61%。

夏播出苗率、重播指數(shù)、粒距合格指數(shù)不同擋位間無(wú)顯著差異，出苗率為88%～91%，重播指數(shù)為22%～30%，粒距合格指數(shù)為59%～65%。漏播指數(shù)夏播不同擋位間差異顯著，90 000、105 000 粒/hm2擋的漏播指數(shù)顯著高于75 000 粒/hm2擋。

2.3 春季播前整地不同玉米品種機(jī)播效果比較

2019 年春季整地后機(jī)械播種，擋位為105 000粒/hm2，10 個(gè)品種平均出苗率為85.7%，重播指數(shù)為18.9%，漏播指數(shù)為6.1%，粒距合格指數(shù)為75.0%。

將10 個(gè)玉米品種機(jī)播效果進(jìn)行品種間比較，結(jié)果顯示出苗率、重播指數(shù)、漏播指數(shù)、粒距合格指數(shù)品種間差異顯著。其中豫單9953 出苗率最高，為98.7%，中單901 出苗率最低，為67.2%；重播指數(shù)以豫單9953 最高，為32.9%，中單901 最低，為11.3%；漏播指數(shù)以中單901 最高，為20.9%，湘康玉7 號(hào)和粒收1 號(hào)最低，均為0；粒距合格指數(shù)以湘康玉7 號(hào)最高，為87.6%，登海618 最低，為61.1%(表4)。

表4 春季播前整地后不同玉米品種機(jī)播效果比較Table 4 Comparison of different maize varieties of mechanical sowing after soil preparation before sowing in spring %

2.4 春季不同整地方式機(jī)播效果比較

將2018、2019 年春季4 個(gè)相同的品種不同整地方式下?lián)跷粸?05 000 粒/hm2的機(jī)械播種效果進(jìn)行比較，結(jié)果如表5。播前整地機(jī)播粒距合格指數(shù)顯著高于播前不整地機(jī)播，平均高20.0 百分點(diǎn)；出苗率、重播指數(shù)、漏播指數(shù)2 種整地方式間無(wú)顯著差異，但是播前整地機(jī)播的出苗率比播前不整地機(jī)播提高12.7 百分點(diǎn)，重播指數(shù)、漏播指數(shù)分別降低4.2、15.8 百分點(diǎn)。

表5 春季不同整地方式機(jī)械播種效果比較Table 5 Comparison of mechanical sowing with different site preparation modes in spring %

3 討論

3.1 播期對(duì)出苗率和機(jī)播效果的影響

播期對(duì)玉米機(jī)播出苗率影響較大，夏播出苗率顯著高于春播。春播出苗率低于夏播的主要原因是湖南春季播種至出苗期間低溫寡照，降水較多，不利于種子頂土出苗；而夏播時(shí)溫度高，雨水適宜，出苗較快。因此，春季機(jī)械播種需適當(dāng)加大種子播量，以確保苗數(shù)。

播期對(duì)機(jī)播粒距合格指數(shù)、重播指數(shù)無(wú)顯著影響，但夏播重播指數(shù)、粒距合格指數(shù)比春播分別提高3.4、8.0 百分點(diǎn)；而夏播漏播指數(shù)顯著低于春播，低11.2 百分點(diǎn)?？赡苁且?yàn)橄牟デ安鐬橛筒?，油菜機(jī)收后秸稈直接還田尚未腐爛，當(dāng)開(kāi)溝器碰到堅(jiān)硬的油菜秸稈后會(huì)使播種器提前下種，導(dǎo)致夏播重播指數(shù)略有增高，漏播指數(shù)顯著降低。

3.2 春季整地方式對(duì)出苗率和機(jī)播效果的影響

相同的4 個(gè)品種播種機(jī)擋位為105 000 粒/hm2時(shí)，春季整地后機(jī)播粒距合格指數(shù)比不整地機(jī)播顯著提高20.0 百分點(diǎn)，出苗率提高12.7 百分點(diǎn)，重播指數(shù)、漏播指數(shù)分別降低4.2、15.8 百分點(diǎn)?？赡苁且?yàn)榇杭菊睾髾C(jī)播時(shí)土地更為平整、土壤更細(xì)碎，可顯著提高播種效果并大幅度提高出苗率。

4 結(jié)論

播期對(duì)玉米機(jī)播出苗率影響較大，夏播出苗率顯著高于春播；播期對(duì)機(jī)播粒距合格指數(shù)、重播率無(wú)顯著影響，但夏播漏播率顯著低于春播。整地方式顯著影響機(jī)播粒距合格指數(shù)，播前整地機(jī)播粒距合格指數(shù)比播前不整地機(jī)播提高20.0 百分點(diǎn)，出苗率提高12.7 百分點(diǎn)，重播指數(shù)、漏播指數(shù)分別降低4.2、15.8 百分點(diǎn)，整地后平均機(jī)播效果可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。表明播期和整地方式影響湖南玉米機(jī)械播種效果，可以通過(guò)調(diào)整播期及整地方式提高湖南玉米機(jī)械播種出苗率和播種質(zhì)量。