張掖市玉米種子降水保質(zhì)的實踐與思考

楊萬忠 張吉龍 俞會山 邱福才 王慶兵 向海瑞

（甘肅隆豐祥種業(yè)有限公司，蘭州 730020）

近年來，甘肅省河西地區(qū)張掖市依托得天獨厚的自然優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢、人文優(yōu)勢以及政府的高度重視和大力推動，玉米雜交制種業(yè)在激烈的市場競爭中脫穎而出，成為國家級玉米種子生產(chǎn)基地。玉米種子常年生產(chǎn)面積達到6.67 萬hm2左右，占全國種植面積的40%左右；生產(chǎn)玉米種子4 億kg 以上，占全國玉米用種量的45%左右。生產(chǎn)的玉米種子色澤好、籽粒飽滿，種子生活力好，種用價值高，種子純度、發(fā)芽率、水分、凈度等質(zhì)量指標均達到或超過國家玉米種子單粒播種質(zhì)量標準?！皬堃从衩追N子”作為海南、四川、甘肅基地“三分天下”的重要組成部分，形成了國家戰(zhàn)略格局，已成為全國首個也是截至目前國內(nèi)唯一的農(nóng)作物種子地理標志證明商標，種子輸送到西北灌溉玉米區(qū)、北方春播玉米區(qū)、黃淮海夏播玉米區(qū)、西南山地玉米區(qū)、南方丘陵玉米區(qū)、青藏高原玉米區(qū)等全國各個生態(tài)區(qū)域。

張掖玉米制種產(chǎn)業(yè)作為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興中發(fā)揮著舉足輕重的作用。所以，張掖玉米種子如何保持品牌和優(yōu)勢，持續(xù)優(yōu)化種子生產(chǎn)和加工技術(shù)，穩(wěn)定提升種子質(zhì)量，做大做強玉米種子產(chǎn)業(yè)，是張掖市鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興中需要認真思考和不斷探索的問題。種子水分作為種子質(zhì)量（純度、發(fā)芽率、水分、凈度4 項基本質(zhì)量指標）評價的重要指標之一，直接影響種子儲存、物流的安全及種用價值與生產(chǎn)使用。種子水分超標就會對物流、加工、包衣、藥害、凍害、熱害、霉變等造成一定影響，所以，種子水分的控制是當前提升張掖市玉米種子質(zhì)量不可或缺的一項重要工作。

1 種子水分是影響種子質(zhì)量的主要因素

種子中的水分一般分為自由水（或稱游離水）和束縛水（或稱結(jié)合水）兩種狀態(tài)。種子水分存在狀態(tài)的變化與種子生命活動密切相關(guān)，對種子的成熟、休眠、貯蔵、壽命、萌芽等產(chǎn)生重大影響。其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）玉米的胚約占玉米籽粒總體積的1/3，占籽粒重量的10%～12%，含有30%以上的蛋白質(zhì)和較多的可溶性糖，所以吸濕性強，呼吸旺盛。當種子中的自由水含量過高時，種子中的酶就由純化狀態(tài)轉(zhuǎn)化成活化狀態(tài)，呼吸作用明顯加強，新陳代謝變得旺盛，甚至還會引起大量的倉蟲、微生物的活動，嚴重時種子堆積會出現(xiàn)“發(fā)熱”現(xiàn)象，導致種子發(fā)霉，影響種子質(zhì)量。（2）種子主要質(zhì)量指標是純度、發(fā)芽率、水分、凈度4 項指標，國家二級標準中明確規(guī)定含水量不高于13%。（3）在收獲晾曬過程中，如果在水泥地上長時間暴曬，灼傷種子，會使種子含水量急劇下降，形成所謂的“鐵籽”，種子的發(fā)芽率也會大大降低。（4）種子含水量過高，在河西低溫環(huán)境下容易造成低溫凍害，導致種皮干裂、表面粗糙，蠟質(zhì)層和角質(zhì)層破壞，失去種用價值。（5）種子生產(chǎn)和銷售周期長，需要存儲比較長的時間，短則一季，長則幾年，水分適宜有利于種子儲藏；同時，加工過程中水分適宜可以避免機械損傷，減少破損。（6）種子水分對于種子發(fā)芽率、種子活力（發(fā)芽勢）、出苗率三者是否一致，具有非常重要的作用。俗話說“見苗三分收”，高出苗率是大家追求的目標。只有及時安全地將種子水分控制在合理范圍內(nèi)，種子的活力才會保持長久，發(fā)芽率就會很高，當它遇到合適的環(huán)境和條件時，種子就會保持很高的出苗率，種子發(fā)芽率、種子活力（發(fā)芽勢）、出苗率三者就會達到高度一致，保證了苗全苗壯，為豐收奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 張掖市玉米種子降水方式與存在問題

2.1 玉米種子降水方式目前，張掖市境內(nèi)玉米種子降水主要采取自然干燥降水（自然風晾曬）和烘干設(shè)備人為降水（熱風烘干）兩種方式。（1）自然干燥降水。充分利用張掖市日照時間長、風力大、降水少、氣候干燥、場地開闊的自然優(yōu)勢和地理優(yōu)勢，在玉米采收后，在戈壁灘整平夯實，鋪上遮陰網(wǎng)，將去皮果穗均勻有序攤薄，通過自然風進行晾曬，使玉米果穗及種子水分自然下降。這種方式具有工序簡單、使用設(shè)備少、技術(shù)含量低、成本與工作量小、能延長種子自然后熟時間、安全系數(shù)高等優(yōu)勢。但也存在以下缺點：干燥速度緩慢，需要時間長；受氣候條件限制較大；占地大，安全性差，看管難；因為自然晾曬需要很長時間，種子不能及時加工，錯失了盡快占 領(lǐng)市場的商機；收獲季節(jié)容易發(fā)生早霜凍等自然災害[1]；玉米的收獲依賴天氣狀況，不能在最佳收獲期內(nèi)收獲，影響玉米種子的內(nèi)在質(zhì)量。

（2）烘干設(shè)備人為降水。2020 年張掖市農(nóng)作物種子企業(yè)188 家，玉米種子企業(yè)66 家（其中世界排名前10 的企業(yè)入駐張掖4 家：德國拜耳、中國先正達、法國利馬格蘭、中國隆平高科；全國育繁推一體化企業(yè)入駐張掖21 家），建成現(xiàn)代化玉米種子加工中心20 個、玉米果穗烘干線62 條、籽粒烘干線68條，年烘干能力達30 萬t。熱風烘干降水方式具有干燥速度快、時間短，工序簡單流水作業(yè)，減少了損耗和浪費，鞏固了種子數(shù)量，解決了自然晾曬費時、費工的問題，降低了勞動強度，提高了安全性，縮短了玉米種子的加工期，能夠及時滿足市場需求，提升了市場競爭力等優(yōu)點。但缺點是烘干設(shè)備投資大、使用率低下，設(shè)備成本和保養(yǎng)費用均較高；需要耗用大量燃料，成本過高；由于用電、煤等能源，使用時要特別注意安全；需要有能力、責任心和專業(yè)性強的專人看管，勞動技術(shù)含量高，對操作人員的技術(shù)和經(jīng)驗要求高，人員緊張的矛盾較大。

2.2 玉米種子降水存在的問題張掖市雖然在正常年份可以保質(zhì)保量地完成玉米降水工作任務(wù)，但也面臨著降水效率低下、質(zhì)量控制不全等問題，客觀上還有自身的短板弱項。突出表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）種子脫水過程中存在經(jīng)驗主義，心存僥幸，盡管可根據(jù)天氣變化規(guī)律進行脫水，但遇到異常天氣后不可控制。（2）由于農(nóng)村人口外流和勞動力逐漸老齡化，制種作業(yè)人工成本不斷攀升，用工工價逐年上漲，勞動強度大，造成的用工“斷層”正在凸顯，在玉米脫水的關(guān)鍵時期勞動力稀缺，無法及時進行 脫水。（3）機械化程度和連續(xù)性不足，田間收獲沒有完全機械化，還是以人力摘穗剝皮為主，時間長，耽誤了脫水的最佳時機；烘干設(shè)施規(guī)模和體量不足，無法滿足大面積的種子烘干降水。（4）自然風干降水過程程序增加，受天氣影響巨大，種子傷害和流失率增加。自然降水過程中，如遇到陰雨降雪天氣，持續(xù)時間短、量小還可以應(yīng)對，如遇到連續(xù)陰雨和降雪，需要大量人力進行翻曬、挑選、清理等工作，增加了工序，同時會有大量的損耗和種子浪費。（5）能源短缺，煤炭、天然氣、電力、水循環(huán)等都有不確定性。目前，玉米烘干降水主要采用的能源是煤炭，這跟不上祁連山生態(tài)治理和城市環(huán)保的要求；玉米芯、天然氣成本太高，電力能源技術(shù)不成熟，所以考慮成本、安全、效率等方面的因素，目前還沒有更好的替代性能源。（6）成本逐年上漲，田間作業(yè)勞動力稀缺，全程機械化程度不高，加工設(shè)備投資巨大，使用率極為低下，導致制種作業(yè)人工成本不斷攀升，用工工價逐年上漲，有技術(shù)含量的工作人員少。

3 解決措施

中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于調(diào)整完善土地出讓收入使用范圍優(yōu)先支持鄉(xiāng)村振興的意見》中明確了開始施行工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)機械化水平不高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率仍然較低，是急需解決的問題和突破口。對于種子生產(chǎn)和加工也是如此，因此必須從以下幾個方面入手改變。

3.1 制定錯期收獲布局針對氣候特點和種子特性，種植時間、過程管理和收獲時間合理安排錯期，調(diào)節(jié)好降水方式。根據(jù)自己的曬場和烘干等降水條件，結(jié)合品種熟期和種植區(qū)域，合理有序拉長播種時間和收獲時期，減少降水壓力。對于早熟的品種適當提前采收，采取自然晾曬方式降水；晚熟的品種適當推遲采收，采取烘干方式降水；中熟的品種根據(jù)天氣變化和降水條件，采取先自然晾曬后及時烘干降水，或先果穗烘干，然后脫粒進行籽粒烘干兩者相結(jié)合的方式降水。

3.2 增加種子烘干規(guī)模烘干雖然成本高，但減少了種子降水環(huán)節(jié)，縮短了降水周期，增加了可控性，克服了自然惡劣天氣的束縛，是人為操作的必然結(jié)果，也是緩解種子流失和損傷的最佳方式，所以在種子脫水過程中盡可能利用熱風烘干，規(guī)避氣候條件限制與自然風險，提高種子質(zhì)量。

3.3 提高烘干降水技術(shù)水平改進烘干設(shè)備和技術(shù)，提高烘干效率。烘干方式很多，目前烘干技術(shù)和效率已經(jīng)成熟，特別是近幾年智能技術(shù)運用，如倉內(nèi)溫度的變化、提示和設(shè)置警示點采取措施等方面取得了很好的運用，對于措施調(diào)節(jié)、控制和信息傳遞使用等方面得到了很大的改進和提升。減少了人力下倉和讀數(shù)不準的概率，提高了安全性，使得供應(yīng)風力和熱力比較理想，烘干效率大為提升，質(zhì)量控制有所保障，安全系數(shù)大幅提高。雖然目前在技術(shù)上已經(jīng)提升不少，但在能源成本高、使用率低、安全性不足、烘干效率低等方面還需要進一步改善和提高。所以改進烘干設(shè)備和烘干技術(shù)，將是降水之趨勢，是未來最好的選擇。

3.4 作業(yè)合理分工，改變收獲方式由于品種需求不同，田間直接剝皮機械設(shè)備還存在許多不完美的地方，出現(xiàn)如破碎率太高、損傷太大、損失太多等情況。所以，采取“先采收，后剝皮”兩步走方式，全部帶皮或者部分帶皮收獲，再扒皮或者剝皮后降水，既可以減少機械損傷，爭取了降水時間和機會，同時克服了小地塊田間大機械作業(yè)的難度，緩解了機械技術(shù)水平不足的矛盾，降低了購買設(shè)備成本，緩解了企業(yè)壓力。

3.5 因地制宜，研制配套農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)的根本出路在于機械化。實行機械化一定要因地制宜，結(jié)合當?shù)貧夂?、不同作物栽培方式、土地形成、生產(chǎn)力水平、機械化程度、經(jīng)濟水平等方面設(shè)計制作出適合操作的機械[2]。如張掖市玉米種子的生產(chǎn)加工優(yōu)勢在于精細化的操作產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)的種子，期間需要小型的、分段的和靈活多樣的機械，以方便操作。甘肅張掖在機械化方面相對于新疆發(fā)展程度還較落后，但是如果甘肅要走新疆的機械化之路，會受到土地規(guī)模、人口密度、自然條件等因素的制約。只有適合小規(guī)模作業(yè)，滿足當?shù)厝肆?、土地結(jié)構(gòu)、氣候特點等需求，才能走出具有甘肅特色的玉米種子生產(chǎn)機械化之路，保持其精細化作業(yè)的特色，產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)一流的種子，建立精品種子生產(chǎn)基地，引領(lǐng)行業(yè)高標準發(fā)展，樹立其國家級玉米種子生產(chǎn)基地的優(yōu)質(zhì)品牌。目前，戈壁灘轉(zhuǎn)運果穗的機械化便是非常緊迫的問題。

3.6 強化政策扶持力度自2006 年《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營管理辦法》實施以來，各種子企業(yè)紛紛建成大型烘干設(shè)備以滿足規(guī)定和市場要求，這些烘干設(shè)備絕大多數(shù)采用燃煤熱力，成本高，根據(jù)環(huán)保政策不提倡長期使用（甘州區(qū)要求部分種子企業(yè)的燃煤鍋爐于2021 年11 月1 日前停止使用并撤除，改成電力或者天然氣）。政策的變化不但讓企業(yè)花費大量資金對已建設(shè)備進行升級改造，而且導致企業(yè)對于后續(xù)提供穩(wěn)定的政策支持沒有信心和保障。另外，種子生產(chǎn)設(shè)備復雜多樣，需要購置貫穿于生產(chǎn)全過程的所有設(shè)備（征地鋪膜、犁地施肥、播種澆水、除草噴藥、去雄去雜、采收剝皮、轉(zhuǎn)運烘干、加工精選等）幾十臺套，況且價格不低，一些田間作業(yè)大型設(shè)備、烘干設(shè)備等少則幾十萬，多則高達幾百萬，一般企業(yè)根本無力購買，又加上設(shè)備使用率極低，在變化的環(huán)境中作業(yè)，不確定因素多，設(shè)備保養(yǎng)維護成本高。所以，國家對于國家級玉米種子生產(chǎn)基地應(yīng)該有長期穩(wěn)定的政策，支持創(chuàng)新，補貼高投入、高技術(shù)、高效率的設(shè)施建設(shè)，推動全程機械化，補貼和保障烘干能源的穩(wěn)定供應(yīng)，促進行業(yè)健康發(fā)展。