重磅||我國玉米機械粒收質(zhì)量影響因素及粒收技術(shù)的發(fā)展方向

2017-11-09 李少昆 智種網(wǎng)NOVOSEED

編輯 | 新銳恒豐研究院

作者 | 李少昆（已獲得授權(quán)）

內(nèi)容提要：

籽粒田間機械直接收獲是我國玉米機械收獲和實現(xiàn)全程機械化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)纵揍，是今后玉米生產(chǎn)轉(zhuǎn)方式的方向芬失。本文對國內(nèi)外玉米機械粒收技術(shù)相關(guān)研究進行總結(jié)和分析認為，1）破碎率偏高是當前我國玉米機械粒收存在的主要質(zhì)量問題；2）收獲時籽粒水分含量是影響玉米機械粒收質(zhì)量详幽、安全貯藏和經(jīng)濟效益的關(guān)鍵因素霎箍，已經(jīng)成為一個重要的經(jīng)濟性狀六敬；3）玉米機械粒收技術(shù)的推廣受品種遺傳因素锌蓄、生態(tài)氣象因素與栽培措施、收獲機械及其作業(yè)質(zhì)量涯雅、收獲時期鲜结、烘干收儲等多因素影響，不同產(chǎn)區(qū)各種因素影響的程度不同；4）篩選早熟精刷、適合機械粒收品種拗胜，研發(fā)推廣破碎率和損失率低的收獲機械，選擇最佳收獲期收獲怒允，建立烘干存貯設(shè)施埂软，構(gòu)建配套收儲模式，是未來我國玉米機械粒收技術(shù)發(fā)展的重點纫事。對此本文構(gòu)建了玉米機械粒收栽培新理念：通過選用早熟勘畔、脫水快的品種，以生育期換水分丽惶，實現(xiàn)籽粒田間直接收獲炫七、降低烘干成本，提高效益蚊夫；通過增密種植诉字，以密度增產(chǎn)量，降低熟期縮短對產(chǎn)量的影響知纷；將增密種植、高質(zhì)量群體調(diào)控為核心的高產(chǎn)栽培與以機械粒收技術(shù)為核心的全程機械化生產(chǎn)技術(shù)相融合陵霉，實現(xiàn)玉米高產(chǎn)高效協(xié)同發(fā)展琅轧，提高玉米生產(chǎn)競爭力。

引言：

玉米作為我國糧食增產(chǎn)的主力軍踊挠，種植面積已超過 5 億畝乍桂，成為面積最大、總產(chǎn)最多的作物效床。針對勞動力成本高睹酌，玉米市場競爭力差的問題，傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式已不能適應(yīng)當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求剩檀，而面向市場憋沿，建立與之相適應(yīng)的以全程機械化為顯著特征的現(xiàn)代玉米生產(chǎn)技術(shù)體系是解決這些問題的必然選擇。

美沪猴、德等國家在 20 世紀 60 年代前后相繼實現(xiàn)了全面機械化辐啄，其中，50年代玉米收獲作業(yè)以機械穗收為主运嗜，70年代已全面采用大型聯(lián)合收獲機進行田間直接脫粒收獲壶辜。近年來我國玉米生產(chǎn)的機械化水平提高較快，機械播種率達 80%担租，但機械收獲率仍較低砸民，2015 年達到 63%，且以摘穗為主，直接粒收的比例不足 5%岭参，主要分布在新疆便贵、黑龍江 3-5 積溫帶和內(nèi)蒙古東北部玉米產(chǎn)區(qū)。

玉米機械收獲冗荸、特別是粒收水平低是制約我國玉米全程機械化的瓶頸承璃。為加速玉米機械粒收技術(shù)的推廣，本團隊自 2010 年起在全國率先開始粒收技術(shù)的研究與示范蚌本，每年在全國各玉米產(chǎn)區(qū)布置 60-70 個試點盔粹，開展適宜粒收品種的篩選、影響收獲質(zhì)量的關(guān)鍵因素及粒收相關(guān)技術(shù)的研究與集成示范程癌，至2016 年已在全國 16 個省市區(qū) 194 個地塊獲得 2450 組機械粒收田間測試樣本舷嗡。本文以這些研究為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究嵌莉，分析了玉米機械粒收質(zhì)量及其影響因素进萄，提出了我國玉米機械粒收技術(shù)發(fā)展的方向。

玉米作為我國糧食增產(chǎn)的主力軍锐峭，種植面積已超過5億畝中鼠，成為面積最大、總產(chǎn)最多的作物沿癞。針對勞動力成本高援雇，玉米市場競爭力差的問題，傳統(tǒng)玉米生產(chǎn)方式已不能

1. 國外玉米機械粒收技術(shù)的發(fā)展

玉米機械收獲最早可追溯到 1886 年美國 Ohio 州 Peterson J C 獲得的第一個玉米收割機專利椎扬，它標志著用收割機代替人工收獲惫搏。該收割機功能非常簡單，僅相當于現(xiàn)在的割曬機蚕涤，但工作效率比人工收獲大大提高筐赔。1908 年，美國制造了第一臺機械摘穗剝皮機揖铜，可一次完成收割茴丰、摘穗和剝苞葉等功能，開始了真正意義上的玉米機械收獲蛮位。1921 年澳大利亞的 Allen 設(shè)計了世界上第 1 臺玉米籽粒聯(lián)合收獲機较沪，增加了機械脫粒功能，并嘗試在田間進行籽粒直接收獲失仁。但直到 20 世紀 60 年代尸曼，美國把玉米割臺與籽粒聯(lián)合收獲機結(jié)合實現(xiàn)田間籽粒直接收獲后，并且隨著玉米割臺被廣泛接受萄焦，玉米機械粒收技術(shù)才迅速發(fā)展起來控轿。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部資料冤竹，在美國玉米帶的 Iowa, Illinois, Indiana,Minnesota 等州，從 1964 到 1968 年茬射，玉米籽粒聯(lián)合收獲的面積從 24%增加到 48%鹦蠕；其中，玉米種植面積最大的 Iowa州在 1966 年機械粒收的面積 26％在抛，到? 1970年這一比例增加到 46％钟病，另外還有 8％的田塊采取摘穗后在田間脫粒的方式 ，至此機械粒收技術(shù)在美國全面推廣刚梭。

當前肠阱，北美的美國、加拿大種植模式為一年一季朴读，玉米收獲時籽粒水分較低屹徘，收獲作業(yè)主要采用大型玉米聯(lián)合收獲機進行籽粒直收；南美的巴西衅金、阿根廷等玉米生產(chǎn)國也以機械粒收為主噪伊。英、法氮唯、德等歐洲國家鉴吹，畜牧業(yè)高度發(fā)達，其青/黃貯飼料玉米機械收獲較為普遍您觉，普通粒用玉米則采用機械粒收拙寡。東南亞等國，一年兩季或三季琳水，收獲期籽粒水分較高，目前多以機械穗收和人工收獲為主般堆。

2.玉米機械粒收質(zhì)量及其影響因素

2.1破碎率偏高是當前我國玉米機械粒收存在的主要質(zhì)量問題

籽粒破碎率在孝、雜質(zhì)率和田間損失率是評價玉米機械粒收質(zhì)量的主要指標，國標“玉米收獲機械技術(shù)條件”（GBT-21961-2008）中規(guī)定籽粒破碎率應(yīng)≤5％淮摔，雜質(zhì)率≤3％私沮，田間損失率≤5％。對本團隊獲取的 2450 組機械粒收質(zhì)量測試樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計（表1）表明和橙，當前玉米機械粒收破碎率均值為 8.56％仔燕，高于國標≤5％ 的要求；其中魔招，破碎率≤5％以下的樣本僅占 31.92％晰搀，而≥8％的樣本占到 39.47％；雜質(zhì)率均值為 1.22％办斑，低于≤3％國標標準外恕；田間機收總損失率為 4.76％杆逗，接近≤5％國標標準。因此鳞疲，籽粒破碎率偏高是當前我國玉米機械粒收存在的主要質(zhì)量問題罪郊。籽粒破碎不僅造成玉米收獲損失、降低玉米等級和銷售價格尚洽，導致收獲產(chǎn)量下降悔橄，而且增大烘干成本、增加安全貯藏的難度腺毫，成為我國玉米機械粒收技術(shù)推廣的重要限制因素癣疟。因此，破碎率高是當前機械粒收需要重點解決的問題拴曲。?

國外有關(guān)玉米籽粒破碎率的問題及其針對性研究主要集中于 20 世紀 60-90 年代争舞，與機械粒收技術(shù)快速推廣的時期基本一致。Henry W 等（1969）曾報道澈灼，在相同籽粒水分條件下存放竞川，機械脫粒玉米因存在機械損傷，在 29%的機械損傷率條件下叁熔，其霉變速度比手工脫粒玉米快 2～3 倍委乌，而且?guī)в衅扑榈挠衩缀娓少M用是無破碎的6～7倍。由于籽粒破碎嚴重荣回，美國玉米在出口貿(mào)易時曾經(jīng)因等級下降遭贸，農(nóng)民遭受巨大損失。這些質(zhì)量問題嚴重威脅到了美國玉米在國際市場的地位 心软。為此壕吹，美國及相關(guān)玉米生產(chǎn)技術(shù)先進國家圍繞籽粒破碎問題開展了大量研究，并逐步使這一問題得到了解決删铃。

2.2 田間損失率偏高的問題也應(yīng)引起重視

田間機收損失率包括落粒損失和落穗損失兩部分耳贬，由表 1 可見，1819 組樣本落粒損失量平均為 7.91g/m2（相當于5.27kg/畝）猎唁；落穗損失量平均 20.64g/m2（相當于13.76kg/畝）咒劲，落穗、落粒合計損失籽粒為 28.55g/m2诫隅，折合每畝損失 19.0kg籽粒腐魂，如果按全國平均玉米單產(chǎn)6000kg/hm2計，平均總損失率為 4.76％逐纬，接近≤5％的標準（GBT-21961-2008）蛔屹，且田塊間差異較大，最高地塊達到 459.72 g/m2（相當于306.5kg/畝）风题，變異系數(shù)為 198.05%判导。落粒落穗不僅造成產(chǎn)量損失嫉父，也會影響農(nóng)戶采用機械粒收技術(shù)的愿望，是當前制約玉米機械粒收技術(shù)推廣的又一重要因素眼刃。在機械粒收損失中绕辖，落穗籽粒重占總損失量的72.29%，落粒籽粒重占27.71%擂红，即落穗損失大于落粒損失仪际，這與國外研究結(jié)果相近。

機收玉米田間產(chǎn)量損失來源包括收獲前的掉穗昵骤、倒伏和收獲過程中的損失树碱，受品種特性、植株倒伏倒折狀況变秦、收獲機的割臺成榜、脫粒、清選等裝置的工作狀態(tài)及工作原理等多種因素影響蹦玫。其中赎婚，在機械收獲過程中的損失來自割臺在收集果穗時造成的田間落穗和落粒，以及脫谷裝置脫粒清選時由于脫不凈或清選不徹底造成的田間落粒樱溉、落穗損失挣输。另外，在摘穗福贞、脫粒時撩嚼，又會造成一定的籽粒破碎，這些物料在收獲機分離清選過程中絕大部分會通過清選進入谷物倉挖帘，少部分被莖葉碎片和穗軸等雜質(zhì)夾帶吹落到田間而成為落粒損失完丽。

2.3 籽粒水分成為玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)濟性狀

玉米收獲時籽粒水分含量是影響機械收獲質(zhì)量、安全貯藏和經(jīng)濟效益的關(guān)鍵因素拇舀，已經(jīng)成為一個重要的經(jīng)濟性狀舰涌。對 2450 組樣本測試結(jié)果表明（圖1），收獲時玉米籽粒含水率的分布呈正態(tài)分布你稚，平均值為 26.65％，最小值為 11.30％朱躺，最大值為 48.0％刁赖，極差 36.70個百分點，變異系數(shù)為 19.48％长搀。籽粒水分>25％的樣本占 58.78％宇弛，≤20％的樣本僅占 9.92％。目前源请，國際上普遍認為枪芒，籽粒含水率18％~23％時機械粒收為最佳彻况。顯然，當前我國玉米籽粒機械收獲時的含水總體偏高舅踪。相關(guān)分析表明纽甘，籽粒破碎率、雜質(zhì)率抽碌、落粒量與含水率之間均呈極顯著正相關(guān)悍赢，其中含水率與破碎率的關(guān)系（r=0.558**, n=2450）最密切，水分偏高是導致當前我國玉米機械粒收破碎率高的主要原因货徙。

破碎率與收獲時玉米籽粒含水率兩者呈二次多項式關(guān)系左权，含水率在 19.26％時破碎率最低（圖1）。Paulsen（1983）提出籽粒破碎敏感度BS（breakage susceptibility痴颊，B）與水分含量（M）的關(guān)系符合：B=171.3exp(-0.29M)赏迟，通過該公式可估測籽粒破碎率。Hall等（1970）研究認為蠢棱，籽粒水分在 20～23％ 時收獲破碎率最低锌杀；Chowdhury等（1978）報道籽粒水分 23％ 時機械損傷率最低。Plett（1994）對加拿大 6 個玉米品種研究表明裳扯，籽粒破碎率與水分呈顯著相關(guān)抛丽，破碎率最低時的籽粒水分在16.7～22.1％之間。宋衛(wèi)堂等的試驗也得到類似結(jié)果：當籽粒含水量降至 38.88％ 時脫粒饰豺，破碎率為 28.88％亿鲜，降至 30.7％時，破碎率為 11.21％冤吨，降至 25.4％時蒿柳，破碎率為 7.6％，降至 22.8％時漩蟆，破碎率最低垒探，為 5.07％，但當水分降至 18.5％時怠李，破碎率又上升到 13.31％圾叼，降至 11.8％時，破碎率為 19.19％捺癞。由上述國內(nèi)外研究可知：破碎率與收獲時籽粒含水率呈二次多項式關(guān)系夷蚊，含水率在18％~23％時收獲籽粒破碎率最低。

美國在剛推廣機械脫粒技術(shù)時髓介，因籽粒水分較為合適惕鼓，一般在 20％以下，機械損傷問題并不突出唐础。但當烘干技術(shù)被廣泛采用后箱歧，收獲玉米的籽粒水分范圍擴大矾飞，20～35％ 之間水分的玉米都能收獲，因水分高導致籽粒機械損傷過大呀邢、烘干成本高的問題才暴露出來洒沦。

2.4 選用適合的收獲機械、及時調(diào)整作業(yè)參數(shù)是提高收獲質(zhì)量的重要措施

除水分因素外驼鹅，不同收獲機械及其作業(yè)也是導致籽粒破碎率微谓、雜質(zhì)率和損失率差異的重要因素。

本團隊在 2013-2015 年度調(diào)查的 4 組不同類型機械收獲籽粒對比測試中输钩，有3組籽粒破碎率差異達到了顯著或極顯著的水平豺型，其中，在黑龍江依安买乃，種植品種為德美亞 1 號姻氨，含水率 21.3％，2 臺供試收獲機收獲的籽粒破碎率分別為 1.94％和 12.33％剪验，相差高達 10.39 個百分點肴焊。2015 年在河南臨潁，種植品種為 中種8號功戚，收獲時含水率為 25.0％娶眷，利用福田雷沃谷神GE60同一型號8臺不同機器收獲對比測試，籽粒破碎率變幅為 4.47-9.92％啸臀，極差達到 5.45 個百分點届宠，差異達到顯著水平。

前人研究表明乘粒，不同類型收割機豌注，滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙灯萍、振動篩孔大小和清選風機風力大小等機械參數(shù)不同會導致不同的破碎率 轧铁，即使是同一型號的收割機，因不同機器其間隙設(shè)置等參數(shù)不同旦棉，也會產(chǎn)生不同的破碎率齿风。其中，機械粒收過程中的滾筒轉(zhuǎn)速是造成籽粒破碎的一個重要機械原因绑洛。高的滾筒轉(zhuǎn)速已超出籽粒脫下所需要的力聂宾，更多的力通過滾筒及脫粒元件傳遞給籽粒導致更大的機械損傷。對于采用傳統(tǒng)脫粒裝置的聯(lián)合收割機诊笤，降低滾筒轉(zhuǎn)速，雖然籽粒破碎率下降了巾陕，但脫粒不凈率增大讨跟，脫粒效率也下降纪他。

為克服這一缺陷，聯(lián)合收割機企業(yè)對脫粒裝置進行了諸多改進晾匠，如軸流式聯(lián)合收割機技術(shù)是 International Harvester 公司在 1997 年引入的新技術(shù)茶袒，代表了現(xiàn)代聯(lián)合收獲機的一次重大技術(shù)進步，使得收獲籽粒的破碎率和收獲損失率更低凉馆，同時收獲的效率更高薪寓。滾筒上脫粒元件其形狀、大小和數(shù)量及其在滾筒上的排布方式不同澜共，脫粒過程中對果穗籽粒產(chǎn)生的打擊向叉、搓擦力均不相同，也會產(chǎn)生不同的破碎率嗦董。通常脫粒元件在滾筒上呈螺旋式分布母谎，便于玉米果穗轉(zhuǎn)動時沿軸向運動，并能降低破碎率京革。此外奇唤，收獲中喂入量的大小、喂入是否均勻以及果穗進入方式均會影響籽粒的破碎率匹摇。喂入量過大咬扇、喂入不均勻會增加破碎率，而果穗軸向進入滾筒其破碎率會比徑向進入的低廊勃。一般每種收獲機的喂入量在出廠時已標注懈贺，應(yīng)按標注的喂入量操作，根據(jù)玉米田間長勢或產(chǎn)量水平設(shè)置適合的收割速度來控制喂入量供搀。目前國內(nèi)已出現(xiàn)多款玉米粒收機型隅居，加強收獲機駕駛?cè)藛T的操作培訓，收獲前根據(jù)地塊玉米的品種葛虐、長勢胎源、籽粒水分等狀況及時調(diào)整滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙屿脐、振動篩孔大小和清選風機風力等機械參數(shù)涕蚤，收獲時設(shè)置適合的收割速度，在保證機械作業(yè)效率的前提下使籽粒破碎和損失降至最低程度的诵。

現(xiàn)代先進的玉米聯(lián)合收割機多采用軸流式脫粒系統(tǒng)万栅，有更高的脫粒效能和更大的活動能力。聯(lián)合收割機的動力高的已達到 434 kw西疤，割幅超過 12 m烦粒，谷倉體積達到 12500 L，每小時能收獲 70 t糧食。同時扰她，配備先進的自動導航和自動駕駛設(shè)備以及糧食監(jiān)控和評估裝置兽掰，使收獲更精準、更高效徒役。當前孽尽，國際上制造玉米聯(lián)合收割機的著名企業(yè)包括 John Deere，CNH忧勿，AGCO杉女，CLAAS等。我國的玉米籽粒聯(lián)合收獲機主要是在仿制并消化吸收國外技術(shù)基礎(chǔ)上進行技術(shù)創(chuàng)新鸳吸，生產(chǎn)企業(yè)包括常發(fā)佳聯(lián)熏挎、四平東風、雷沃重工层释、奇瑞重工等婆瓜，生產(chǎn)的收獲機割幅為 3 行-8 行不等，收獲機械的性能和質(zhì)量總體急待提高贡羔。

2.5 當前提高玉米機械粒收質(zhì)量的關(guān)鍵在于品種

玉米機械粒收是一項涉及農(nóng)機廉白、品種、栽培乖寒、收儲猴蹂、烘干、銷售的系統(tǒng)工程楣嘁，其中關(guān)鍵在品種磅轻。品種含水率高是導致籽粒破碎的主控因素。20 世紀 80 年代以來逐虚，我國玉米育種主要以產(chǎn)量為目標聋溜，在傳統(tǒng)人工收獲背景下采取了高稈稀植大穗、延長生育期獲取高產(chǎn)的育種路線叭爱，加之脫水性狀的復(fù)雜性撮躁，因此，相關(guān)研究進展較慢买雾，目前把曼，在我國許多玉米產(chǎn)區(qū)，收獲時籽粒含水量通常在 30%~40％漓穿，活稈成熟的現(xiàn)象還較為普遍嗤军，難以實現(xiàn)田間籽粒機械直接收獲，還導致堆積晾曬過程中的霉變晃危，影響玉米商用品質(zhì)叙赚。近年在東北早熟玉米區(qū)和西北玉米產(chǎn)區(qū)，KWS 系列品種的推廣、密植栽培纠俭，對推動區(qū)域機械粒收技術(shù)發(fā)揮了重要的作用沿量。因此，培育早熟冤荆、籽粒脫水快、收獲時籽粒含水量低的品種應(yīng)成為各產(chǎn)區(qū)機械粒收技術(shù)推廣的前提权纤。

籽粒水分存在顯著的基因型間差異钓简，果穗和苞葉特性、植株農(nóng)藝性狀對玉米生育后期籽粒水分有顯著影響汹想，是導致不同品種籽粒脫水速率差異的重要原因外邓。本團隊的研究表明，玉米不同品種生理成熟前古掏、后籽粒含水量均存在顯著差異损话。在黃淮海夏玉米區(qū)，生理成熟時槽唾，鄭單958 籽粒含水率為 27.19%～30.51%丧枪，而先玉335為 24.61%～26.78%，較鄭單958低 2.58～3.73 個百分點庞萍，生理成熟前拧烦、后先玉 335的脫水速率均快于鄭單958。近年钝计，相關(guān)企業(yè)和農(nóng)業(yè)主管部門非常重視適合機械粒收玉米品種的選育和審定恋博，2014年河南省在全國率先開展了機械粒收品種的區(qū)試， 2017年 4 個品種已初步通過品種審定私恬；2015 年農(nóng)業(yè)部組織國家黃淮海夏玉米债沮、東北春玉米區(qū)適合籽粒收獲品種的區(qū)試與審定工作，2017 年 4 月吉單66本鸣、德育919疫衩、迪卡517

等8個品種已經(jīng)通過國家品審會的初審。

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究和育種實踐永高，適合機械粒收的品種至少有以下特點：（1）達到生理成熟時籽粒含水量較低隧土。近年來已有報道，國外的部分品種在生理成熟時籽粒水分含量僅為 22-23%命爬，在收獲時甚至降至 15%曹傀，而國內(nèi)目前主推品種生理成熟時籽粒水分多在 30%以上；（2）生育后期籽粒脫水速率快饲宛；（3）適當早熟皆愉；（4）耐密植、產(chǎn)量高；（5）抗倒伏幕庐，耐莖腐病久锥，特別是生理成熟后抗倒伏性好。

2.6 影響玉米籽粒破碎等收獲質(zhì)量的其他因素

除品種和收獲機械外异剥，玉米種植密度瑟由、播期、水肥管理冤寿、收獲時期等栽培管理措施歹苦、病蟲害及氣象因素對籽粒收獲質(zhì)量也會產(chǎn)生明顯的影響。合理的種植密度督怜、優(yōu)化的氮肥管理和適量的灌溉有利于減少破碎殴瘦；籽粒形成發(fā)育期間的高溫、低溫凍害和干旱等脅迫環(huán)境均有使籽粒破碎性增大的趨勢号杠；籽粒在田間干燥脫水階段的溫濕度變化蚪腋，或干濕交替變化會導致玉米籽粒產(chǎn)生應(yīng)力損傷，為機收脫粒時的破碎提供內(nèi)在條件姨蟋。一般晴天與雨天交替屉凯，即干濕交替次數(shù)越多、干濕差異強度越大芬探，造成籽粒應(yīng)力損傷程度也越大神得。機械收獲時大氣的溫、濕度同樣也會影響籽粒的破碎率偷仿。Benson（1984）研究表明生理成熟前遭遇霜凍是造成籽粒變脆哩簿、BS 增大的重要原因，機械收獲時破碎率高酝静。因此节榜，針對不同區(qū)域生態(tài)環(huán)境條件，應(yīng)選擇在適宜生育期內(nèi)能與當?shù)毓鉁貤l件匹配的品種以及確定品種適宜的種植區(qū)域别智，采取優(yōu)化的栽培管理措施宗苍，選擇最佳收獲期收獲有助于降低籽粒破碎率，提高收獲質(zhì)量薄榛。

3.我國不同產(chǎn)區(qū)玉米機械粒收技術(shù)推廣存在的主要問題

我國玉米種植區(qū)域廣讳窟、生產(chǎn)方式多樣，氣候生態(tài)環(huán)境復(fù)雜敞恋，既有與北美相同的一年一季種植模式和類似氣候特征的東北春玉米區(qū)丽啡，也有與東南亞相似的一年兩季、多熟種植方式的西南玉米區(qū)硬猫，以及在世界上最為獨特的黃淮夏玉米區(qū)补箍。目前各區(qū)域普遍缺少早熟改执、籽粒后期脫水快、適宜籽粒收獲的品種坑雅，但在不同產(chǎn)區(qū)也存在一些不同問題辈挂，其中：

（1）西北玉米產(chǎn)區(qū)。光熱條件較好裹粤、后期空氣干燥终蒂，是我國最適合玉米機械粒收技術(shù)推廣的區(qū)域，目前在北疆已全面實現(xiàn)了機械粒收遥诉，技術(shù)成熟后豫，今后應(yīng)加大該產(chǎn)區(qū)機械粒收技術(shù)的推廣。在有灌溉條件地區(qū)突那，建議融合密植高產(chǎn)栽培和以籽粒收獲技術(shù)為核心的全程機械化生產(chǎn)技術(shù)，全面實施機械粒收构眯、推進玉米生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。

（2）東華北春玉米區(qū)。該去是我國玉米生產(chǎn)黃金地帶祝沸，緯度耘分、生態(tài)條件與美國玉米帶相近，具備機械粒收的客觀生態(tài)氣象條件壹店。近年來猜丹，在東北北部早熟區(qū)，通過KWS公司德美亞系列早熟品種的推廣和密植栽培硅卢，推動了區(qū)域機械粒收技術(shù)的發(fā)展射窒，但全區(qū)整體推進較慢，建議加大早熟将塑、脫水快脉顿、適合粒收品種的創(chuàng)制、培育與品種審定点寥，以合作社艾疟、家庭農(nóng)場和大戶為重點，在籽粒收獲全產(chǎn)業(yè)鏈上予以扶持敢辩，加大機械粒收技術(shù)的示范推廣蔽莱。

（3）黃淮海夏玉米區(qū)。主體種植模式為小麥玉米一年兩熟戚长，玉米生長季節(jié)短盗冷，熱量資源總體偏少，且分布不均历葛，玉米適宜收獲期較短正塌，大多數(shù)區(qū)域籽粒水分難以降到25%以下嘀略，今后需要加大早熟、脫水快品種的選育和篩選乓诽，研發(fā)能在較高水分條件下（25%-28%）收獲的機械及配套技術(shù)帜羊，同時結(jié)合籽粒干燥技術(shù)，加強烘干設(shè)施的補貼和建設(shè)鸠天，解決籽粒水分較高讼育、不宜貯存的問題。此外稠集，有條件的地區(qū)可探索種植制度改革和發(fā)展新的種植模式奶段，如一年二熟改二年三熟，種植一季春玉米剥纷，延長玉米田間生長時間痹籍，為玉米籽粒田間降水留下時間。

（4）西南山地玉米晦鞋。該區(qū)生態(tài)類型復(fù)雜蹲缠、種植模式多樣、機械化程度低悠垛，但熱量資源豐富线定，應(yīng)分析適合機械粒收技術(shù)推廣的區(qū)域，加大脫水快确买、適合籽粒收獲品種的選育斤讥，研發(fā)適合坡地、穩(wěn)定性能好的中湾趾、小型收獲機械芭商，并加大玉米凈作面積的推廣。

4.我國玉米機械粒收技術(shù)發(fā)展的方向

綜上所述撑帖，國外有關(guān)玉米生育后期籽粒脫水蓉坎、破碎率等機械粒收關(guān)鍵問題的研究及適合粒收品種選育目標的轉(zhuǎn)型主要集中于20世紀60-90年代，為大面積推廣機械粒收技術(shù)提供了保障胡嘿。國內(nèi)近年隨著玉米機械粒收技術(shù)的快速發(fā)展蛉艾，相關(guān)研究也呈增加趨勢。本文認為衷敌，通過選擇早熟勿侯、適合機械粒收品種，研發(fā)推廣破碎率和損失率低的收獲機械缴罗，選擇最佳收獲期收獲助琐，建立烘干存貯設(shè)施，構(gòu)建配套的收儲模式面氓，是未來我國玉米機械粒收技術(shù)的發(fā)展方向兵钮。

4.1 加強玉米機械粒收關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范

我國玉米生產(chǎn)種植區(qū)域廣蛆橡，各區(qū)域種植方式、所用品種掘譬、生態(tài)環(huán)境和栽培措施不同泰演，且與國外差異較大。國外的研究結(jié)果難以直接在國內(nèi)應(yīng)用葱轩，但其研究方法睦焕、測試技術(shù)可供國內(nèi)研究借鑒。同時靴拱，籽粒收獲是一項涉及農(nóng)機垃喊、農(nóng)藝、收儲袜炕、烘干本谜、銷售的系統(tǒng)工程，因此偎窘，需將機械粒收看作改變玉米生產(chǎn)方式的一次重大變革耕突，加大力量組織關(guān)鍵技術(shù)的研究與集成示范，為玉米機械粒收技術(shù)的健康發(fā)展提供支撐评架。

（1）研究明確不同區(qū)域適合機械粒收品種的篩選指標與技術(shù)體系；基于各地光熱水土資源時空分布炕泳，研究確定適宜機械粒收品種的鑒選地點與技術(shù)平臺纵诞，加速品種的選育、篩選與審定培遵。

（2）籽粒收獲質(zhì)量受品種浙芙、栽培措施、氣候條件和機械及其作業(yè)綜合影響籽腕，因此嗡呼，機械評價要融合到每個環(huán)節(jié)，農(nóng)藝農(nóng)機一體化研究皇耗，為機械粒收品種育種和栽培提供指標南窗、方法與手段，同時研發(fā)推廣破碎率郎楼、損失率低的收獲機械万伤，降低破碎率和產(chǎn)量損失率。

（3）籽粒破碎率呜袁、雜質(zhì)率敌买、田間損失率等收獲質(zhì)量與品種、氣候條件阶界、栽培措施密切相關(guān)虹钮，因此聋庵，需要深入研究這些因素與籽粒收獲質(zhì)量指標之間的定量關(guān)系，為制定提高收獲質(zhì)量的措施提供依據(jù)芙粱。

（4）機械粒收玉米對于莖腐病祭玉、穗粒腐、玉米螟等主要病蟲害防控提出了更高的要求宅倒，其中攘宙，莖腐病易造成玉米倒伏，穗粒腐會隨粒收過程污染收獲籽粒而影響玉米品質(zhì)拐迁。因此蹭劈，需要加大病蟲害的預(yù)測預(yù)報與綜合防控。

加快早熟线召、脫水快铺韧、適宜機械化收獲玉米種質(zhì)創(chuàng)新與新品種選育

品種問題是我國各玉米產(chǎn)區(qū)推廣機械粒收技術(shù)必須首先解決的一個共性問題。目前我國玉米早熟缓淹、脫水快的種質(zhì)資源少哈打、各產(chǎn)區(qū)品種選擇余地不大，需要加快早熟讯壶、脫水快料仗、收獲期含水率低及抗破碎性好、適合籽粒收獲品種資源的創(chuàng)制與品種培育伏蚊。綜合國內(nèi)外研究可見立轧，選育生理成熟時籽粒含水量低、容易實現(xiàn)田間粒收的玉米品種一般應(yīng)具備以下特征：

（1）品種株高較低躏吊，株型清秀氛改，通透性好，穗上葉片間距大比伏，葉片窄胜卤，長短合理；

（2）苞葉薄赁项、數(shù)目較少且疏松葛躏；

（3）果穗長而不粗，軸直徑較杏撇恕紫新；

（4）生長期適當早熟的玉米品種；

（5）品種的抗倒性李剖、易落穗性對機械收獲田間產(chǎn)量損失影響較大芒率，以往我國玉米育種主要基于人工收獲，對生理成熟后脫水階段品種的抗倒問題關(guān)注不夠篙顺，抗倒材料創(chuàng)新和相關(guān)研究較少偶芍，今后也需加強培育抗倒伏充择、特別是生理成熟后站稈脫水期間抗倒的品種。

將抗破碎性作為今后玉米品種選育的重要選擇指標

玉米收獲時不同品種籽粒破碎率有顯著差異匪蟀。本團隊對當前我國玉米生產(chǎn)中來源于美國先鋒公司椎麦、德國KWS 公司和我國自育品種的測試發(fā)現(xiàn)，不同來源玉米品種籽粒脫水速率及其含水量與機收破碎率等質(zhì)量指標之間的關(guān)系存在顯著差異材彪，因此观挎，可以通過育種途徑培育出抗破碎的品種。

在美國段化，一般采用破碎敏感度 BS 表示籽粒受機械損傷及產(chǎn)生破碎的程度嘁捷，1983 年美國谷物化學家協(xié)會對玉米籽粒 BS 的定義為：在機械搬運過程中，籽粒遭受到?jīng)_擊力產(chǎn)生損傷或破裂的可能性显熏。測定方法一般采用特定儀器（如Wisconsin breakage tester和Stein breakage tester）模擬籽粒脫粒時遭受的沖擊力雄嚣，通過對一定量籽粒樣品施加外力、作用一定時間后喘蟆，將處理過的樣品過 12/64英寸（4.76mm）圓孔篩缓升，根據(jù)過篩后的物品重量占樣品總重的百分比來表征BS。依據(jù)BS值可將玉米品種的破碎表現(xiàn)劃分為感和抗等不同類型蕴轨，籽粒的破碎性有較高的遺傳力港谊。

不同品種抗破碎率差異與品種籽粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分橙弱、硬度及相關(guān)籽粒形態(tài)性狀等有關(guān)封锉，一般小粒比大粒品種更抗破碎；圓形籽粒破碎率較高膘螟，而扁平籽粒較低；粒重與BS呈負相關(guān)關(guān)系碾局，粒重越大荆残，BS越小净当；籽粒體積密度越大的破碎率越低内斯。在培育品種時可考慮籽粒脫粒這一特性，特別是選育抗縱向破裂的品種像啼。

構(gòu)建玉米機械粒收栽培新理念與生產(chǎn)技術(shù)體系

與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比俘闯，機械粒收需要建立全新的栽培理念，即通過選用早熟忽冻、脫水快的品種真朗、以生育期換水分，實現(xiàn)籽粒田間直接收獲并降低烘干成本僧诚；通過增密種植遮婶，以密度增產(chǎn)量蝗碎；將增密種植、高質(zhì)量群體調(diào)控為核心的高產(chǎn)栽培與以機械粒收技術(shù)為核心的全程機械化生產(chǎn)技術(shù)相融合旗扑，從而實現(xiàn)高產(chǎn)高效協(xié)同提高蹦骑。對此，玉米機械粒收在關(guān)鍵栽培技術(shù)方面需做相應(yīng)調(diào)整臀防，構(gòu)建新的生產(chǎn)技術(shù)體系：

（1）適當增加種植密度眠菇，提高單產(chǎn)；

（2）構(gòu)建玉米高質(zhì)量群體袱衷，提高植株的抗倒性捎废；

（3）加強病蟲害管理，特別是莖腐病祟昭、穗腐病和玉米螟的防控缕坎；

（4）統(tǒng)一種植行距，提高機械作業(yè)質(zhì)量與效率篡悟；

（5）適時收獲谜叹。

適時收獲

適時收獲能減少玉米倒伏和落穗風險，有效降低田間損失搬葬。收獲時期可根據(jù)籽粒水分含量荷腊、倒伏風險等確定。Piggott等研究表明急凰，當玉米籽粒含水量為 26％～29％ 時女仰，自然落粒僅為 1％，含水量降至 25％以下時抡锈，自然落粒迅速增至 10％ 左右疾忍。

生產(chǎn)中在收獲前應(yīng)及時判斷莖稈的抗倒性來確定收獲時期。收獲前可通過用手捏地上第 2床三、3節(jié)莖稈或推拉莖稈呈 45 度角傾斜的方法測試莖稈或根系質(zhì)量一罩。如果手捏第 2、3 節(jié)莖稈感覺其松軟撇簿，表明莖稈受損（可能由莖基腐病引起）聂渊，莖稈質(zhì)量明顯下降，倒伏風險加大四瘫；如果推拉莖稈呈 45度時莖稈折斷或倒伏汉嗽，表明莖稈的質(zhì)量也明顯下降；如果測試中有 10%植株存在上述現(xiàn)象找蜜，表明莖折和根倒的可能性加大饼暑，應(yīng)提前收獲。

生理成熟后田間脫水期間，隨站稈晾曬時間延長撵孤，一些品種倒伏迈着、掉穗會加重，遇連續(xù)陰雨天氣邪码，籽粒容易發(fā)生霉變裕菠，北方春玉米區(qū)當環(huán)境溫度降低到10 ℃以下時籽粒很少脫水，因此闭专，可以根據(jù)氣溫情況及時收獲奴潘。

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