鄂西北山地夏玉米全程機械化生產技術集成研究

吳承國，肖能武*， 周 剛*， 李永學， 陳光勇，向世標， 孟鴻洲， 柯 磊， 唐余成， 謝菊英

(1. 湖北省十堰市農業科學院，湖北十堰 442000；2.長江大學主要糧食作物產業化湖北省協同創新中心，湖北荊州 434023)

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鄂西北山地夏玉米全程機械化生產技術集成研究

吳承國1，2，肖能武1，2*， 周 剛1，2*， 李永學1， 陳光勇1，向世標1， 孟鴻洲1， 柯 磊1， 唐余成1， 謝菊英1

(1. 湖北省十堰市農業科學院，湖北十堰 442000；2.長江大學主要糧食作物產業化湖北省協同創新中心，湖北荊州 434023)

[目的]探索適宜鄂西北低山丘陵區的夏播玉米全程機械化集成生產技術，加快機械化進程，促進鄂西北山地玉米產業發展。[方法]2012—2015年連續開展夏玉米品種篩選試驗、播期試驗和種植密度試驗，篩選適宜鄂西北山區機械化生產的夏玉米品種，研究相應的栽培技術，并結合農機具進行了機械化生產試驗，論證其可行性以及評價其生產效益。[結果]篩選出最適宜鄂西北低山丘陵地區夏播玉米機械化生產的玉米品種鄭單958，播種時間控制在6月15日前最佳，種植密度為7.50×104株/hm2最佳。[結論]研究出一套適宜低山丘陵地區的夏播玉米全程機械化生產模式，緩解了當前農村勞動力不足與老齡化問題。

山地；夏玉米；機械化；生產模式

十堰市地處鄂西北山區，玉米是其第一大糧食作物，常年種植面積在8萬hm2左右。其中，夏玉米播種面積3.3萬hm2，主要分布在丹江口市、鄖陽區、鄖西縣、竹山縣等低山丘陵河谷地帶，該區域較適宜機械化生產。近年來，農村勞動力流失嚴重，常駐勞動人口老齡化加劇，數量少且孱弱的老年勞動力已無力支撐傳統種植模式下的玉米生產[1]，實現玉米機械化生產是解決這些問題的根本途徑[2]。在鄂北崗地夏玉米區，玉米機械化生產較為普及，然而機械化生產技術尚未在十堰市適宜機械化生產的夏播玉米區推廣開。

十堰市夏播玉米用種主要為黃淮海夏播區玉米品種，也有當地春播品種夏播種植的，品種多、亂、雜，多數北方品種在該市表現對銹病、大斑病、粒腐病等病害抗性較差。夏播玉米品種應耐高溫，結實好，生育期適宜，不影響下一季作物生產；機械化生產則需要株高、穗位高適宜，耐密植，脫水速度快，穩產性好的玉米品種[3-4]。自2012年開始，在湖北省夏玉米產業技術體系和主要糧食作物產業化湖北省協同創新中心的大力支持下，結合山地夏播玉米生產特點和農民種植習慣，進行了品種篩選試驗、播期試驗、種植密度試驗，并結合農機具[5]進行了機械化生產試驗，對其可行性及生產效益展開分析，以期篩選出適宜的品種、優化栽培技術，集成一套適宜低山丘陵地區的夏播玉米全程機械化生產模式，促進該地域玉米機械化發展。

1 材料與方法

1.1 適合機械化生產的夏玉米品種篩選試驗

1.1.1 材料與試驗地。供試品種為收集自十堰市及周邊地區種子站在農業生產上大量使用的已通過國家或省級審定的夏玉米品種，共計132個，如蠡玉16、漢單777、橋玉20、齊單1號等，以湖北省夏播玉米區域試驗對照品種鄭單958為對照。2012—2013年在十堰市丹江口市蒿坪鎮展開試驗，試驗地點位于十堰市東北部，海拔250 m左右，地勢較平坦，屬低山丘陵地帶，種植制度大多為玉米-小麥、玉米-油菜，種植模式為單作。

1.1.2 試驗設計與方法。于6月5日左右，小麥或油菜收獲后播種，每個玉米品種設1個小區，各品種隨機排列，小區長6.00 m、寬2.00 m，小區面積12.00 m2，3行區，種植密度為6.75×104株/hm2。底肥為含量45%的氮磷鉀三元復合肥，施用量為750 kg/hm2；3～4片葉期追施苗肥，尿素施用量為150 kg/hm2；11～12片葉期追施穗肥，尿素施用量為300 kg/hm2。播種后至出苗前噴施乙草胺，實施土壤封閉防治雜草，五葉期左右噴施煙嘧磺隆懸浮劑除草，苗期噴施氯蟲苯甲酰胺防治小地老虎，大喇叭口期噴施阿維菌素防治玉米螟。1.1.3 調查方法。于9月20日左右，乳熟期至蠟熟期之間開始調查和篩選。篩選標準：株高240～280 cm、穗位高100～130 cm，抗病，倒伏率不高于對照，生育期不超過110 d，產量較對照增產3%以上；莖稈矮、堅韌、耐密植，果穗均勻，穗軸細而堅硬，苞葉長度適宜，脫水快[3-4]。

1.2 夏玉米播期試驗

1.2.1 材料與試驗地。供試品種為2012—2013年品種篩選試驗中表現較好的7個品種：蠡玉16、秋樂151、鄂玉25、浚單20、齊單1號、宜單629、鄭單958(CK)。試驗地點仍設在丹江口市蒿坪鎮。

1.2.2 試驗設計與方法。于2014年6月8、15、21、27日分4期播種。每個品種設1個處理，3次重復，每處理小區長6.00 m、寬3.35 m，5行區，播種密度為6.75×104株/hm2，常規管理同“1.1.2”。

1.2.3 測量方法。于9月20日左右，玉米蠟熟期開始收獲，5行區取中間3行，待晾曬干后測產，折算產量。

1.3 夏玉米種植密度試驗

1.3.1 材料與試驗地。供試品種為鄭單958，2014年在丹江口市蒿坪鎮開展試驗。

1.3.2 試驗設計與方法。試驗設10個處理(表1)，種植密度設置為 6.00×104、6.75×104、7.50×104、8.25×104、9.00×104株/hm2共5個水平，各種植密度梯度設單株和雙株2個因素，3次重復。6月8日播種，常規管理同“1.1.2”。

1.3.3 測量方法。于9月22日左右，玉米蠟熟期開始收獲，5行區取中間3行，待晾曬干后測產，折算產量。

1.4 夏玉米機械化生產試驗

1.4.1 材料與試驗地。以鄭單958為供試品種，于2015年6—10月在丹江口市盧嘴村展開試驗，該地海拔250 m左右，地勢較平坦，交通便利，屬低山丘陵區。

1.4.2 機械。試驗用機械有雷沃歐豹TB604拖拉機、亞澳SGTNB-180Z4/8 F型旋播機、雷沃谷神GE25(4LZ-2.5E3型)籽粒直收型玉米收獲機、電動噴霧器等。

1.4.3 試驗設計與方法。試驗面積6 670 m2，于6月9日采用旋耕機整地、施肥、精量單粒播種一次完成，播種深度3～5 cm，行距0.45 m，播種量45 kg/hm2，確保播種密度7.50×104株/hm2左右，底肥750 kg/hm2，化學除草防蟲。另設6 670 m2傳統種植面積作為對照。

1.4.4 調查方法。9月28日收獲前分別5點取樣，每點取3行，每行10 m，晾曬干后測產，大田使用玉米籽粒直收型收割機收獲，分別計算和評價傳統生產和機械化生產模式成本與收益。

表1 試驗設計

2 結果與分析

2.1 夏玉米品種篩選結果 經連續篩選試驗，最終篩選出鄭單958、漢單777、橋玉20這3個品種較適宜夏播機械化生產，其部分農藝性狀見表2。

表2 3個玉米品種的農藝性狀

其中鄭單958果穗均勻，軸細，粒深，無禿尖，無空稈，抗病性較好，抗倒伏，結實性優異，年間產量差異非常小，穩產性好，脫水性較好，生育期短，在試驗品種中最適宜夏播機械化生產。

2.2 夏玉米播期試驗結果 6月27日播種的各參試玉米品種至9月20日仍未成熟。由表3可知，6月15日播種的參試品種平均產量較6月8日播種低1.69%，6月21日播種的參試品種平均產量較6月8日播種低26.43%，減產明顯。結合當地作物輪作模式，太早播種上季小麥收獲還未完成，太晚播種影響下季油菜或小麥播種，因此夏播玉米在6月15日以前播種比較適合。

2.3 夏玉米種植密度試驗結果 由圖1可知，單株種植產量在不同種植密度下皆優于雙株種植產量，在7.50×104株/hm2種植密度下單株種植產量最高，為8 457.90 kg/hm2。結果表明，鄭單958夏播在當地以7.50×104株/hm2的種植密度、單株種植較適宜。

表3 夏玉米不同播期試驗的產量結果

Table 3 Yield of summer corn in different sowing date test

kg/hm2

圖1 鄭單958夏播不同種植密度處理的產量結果Fig. 1 Yield of Zhengdan 958 sowing in summer under different planting densities

2.4 夏玉米全程機械化生產試驗結果 試驗結果表明，采用雷沃歐豹TB604拖拉機懸掛亞澳SGTNB-180Z4/8 F型旋播機，旋耕、播種、施肥一次完成，平均用時255 min/hm2；采用雷沃谷神GE25(4LZ-2.5E3型)籽粒直收型玉米收獲機收獲、脫粒、秸稈粉碎一次完成，籽粒完整度較好，收獲干凈，田間基本無落粒，平均用時210 min/hm2，證明當地玉米機械化生產是可行的；采用機械化種植的鄭單958產量達8 661.75 kg/hm2，傳統種植模式下產量為8 479.05 kg/hm2。

傳統生產模式下，以當年玉米單價2.2元/kg計算，平均玉米產量收入為8 479.05 kg×2.2元/kg=18 653.91元；主要成本包括種子825元/hm2、化肥2 100元/hm2、農藥180元/hm2、整地1 275元/hm2，人力成本如播種、施肥、施藥、收獲、脫粒等需用工約75人/(d·hm2)，合7 500元/hm2左右，總計生產成本為11 880元/hm2左右，利潤為6 780元/hm2左右。

全程機械化生產模式下，平均收入為8 661.75 kg×2.2元/kg=19 055.85元；主要成本包括種子825元/hm2,化肥2 100元/hm2,農藥180元/hm2,整地、施肥、播種1 050元/hm2,收獲1 500元/hm2,人力成本約需用工1人/(d·hm2)，合1 500元/hm2左右，總計生產成本為7 155元/hm2左右，利潤為11 895元/hm2左右。

玉米機械化生產較傳統生產模式減少用工約60人/(d·hm2)，節支增收5 115元/hm2左右。

3 結論與討論

通過2012—2015年連續展開的品種篩選試驗、播期試驗、種植密度試驗以及最終的機械化生產試驗，最終篩選出了最適宜鄂西北低山丘陵地區夏播玉米機械化生產的玉米品種鄭單958，確定了夏播玉米最適播期為6月15日之前，最適種植密度為7.50×104株/hm2，且玉米全程機械化生產，較傳統生產模式平均可減少用工60人/(d·hm2)，節支增收5 115元/hm2左右。

實施玉米全程機械化生產，省工、省時、輕簡化，可有效緩解當前農村勞動力不足與老齡化問題，將勞動力從繁重的農務中解放出來，通過外出務工來增加收入[6]；機械化生產可使秸稈全部還田，培肥地力，減少化肥用量，減輕化學污染，促進農業可持續發展[7]。

然而要更快更好地實現十堰市玉米生產機械化生產，仍存在一些問題：①仍缺少適宜機械化的夏播玉米品種。經篩選試驗，發現十堰市種植的夏播玉米品種大多來自北方黃淮海區域。這些品種在十堰市種植后，許多病害加重，部分品種不耐高溫，導致結實率降低，減產明顯，加上當前玉米品種生育期過長，收獲時含水量仍然較高，機械收獲破損率高。選育適宜當地機械化生產的夏播玉米品種是當務之急。②山區玉米生產全程機械化的難點在于機械追肥。當前可以通過使用高氮三元復合肥、重施底肥、免施追肥解決。從長遠看，要靠研制玉米專用緩釋肥，選育中小穗、耐瘠薄品種來解決。③加大農機補貼，繼續促進土地流轉和農業生產合作社發展。十堰市地處秦巴山區，農村貧困人口比例很高，大型農機普及率很低，需要加大補貼力度，鼓勵土地流轉和農業生產合作社的建立，從而加快機械化進程[8]，為十堰市玉米產業化和可持續發展助力。

[1] 張敬國．關于農村勞動力轉移就業的思考[J]．現代農業科技，2013(3)：336，338．

[2] 付洪立．農業機械化在現代農業生產中的作用[J]．現代農業科技，2014(10)：205-206．

[3] 王元東，張華生，段民孝，等．適于全程機械化生產的玉米新品種選育探討[J]．中國種業，2014(11)：23-25．

[4] 李川，喬江方，谷利敏，等．影響玉米籽粒直接機械化收獲質量的生物學性狀分析[J]．華北農學報，2015，30(6)：164-169．

[5] 何川，鄭祖平．四川丘陵區玉米機械化生產新技術[J]．四川農業科技，2016(4):12-13．

[6] 黃聲東，向欣，張其蓉，等．夏玉米品種篩選與全程機械化生產技術[J]．中國種業，2015(3):39-41．

[7] 潘劍玲，代萬安，尚占環，等．秸稈還田對土壤有機質和氮素有效性影響及機制研究進展[J]．中國生態農業學報，2013，21(5)：526-535．

[8] 楊洪興，陳靜，陳艷萍．江蘇省玉米機械化生產的發展及育種對策思考[J]．江蘇農業科學，2014(11)：116-119．

Study on Mechanized Production Technology Integration for Summer Corn in Mountain Region of Northwest Hubei Province

WU Cheng-guo1,2,XIAO Neng-wu1,2*, ZHOU Gang1,2*et al

(1. Shiyan Academy of Agricultural Science，Shiyan，Hubei 442000；2. Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry，Yangtze University，Jingzhou, Hubei 434023)

[Objective]To explore a suitable fully mechanized integrated production technology for the summer sowing maize in low mountain and hilly region of northwest Hubei Province, promote the process of mechanization and improve the development of northwest mountain maize.[Method]We screened summer maize varieties, sowing date and planting density of summer corn from 2012 to 2015. Based on the results, to determine the suitable summer maize varieties and the corresponding cultivation techniques in the northwest mountain mechanized production. At the same time, we conducted the production mechanization development, so as to analyze the feasibility of this technology and its production efficiency.[Result]Zhengdan 958 was suitable for the summer sowing maize production mechanization in low hilly land of northwest Hubei Province. The best sowing time was before June 15. The best planting density was 7.5×104plants per hectare. [Conclusion]We studied mechanized production technology for summer corn in low mountain and hilly region，which could alleviate the current rural labor shortages and the aging problem.

Mountain land；Summer corn; Mechanization; Production mode

吳承國(1966-)，男，湖北勛西人，高級農藝師，從事玉米育種及栽培技術研究。*為共同通訊作者，肖能武，推廣研究員，從事作物栽培技術研究；周剛，高級農藝師，從事玉米育種及栽培技術研究。

2016-09-27

S 233.73

A

0517-6611(2016)32-0009-03