高 卓 高增永 劉樹勛
(1 河北省農村產權交易中心,石家莊050035;2 河北省種子管理總站,石家莊050031;3 河北省農作物引育種中心,石家莊050031)
農業生產諸環節(耕、種、管、收)全程實現機械化是農業現代化的標志,實現農業生產機械化作業是一個農機農藝結合的問題,與種子(品種)關系密切的主要在種植和收獲環節。在種植環節,主要農作物已經實現機播甚至精播;在收獲環節,主要農作物中的水稻、大豆、棉花能夠機收,小麥作物已經實現機收,但玉米作物籽粒機收仍是制約生產全程機械化的“瓶頸”。
破碎率高是目前玉米籽粒機收存在的主要問題,導致破碎率高的主要原因是玉米籽粒含水量高。關于玉米籽粒含水量與機收破碎率的關系,國內外已有眾多研究證實了二者高度相關,并表明破碎率隨著籽粒含水量的降低而明顯降低,大多數研究認為,籽粒含水量為20%左右時破碎率最低,河北省近幾年試驗結果也與這一觀點相符。
解決玉米籽粒機收破碎率高的問題需要農機農藝配合[1-2],收獲機械需要改進但也不能單純依靠農機;而改進農藝,即采用具有早熟、脫水快等特征特性的品種潛力巨大,也是目前的主攻方向。
Brooking[3]研究表明玉米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,他把這一階段的水分損失稱為與籽粒灌漿相關的發育失水過程;第2 階段始于生理成熟到適宜籽粒機收的含水量,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,特別是與溫濕度有關的日曬、風吹、陰雨影響,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,而陰雨天甚至會反彈。當天氣條件相同時,株型是否清秀、苞葉數目多少、果穗軸徑粗細、籽粒的排列及品質成分等品種特征特性就變得相對重要,都會對脫水快慢產生影響。
從玉米植株結構來看,稈高穗大粒大,果穗位于莖稈中部,外有苞葉內有粗軸,妨礙了果穗通風采光和籽粒水分蒸發散失,這種植株結構特點自然不利于籽粒快速脫水,與同時期成熟的大豆、水稻等作物相比脫水較慢。
從氣候方面來看,河北省玉米成熟時間在雨季(7 月、8 月)過后的“十一”前后,平均氣溫十幾度,天涼地潮秸稈綠,籽粒水分降低慢,如果不在田間站稈十天半月,水分很難從30%以上降低到20%左右。與玉米作物形成鮮明對比的是小麥作物,河北省小麥成熟時間一般在6 月中上旬,雨季來臨之前,平均氣溫30℃,驕陽似火,天干地燥秸稈白,下一場逼熟雨、吹一陣干熱風,籽粒水分2~3d 就可以從30%降到13%,甚至更低。“十一”前后成熟的玉米與6 月成熟的小麥脫水干燥具有天壤之別,如果以小麥脫水干燥思維理所應當地認為玉米生育成熟了就可以籽粒機收顯然是錯誤的。
玉米植株結構特點及其成熟時的氣候使得其籽粒脫水速度遠遠慢于6 月份成熟的小麥和同時期成熟的大豆、水稻等作物,很難做到成熟了就進行籽粒機收,對此應有清醒、客觀的認識。
我國幅員遼闊,生態氣候類型復雜;人多地少,糧食安全是個大問題,不能輕言放棄復種。對于熱量少的復種地區,熱量和時空成為作物生長限制因素,尤其是冬小麥—夏玉米一年兩熟輪作地區,6 月收完小麥緊接著種玉米,“十一”前后收完玉米緊跟著種小麥,有“三夏、三秋大忙季節”之說,連續耕作,沒有更多的熱量、時間、空間供作物生長站立。
從已經實現機收玉米籽粒的國家和地區經驗來看,一是選用早熟品種;二是推遲收獲,如美國一般在完熟后2~4 周收獲,我國黑龍江墾區在上凍后收獲,走站稈脫水、推遲收獲的路線。
基于上述分析可以推斷:機收玉米籽粒品種應該具有早熟、堅稈、脫水快的特征。早熟提供站稈脫水時空;堅稈為站稈,利于脫水機收;脫水快(包括發育失水和站稈脫水)便于盡早收獲,避免或減少自然災害造成的損失,不耽誤下茬耕作。這些特征也應該成為機收玉米籽粒品種選育的目標和方向。
5.1 高度重視籽粒破碎率高的問題 籽粒破碎率高不符合有質量效益的發展原則。破碎籽粒本身商品價值大大降低,且極易返潮、霉變、蟲蛀、丟失,帶來進一步的價值損失。
5.2 高度重視站稈脫水問題 現在普遍重視選育成熟時水分低,即發育失水快的品種,但是不能因此而忽視站稈脫水,已有經驗和眾多試驗表明,離開田間站稈脫水可能無法達到適宜機收的籽粒含水量。應從株型、苞葉數目、穗軸粗細等外部形態特征,從抗病、堅稈、籽粒品質等內在遺傳性狀諸方面篩選通透性好、落黃性好、站得住稈、脫水快的品種。
5.3 區分玉米成熟時籽粒含水量與適收期籽粒含水量 這是兩個概念,通常適收期晚于成熟時期。目前玉米發育成熟時籽粒含水量偏高,不適宜籽粒機收,需要在田間站稈脫水一段時間才能達到適收期籽粒含水量。
5.4 對適收期籽粒含水量標準有疑問 黃淮海適宜機收籽粒品種的籽粒含水量審定標準為≤28%,對此不敢茍同。目前開展的眾多相關試驗表明,收獲含水量28%的籽粒破碎率高。從查到的國內外資料和“玉米收獲機械——技術條件”(GB/T 21962-2008)對籽粒含水率技術要求來看,適收期籽粒含水量20%左右更貼近實際。當然,如果能夠選育出籽粒含水量高的適收品種必將有利于農業生產和品種推廣。
5.5 對活稈成熟品種是否適合籽粒機收有疑問 筆者認為活稈成熟是高產及青貯玉米的特征。如果玉米全株濕綠,就像在潮濕的環境晾衣服,籽粒水分能快速降下來嗎?對此表示懷疑。從上面分析和見到的國外機收玉米場景來看,認為機收玉米籽粒品種成熟時應該盡快使秸稈變干,就像小麥落黃一樣,形成有利于籽粒脫水的環境。