張掖玉米制種機械化應用現狀及對策

王 林 張東昱

（1 甘肅省張掖市農業機械化技術推廣站，張掖 734000；2 甘肅省張掖市種子管理局，張掖 734000）

張掖市位于河西走廊中部，光熱充足，每年日照時數超過3000h，有效積溫2600～3611℃，無霜期在150d 以上，是理想的天然農作物制種基地。近年來，張掖市立足資源稟賦，加大產業結構調整力度，打造百萬畝制種玉米基地，制種玉米面積穩定在6.67 萬hm2左右，成為全國最大的雜交玉米種子生產基地，為我國提供了45%以上的用種量。制種玉米耕種收綜合機械化水平達73.1%，其中耕整地、播種、植保、收獲機械化水平分別達100%、95.0%、93.5%、15.3%，機械化對制種玉米產業發展起到了較為明顯的推動作用。但是隨著農村空心化的出現，勞動力短缺、勞動力價格提升，部分環節受種植農藝等因素的影響沒有實現機械化，導致制種玉米經 濟（比較）效益相對減弱，嚴重影響農民制種積極性，為玉米制種產業可持續健康發展埋下隱患，全力推動制種玉米全程機械化已成當務之急。

1 制種玉米全程機械化效益分析

1.1 經濟效益機械化生產已經成為主要的生產手段，全程機械化作業與人工或半機械化相比可節約勞動力成本10155 元/hm2。其中耕整地和播種環節托管服務每hm2節約成本675 元，去雄和收獲環節與人工作業對比分別節約成本2850 元、6300 元，田間管理機械化環節節約成本330 元。另外精量播種每hm2可節約種子30%以上，節約成本270 元，精準施肥可節約化肥成本750 元。

1.2 生態效益近年來張掖市立足綠色發展，在秸稈和殘膜回收等方面大力推廣綠色環保機械化技術，秸稈利用率和殘膜回收利用率明顯提高，分別達96.5%、82.0%。玉米秸稈逐步轉化利用，收儲秸稈收益可達1500 元/hm2，不但產生了明顯的經濟效益，也為農村環境整治作出了突出貢獻。隨著機械化精準施肥、高效植保等機械化技術的推廣，農藥化肥量分別降低42%、22%，有效地降低了土壤污染。

1.3 社會效益隨著全程機械化技術的推廣與運用，大部分環節實現機械化，有效緩解了農村勞動力短缺與保耕保種、搶收搶種的矛盾，據調查，全人力耕種人均管理面積為0.5hm2，實現全程機械化人均管理面積可達6.6hm2左右。機械化水平的提高，確保了制種玉米種植面積穩定。

2 制種玉米機械化生產問題分析

張掖市制種玉米耕種收綜合機械化水平為73.1%（制種玉米生產環節比玉米生產環節復雜，主要環節如去雄不在衡量指標內），其中耕整地農機化水平達100%，機械化播種95.0%，機械化收獲達15.3%，機械化植保93.2%，秸稈處理機械化水平96.5%，殘膜回收機械化水平82.0%，在實際生產中還存在播種主要以覆膜機+半機械化模式為主，機械化去雄還在試驗階段，機械化收獲作業面積小、破損率高等問題。

2.1 生產環節分析

2.1.1 機械化耕整地耕整地環節是制種玉米播種、病蟲害防治、去雄的基礎環節，耕整地質量直接影響制種玉米播深播行一致性、作物長勢整齊度[1]，嚴重影響機械化后續環節作業，必須高度重視。耕整地機械裝備結構趨于完善，懸掛犁、牽引犁、翻轉犁、圓盤耙、釘齒耙、鎮壓器、旋耕機、秸稈還田機、聯合整地機等耕整地機械已普遍用于農業生產之中，激光平地機等高科技耕整地設備也在逐漸普及。隨著大功率動力機械的廣泛應用，聯合整地機滅茬作業面積逐年增大，該種機型可一次性完成深松、旋耕、碎土、鎮壓等多道工序，減少了機具進地碾壓次數，耕地成本大幅下降，每hm2平均節約成本15～450 元。采用深松+旋耕作業聯合整地方式經濟性和耕地質量較高，但對種植規模不大的農戶，多采用分段作業形式，這種形式增加了土壤壓實度，特別是地塊岸頭由于機械化作業被壓實，播種機入土深度小導致播深較淺，地塊中間播深較深，播種深度不一致造成玉米長勢不一致。另外，張掖市制種玉米采用地膜覆蓋節水模式，市場銷售的地膜多為0.01mm，經過太陽暴曬風化后不易撿拾，深松作業前必須將地膜全部撿拾，否則會將地膜旋耕入地，造成土壤污染，影響產量和可持續性，因此必須配套殘膜撿拾機，推動廢舊農膜回收利用。

2.1.2 種植模式種植模式是標準化生產的基礎，目前主要有500mm 等行或700mm、300mm 寬窄行種植兩種模式，父母本1∶6～1∶7 比行種植，實踐證明等行距種植有利于收獲機械對行收獲，寬窄行種植有利于中耕機械作業和機械化去雄。但目前受制種玉米保苗數和品種的影響，農民種植模式多種多樣，機械化作業受限，因此要加大試驗示范力度，做給農民看，帶著農民干，通過對比核算、效益評價等方式，引導集中統一種植模式，實現農機農藝融合，有利于推廣全程機械化技術。

2.1.3 親本質量種子是糧食安全的“芯片”，親本種子質量的高低影響出苗率、生長整齊度，直接影響機械化抽雄和收獲。首先使用風篩式清選機，剔除種子中大、小雜質和輕雜質，使親本種子顆粒大小達到基本一致。風篩清選機精選之后，還要使用重力清選機進一步精選。最好將種子按照圓種、扁圓種、扁種外形和種子飽滿程度或按照籽粒分類分級，同級種子在一塊地內種植。播種前對原種進行發芽率試驗，要求種子發芽率達到98%以上，種子純度達到99%以上，種子凈度達到98%以上，有效保證種苗長勢一致性，便于后續機械化作業。但目前由于制種公司多，雜交玉米品種達1000 多種，目前機械化選種設備價格高、性能單一，回收周期長，農民和制種公司投入積極性不高，必須加大選種經營主體扶持力度，延長制種產業鏈條，提高選種精度和質量。

2.1.4 播種質量目前播種方式有人力式半機械化播種和精量播種機播種兩種方式。人力式半機械化播種，由于受到土壤性質、操作人員和滾筒內種子多少的影響，行距一致性無法得到保障。在實踐中根據制種玉米生物學特性，要按照“寧可母等父，不可父等母”的原則，選擇適合的父母本播種期，花期相同的可以同時播種。實踐表明，采用半機械化行距合格率僅為40%，而采用氣吸式或機械式精量播種機，每穴1粒，空穴率僅為1.05%，播種深度40mm，誤差≤14%，采用直線導航的自動監視系統，可確保直線性，行距合格率為90%，可節約成本450 元/hm2。

2.1.5 去雄機械目前機械化去雄還在推廣示范階段，設置播種和作物長勢對機械化去雄影響試驗點4 個，采用寬窄行種植模式，測定播種行距、作物長勢整齊度、一次去雄取凈率[2]。張掖市引進酒泉奧凱種子機械股份有限公司OK 104-3CX 去雄機，該去雄機對行作業，當去雄機前進時，首先去雄器前端的引導撥桿接觸到玉米雄穗，玉米雄穗就沿著去雄器前端的引導撥桿進入橡膠輪抽雄裝置，這時采用液壓馬達為動力，以400r/min 的速度旋轉的橡膠輪抽雄器通過橡膠輪接觸面之間的摩擦力迅速將制種玉米母本雄穗抽出。機械化去雄主要存在兩方面的制約因素，一是由于播種、田間管理等環節的農藝技術不規范，造成作物高低不一致、抽雄時間不一致而影響去雄機作業效率的問題；實踐證明，在同塊地相同的管理措施條件下，采用精量播種機播種的制種玉米機械化去雄取凈率可達78.8%～89.6%，而半機械化播種方式的制種玉米，機械化去雄作業時壓苗傷苗情況嚴重，機械化作業難以展開。二是土地面積較小，所用去雄機機身龐大，轉彎半徑較大，需要機耕道6m 以上，在田間轉彎首先就要將橫岸頭割去6m，這對于小地塊種植農戶損失較大，該種機具推廣難度較大。建議研究開發適宜小地塊作業的機具，加大標準化種植制度的推廣力度。

2.1.6 收獲機械影響制種玉米收獲的農藝性狀主要包括莖稈性狀、穗部性狀和籽粒性狀[3]，制種玉米具有其特殊性，除以上影響因素外還有收獲方式、籽粒含水量和機械本身特性。近幾年玉米聯合收獲機各種機型基本成熟，采用莖穗兼收式聯合收獲機或收獲機+扒皮系統分段式收獲可取得較好的效果。

含水量的影響含水量對機械收獲的影響較大：實踐表明，含水量過高會導致損失率和破損率相應增加，含水量超過30%，平均損失率為1.87%，含水量在20%以下時平均損失率為1.08%。含水量高時破損率略高，平均破損率為5.1%；含水量低時平均破損率為2.7%。

機械性能的影響摘穗裝置對制種玉米果穗損傷較大，采用摘穗板與拉莖輥組合式且拉莖輥為對刀式、摘穗板間隙可調的機型，通過調整機具參數，果穗損失率較小。采用螺旋式拉莖輥、缺少摘穗板的收獲機收獲制種玉米果穗損傷較大。采用收獲機剝皮裝置，能一次性完成收獲剝皮作業，剝皮回收倉籽粒含雜率平均值為14.5%（最高18.55%，最低5.45%）、損傷率平均值為75.05%（最高89.44%，最低53.7%），果穗箱籽粒含雜率平均值為0.19%（最高0.25%，最低0.12%），損傷率平均值為2.14%（最高6.18%，最低0.37%），果穗損失率和損傷率較高，大大超過了國家標準和作為種子使用標準，因此，剝皮裝置不適宜制種玉米一次性收獲。采用摘穗-晾曬-扒皮-脫粒分段式收獲，待晾曬2～5d 后再用扒皮機進行扒皮作業模式效果較好。另外，為確保收獲質量，在作業過程中要根據作物長勢、品種和收獲時機及時調整拉莖輥間隙、摘穗板間隙、運輸鏈間隙和扒皮輥間隙，使之符合要求。

2.2 生產效益分析由于制種玉米生產具有特殊性，適應的機具價格高，作業時間短，投入高、成本回收周期較長。例如，收獲環節理想的收獲方式是采用摘穗-晾曬-剝皮-脫粒分段式進行，這樣不但需要購置適合玉米生產的收獲機（30 多萬元），還需要購置其他環節的機械，僅剝皮機價格就在72 萬元，如另外購置1 臺去雄機（價格120 萬元），年作業時間約15d，收回成本需5 年。

2.3 推廣應用分析由于制種企業大多采用分散承包式，制種企業不需要承擔作業費用，種植成本的高低與制種企業關系不大，因此大部分制種企業要求利用人工收獲來保證種子的質量，造成機械化技術推廣難度加大。另外，制種玉米生產要求種植精度高、收獲損失小、去雄干凈徹底，要求農機操作人員必須根據農事要求不斷調整機具參數，確保機械在最佳工作狀態，目前能按照農事要求正確操作和調整機具的技術人員較為短缺。

2.4 社會化服務分析實現全程機械化，合作社是主要的承擔者。目前，張掖市農機服務組織普遍存在能力弱、服務項目不全的問題。全市農機專業合作社367 家，以制種玉米生產為主要服務內容的專業合作社只有26 家，且服務功能單一，只能開展耕整地和播種環節作業，無一家能承擔制種玉米全程機械化托管服務的合作社。

3 對策與建議

3.1 政策引導，項目帶動政府要制定扶持推動政策，傾斜現有購機補貼、深松作業補貼、制種大縣獎補和高標準農田建設等項目資金，對適宜制種玉米生產的去雄機械、收獲機械等短板機械給予累加補貼[4]；采用作業補貼形式對機械化去雄和收獲給予作業補貼；通過政策和項目支持配置作業機械、發放機械化收獲作業補貼，培育服務水平高、帶動能力強的農機專業合作社，推進制種玉米社會化服務水平提升，提高玉米制種全程機械化綜合水平。

3.2 技術跟進，全程服務組建農機農藝配套技術研究指導團隊，認真研究農機與農藝相適應的技術對策，制定區域性農機化技術模式和作業規范，總結推廣適合全市制種玉米去雄收獲的農機農藝配套技術。圍繞短板弱項，合理布局、科學規劃，建立試驗示范基地。對提供制種玉米全程機械化作業的專業合作社給予一定的獎補。

3.3 企業帶動，規模發展通過制定資源配置競配機制，鼓勵制種企業運用農業機械作業，玉米制種企業要帶頭主動引進先進實用機具，根據玉米成熟時間，合理安排種植結構，延長農機作業時間，探索最大收益路徑，進而調動專業合作社、種植大戶購機積極性。大力培育一批能提供制種玉米全程機械化服務的專業合作社，為當地制種玉米生產提供托管服務。

3.4 補齊短板，標準生產分析研究短板弱項，引進試驗先進機具，在標準化、智能化上下功夫。大力推廣精量播種、高效植保、機械去雄、機械收獲、殘膜撿拾、秸稈處理等技術試驗示范，總結完善可復制、可推廣的機械作業模式，按照種植規模優化機具配套方案，為農機專業合作社提供科學合理的機具購置方案。制定地方性作業規范和作業標準，推動標準化生產。積極引進智能化作業機具，延長機具日作業時間，使農機作業在低利潤的情況下，通過延長作業時間，取得更多經濟效益。