辽河流域玉米籽粒脱水特点及适宜收获期分析

辽河流域处于中国东北春玉米区南部,积温资源相对丰富,在该区域推广玉米机械粒收技术具有较好的热量资源基础,但区域内玉米收获时籽粒含水率偏高,机械粒收的破碎率、损失率偏高等质量问题突出。分析区域内主推品种的籽粒脱水特征、基于热量资源条件确定机械粒收的适宜时间,是解决上述问题的合理途径。2017年选择该区域主推的29个不同熟期玉米品种,在开鲁县和铁岭县开展了籽粒脱水动态观测试验。结合流域内常年春玉米播种日期、不同品种生长发育及籽粒脱水积温需求、历史气象数据等分析结果,建立不同品种在辽河流域适宜机械粒收时期的预测方法。结果显示, Logistic Power模型可以很好地模拟春玉米籽粒含水率变化过程。不同品种籽粒实收含水率与模拟含水率间存在极显著的线性关系,决定系数R2为0.916 (n=45),均方根误差RMSE为1.217。研究建立的不同品种籽粒含水率模型具有极佳的区域适用性,以2017年国审的4个宜机收品种及流域内2个主栽品种研究,明确了不同品种适宜机械粒收时期的分布规律。国审品种中,德育919和京农科728自播种至籽粒含水率降至25%活动积温需求低于3200°C d,在辽河流域大部地区可于9月中下旬达到高质量机械粒收的籽粒含水率要求。泽玉8911和吉单66积温需求低于3400°C d,可于10月上中旬在流域内实现机械粒收,较上述德育919和京农科728晚10～20d。而当地主栽的辽单575和京科968脱水至适宜籽粒含水率的积温需求较泽玉8911和吉单66多200°Cd,无法在当地常规收获期实现高质量的机械粒收。本研究检验了基于LogisticPower模型的籽粒含水率预测模型在区域分析应用中的精度。通过比较国审宜机收品种与当地主栽品种的籽粒含水率变化、成熟和脱水的积温需求以及适宜机械粒收日期的空间分布规律,更新现有品种有助于在辽河流域实现常规收获期内的高质量机械粒收。     

内蒙古玉米机械粒收质量及其影响因素研究

2013～2017年在内蒙古开展9组机械粒收品种筛选与技术集成示范,共获得97个品种/组合139个品次样本数据。收获时采取机械粒收测产方式对其中6组试验进行产量和收获质量测试,结果表明,收获时子粒破碎率均值为9.89%,产量总损失率均值为5.77%,高于国标(GBT-21961—2008)规定≤5%的要求。子粒含水率均值为26.78%,含水率与破碎率、杂质率呈显著正相关。按子粒含水率和单产水平2个指标采用双向平均法作图进行品种分类,对97个供试品种/组合进行初步筛选,吉单66等15个品种表现出子粒含水率低、单产水平高的特点,适合机械粒收。     

东北春玉米子粒生理成熟期含水率差异分析

2017~2018年在内蒙古开鲁、辽宁铁岭试点，对8个共用品种生理成熟期子粒含水率进行观测，分析受子粒脱水成熟阶段（生理成熟前的15 d）积温变化的影响。结果表明，同一品种在不同地点、不同年份生理成熟期子粒含水率存在显著差异，其中，8个品种在不同地点间的差异平均达到2.31个百分点（变幅0.8~4.3），在不同年份间的差异平均达到2.91个百分点（变幅0.7~5.4），环境因素对子粒达到生理成熟的日期和含水率有显著影响，且环境和品种之间具有显著的互作效应。不同熟期玉米品种生理成熟期子粒含水率与生育期无显著相关，生育期（x）越长的品种，生理成熟期子粒含水率在不同地点、不同年份之间的差值（y）越大，两者符合y=0.161 9x-21.454，R2=0.736**（n=16）。子粒脱水成熟阶段积温对该阶段的脱水速率及生理成熟期子粒含水率具有显著影响，温度低、脱水慢的地区和年份玉米生理成熟期子粒含水率偏高，晚熟品种受影响程度明显大于早熟品种。     

辽宁中部地区玉米机械粒收质量及其限制因素研究

研究和明确制约机械粒收质量的因素,对于辽宁省玉米机械粒收技术的推广和生产转型升级具有重要意义。2015-2017年在辽宁省中部的铁岭县蔡牛镇、沈北新区黄家村和海城市耿庄开展了5组玉米机械粒收试验与示范,通过对41个参试品种57个品次粒收质量指标的测试与评价,结果表明：（1）子粒破碎率均值为11.38%,5组试验均高于国家标准≤5％的要求,破碎率偏高是目前辽宁机械粒收存在的主要质量问题;（2）收获产量损失率平均为3.93%,低于国家标准≤5％要求,但不同试验组间差异较大,变幅为0.78%~12.60%,部分田块机械粒收产量损失较大;（3）57个品次样本子粒含水率与破碎率、杂质率的相关系数分别为0.596和0.454,均达到极显著水平,子粒含水率高是导致破碎率和杂质率高的重要因素;（4）产量损失主要来自落穗损失,占总损失量的63.2%~92.5%,落穗损失与植株倒伏倒折密切相关;（5）10月中下旬（10月13日至10月21日）收获,87.2%的参试品种子粒含水率可下降至25%以下,处于适宜机械粒收水分范围。本研究认为,辽宁中部地区热量资源丰富、玉米适采期长,10月中下旬收获时子粒含水率不是当前制约机械粒收质量和技术推广的首要因素,而后期茎秆衰老慢和抗玉米螟、茎腐病品种的选育,控制倒伏与落穗的技术措施应引起关注。     

不同种植区玉米生理成熟后田间站秆脱水的积温需求

【目的】机械粒收背景下,明确不同种植区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至适宜收获期的积温需求,以期为各种植区选育适宜粒收品种,合理安排农事作业和提高机械利用效率提供理论指导。【方法】 2014—2018年,在西北灌溉春玉米、北方春玉米和黄淮海夏玉米产区的典型试验点,选用141个不同熟期的主栽玉米品种,系统观测了籽粒含水率的动态变化,结合气象数据,分析不同产区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至含水率25%、20%的积温需求。【结果】不同产区玉米生理成熟期籽含水率不同,黄淮海夏玉米区参试品种的生理成熟期含水率均值为28.5%,西北灌溉春玉米区和北方春玉米区分别为29.9%、29.6%。相关分析表明,不同品种的生育期与生理成熟期籽粒含水率之间无显著相关性。以生理成熟至25%、20%含水率积温和生理成熟期含水率为指标,运用双向平均法将参试品种划分为积温需求少含水率高（I）、积温需求多含水率高（II）、积温需求少含水率低（III）、积温需求多含水率低（IV）4种类型。对于西北地区、华北地区和东北地区一年一熟的春播来说,可以选择III、IV类型品种,但是IV类型品种需要预留足够的积温来进行田间站秆脱水。对于黄淮海地区一年两熟的夏玉米,III类型品种能够较好协调小麦和玉米的生产调配,充分利用可供籽粒脱水的积温的余量。【结论】由于区域间玉米脱水期间热量条件的不同,玉米籽粒生理成熟至25%、20%含水率的天数均表现为西北灌溉春玉米区长于北方春玉米区、黄淮海夏玉米区。通过选择适合不同区域的积温类型品种、科学制定收获时间,可以有效降低收获时籽粒含水率和提高收获质量。     

黄淮海夏玉米机械化粒收质量及其主要影响因素

针对黄淮海夏玉米区机械粒收质量差及其主要影响因素不明确,该研究选择黄淮海夏玉米区2013-2019年机械粒收技术联合试验示范的1 250组测试样本进行籽粒含水率、破碎率、杂质率和损失率等粒收质量统计分析,结果表明,夏玉米机械粒收时籽粒含水率平均为27.38%,破碎率平均为9.29%,杂质率平均为1.68%,损失率平均为3.28%,籽粒含水率和破碎率明显高于全国平均值。从不同年份收获质量看,2018、2019年收获籽粒平均含水率下降至25.45%和25.05%,平均破碎率下降至9.07%和7.88%,虽仍然高出国家玉米机械收获规定的破碎率标准(≤5%)的要求,但收获质量已发生明显改善。破碎率与收获期籽粒含水率之间呈二次曲线关系,破碎率最低时籽粒含水率为21.08%。因此,破碎率高仍然是黄淮海夏玉米机械粒收存在的主要质量问题,而收获期籽粒含水率高是导致破碎率高、制约机械粒收的主要原因。针对黄淮海夏播区热量资源梯度分布差异较大,玉米收获季节窗口期短的特点,选择早熟、脱水快的品种,进行品种脱水与区域气候资源配置,进一步降低收获期籽粒含水率,规范宜机械粒收栽培技术以及收获机操作规程是破解黄淮海夏玉米粒收质量差的关键。     

北京地区玉米子粒脱水特性与适宜收获期研究

在北京地区采用9个供试品种设置春播和夏播试验,分析不同品种的子粒脱水动态,构建各品种子粒脱水模型,进而预测各品种适宜收获期。结果发现,北京地区至10月1日小麦正常播种期,郑单958、先玉335等9个春播玉米品种子粒含水率均能下降至25%以下,实现田间机械直收子粒,且春玉米播种具备较宽的窗口期。夏玉米6月15日常规播期种植条件下,至10月1日仅有早熟、脱水快的品种丰垦139和迪卡517子粒含水率可以勉强降至25%,其余7个供试品种子粒含水率下降至25%的时间分布于10月11日至11月1日,夏播玉米实现机械粒收会影响冬小麦的播种。因此,在北京地区,改冬小麦-夏玉米一年两熟制为春小麦-夏玉米(晚收)或春玉米-冬小麦-夏玉米(晚收)两年三熟制,选择适合玉米粒收的品种,可以实现春玉米和夏玉米的田间机械粒收,提高玉米种植效益。     

吉林玉米机械粒收质量影响因素研究及品种筛选

2013～2017年在吉林省公主岭、梨树、榆树、伊通、德惠、吉林市昌邑区等地开展13组机械粒收玉米品种的筛选与技术集成示范,对8组试验采取机械粒收和收获质量评价。结果表明,机械粒收子粒破碎率均值为6.40%,高于国标≤5%的要求;杂质率均值为1.05%,低于≤3%国标标准;产量损失率均值为4.47%,总体小于≤5%国标标准,但各试验组间表现出较大的差异。子粒含水率总体呈正态分布,均值为26.55%,含水率与子粒破碎率、杂质率均呈极显著正相关,含水率高是导致收获质量差的重要原因。利用子粒含水率和单产两个重要指标按双向平均法作图,遴选出产量高于平均值、含水率低于平均值的品种先玉027、农华205和迪卡517为适宜玉米机械粒收品种。     

辽宁中部适宜机械粒收玉米品种的筛选

为推动机械粒收技术在东北玉米产区的推广,于2013-2017年在辽宁中部的铁岭、新民、沈北新区和海城开展了10个点次的玉米机械粒收品种筛选试验。通过对73个参试品种135个品次测试表明：（1）玉米子粒含水率随收获时间的推迟总体呈下降趋势,在辽宁中部地区,在9月27日至10月22日期间收获,有92个品次子粒含水率≤25%,占68.1%;在10月20-22日收获,有93.0%的品种子粒含水率低于25%,处于适宜机械粒收的子粒含水率范围;（2）按产量水平和子粒含水率双向平均法作图分析表明,在2个以上点次稳定表现出产量高于平均值、含水率低于平均值的品种有迪卡159、德育919、农华205、丰垦139、东单6531和中科玉505,建议作为适宜机械粒收品种,而产量高但含水率高的品种翔玉998可作为搭配品种;（3）推荐品种产量与当地生产参照品种郑单958和先玉335相当,但子粒含水率较郑单958低1.7~7.7个百分点。     

辽北地区增密种植对玉米机械粒收质量的影响

2019年在辽宁省铁岭市铁岭县蔡牛镇和2019、2020年在昌图县老城镇开展大田试验，探索辽北地区增加种植密度对玉米机械粒收质量的影响。结果表明，供试品种种植密度由 6.0 万株/hm²增加到 7.5 万和 9.0 万株/hm²，均表现出明显的增产趋势，其中最大增幅达15.11%。随着种植密度的增加，品种的生育期呈缩短、收获期子粒含水率呈下降趋势，其中子粒含水率下降幅度为0.1～2.6个百分点。增加种植密度对收获子粒的破碎率、杂质率和损失率没有显著影响。由此可见，在辽北地区增加玉米种植密度不仅增产，而且能够降低收获期子粒水分、有利于机械粒收。