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。     

河北省夏玉米机收籽粒技术展望

在近2年河北省夏玉米机收籽粒品种试验和直收试验结果基础上,结合国内外相关研究,分析了河北省夏玉米区玉米机械粒收存在的气候耕作条件限制、机械籽粒直收品种不成熟、籽粒收获机械不过关和烘干设备不够用等制约因素,提出河北省夏玉米区玉米机械粒收技术发展方向和对策,即加快适宜机收玉米品种种质资源创新与新品种选育,分区推进玉米机械籽粒直收,统筹推进"早熟节水小麦+早熟直收籽粒玉米"两早两晚配套技术和探索新的种植模式。     

倒伏对玉米机械粒收田间损失和收获效率的影响

通过大田机械粒收过程田间植株倒伏、机收落穗、落粒损失的大样本数据分析以及人工模拟倒伏控制试验, 研究了倒伏率与机械粒收产量损失率及收获效率之间的定量化关系。结果表明, 黄淮海夏玉米区田间倒伏率、机械粒收落穗率、落粒率均高于北方和西北春玉米区。大田自然条件下, 倒伏对产量损失的影响主要表现为落穗损失, 倒伏率每增加1%, 落穗率增加0.15%; 分区分析表明, 倒伏每增加1%, 春玉米区落穗率增加0.12%, 夏玉米区落穗率增加0.15%; 不同类型收获机械的测试结果表明, 采用全喂入式机械时落穗率随倒伏率增加呈指数递增趋势, 采用半喂入式机械时落穗率和倒伏率呈线性增加趋势, 即倒伏在黄淮海夏玉米区对机械粒收落穗损失的影响更大。在倒伏控制试验条件下, 倒伏每增加1%, 落穗率增加0.59%; 落粒与倒伏则呈显著负相关, 可能与倒伏增加使进入机械的果穗减少从而降低了机械落粒有关; 收获速度随倒伏率增加呈指数递减趋势, 降低收获机割台可以减少落穗损失, 但是降低了收获速度。通过选用抗倒伏品种、构建高质量群体、适时收获等防止倒伏措施, 能够有效降低玉米机械粒收的田间损失。     

宜机收玉米新品种‘LT5918’选育报告及栽培技术

玉米机械化粒收减少了收获过程中的人工剥除苞叶和脱粒晾晒环节,大大节省了劳动力成本,对于提高种植玉米的经济效益有着重要意义,但目前适合机械粒收的品种还鲜有报道。本研究以高产、耐密、多抗、宜机械化粒收为选育目标,通过多年多生态区筛选和鉴定,选育出适合山西春播早熟和中晚熟区域种植的宜机械粒收新品种‘LT5918’,并于2018年通过山西省农作物品种审定委员会审定。该品种较对照品种平均产量增产5%以上,且茎秆粗壮、抗倒伏、脱水快、宜机械粒收,为提高玉米机械化收割程度降低劳动成本和保障粮食安全提供材料基础。     

早熟适机收玉米新品种吉东823的选育

吉东823是吉林省吉东种业有限责任公司2009年以LK69为母本、L101为父本杂交选育而成。该品种抗茎腐病、抗倒伏、丰产性好、熟期早,既适合机械收获果穗,也可籽粒直收,是适合机械收获的新品种,适宜在东华北中早熟春玉米及其他相同生态区种植推广。介绍了吉东823育种目标、品种来源、选育经过、产量表现、品种特征特性和适宜种植区域,总结了满足机械化收获的要求。     

分子标记技术在宜机收玉米品种选育中应用策略

推广玉米全程机械化操作,关键在于由机械收穗向机械收粒转型,是节约成本、增加效益的有效手段。选育宜机收品种主要应从抗倒性强、成熟期一致、穗位整齐、籽粒成熟后脱水速率快、苞叶宜脱离等性状进行入手。本研究从宜机收品种特征特性分析,收集整理分子标记技术在相关性状方面研究成果,提出分子标记检测在宜机收品种选育中起到的作用。针对宜机收品种特征相关性状研究规律,提出了分子标记检测在玉米宜机收品种改良选育方向。研究结果为快速进行玉米宜机收品种选育提供综合的参考依据。     

玉米子粒脱水研究与机械粒收对策

我国玉米产区跨度大、生态类型和种植模式多样、品种繁多,多数地区收获时子粒含水率偏高,影响玉米机械粒收质量,是限制我国玉米机械粒收技术推广的关键因素。根据国内外有关玉米子粒脱水过程的研究文献,认为：玉米子粒脱水包括生理脱水和自然脱水两个阶段,各阶段脱水速率的主控影响因素不同,使得区域间、品种间和年际间子粒脱水特征差异显著;当前影响玉米子粒脱水动态的遗传基础及生理生态机制尚不明确,难以对机械粒收技术措施和扶持政策的制定形成支撑。结合玉米生产实际情况,提出了推动我国玉米机械粒收工作发展的建议：加强早熟、子粒脱水快、耐破碎品种的选育;在黄淮海、东北、西北及西南四大玉米产区开展玉米子粒脱水特征及其影响因素的生态联合试验,明确影响区域子粒脱水动态的主控生态因素和生理生态机制,寻找区域机械粒收技术突破口,以协调子粒成熟与降低含水率的关系为核心,充分利用区域热量资源,因地制宜,综合运用粒收品种选育、品种熟期配置、收获期决策、栽培技术配套以及制定扶持政策等手段,推进机械粒收技术快速发展。     

抗逆耐密宜机收玉米品种宁研503的选育

宁研503是由山东金诺种业有限公司和济宁市农科院联合选育而成的玉米杂交新品种,于2019年通过山东省农作物品种审定委员会审定。该品种具有高产优质、抗逆耐密、适应性广、饲粮兼用、后期脱水快,适合机械粒收等优点,推广面积逐年扩大。本文详细阐述了育种思路、品种选育过程和特征特性,集成以“种衣剂二次包衣、种肥精准同播、玉米专用控释肥、密植化控防倒、病虫害绿色防控、机械粒收”为核心的区域玉米全程机械化绿色生产技术,以期为玉米生产丰产提质增效,提高综合效益提供技术支持。     

玉米机械粒收对育种的启示

目前我国农村劳动力短缺，玉米生产机械化粒收是大势所趋。适应玉米生产机械化粒收，玉米育种目标应做相应调整，由过去单纯追求单株产量，晚熟，稀植大穗的育种模式转变为耐密植，中早熟，抗性好，群体产量高的育种思路上来。本文从玉米机械粒收的角度，阐述与之相适应的玉米育种目标，期望对育种工作者有所启示。     

山东高产玉米育种选育目标研究

利用2002—2004年山东省玉米区域试验资料,通过对高产玉米品种生育期、株高、穗位高、穗长、穗行数、穗粒数和千粒重等指标进行综合分析,以此确定山东高产玉米育种最佳选育目标,为指导高产玉米育种提供借鉴和参考。研究结果表明:山东高产玉米育种综合选育目标为生育期100.1～104.0d,株高250.1～270.0cm,穗位高110.1～120.0cm,穗长17.1～19.0cm,穗行数14.6～15.5行,穗粒数520.1～560.0粒,千粒重330.1～350.0g。     

促进玉米子粒脱水的农艺措施研究进展

作为我国玉米的主要产品类型,子粒用玉米收获时含水率是决定玉米子粒机械化直收质量、储藏安全和经济效益的关键因素,收获期子粒含水率高已经成为制约我国机械化粒收技术大面积推广应用、影响玉米及其制品质量与安全生产、限制玉米产业提质增效发展的重要经济与技术问题。对国内外促进玉米子粒脱水的农艺措施相关研究进行总结与分析,认为未来玉米全程机械化生产过程中,在选用适宜子粒机械化直收优良品种的前提下,应结合各区域不同熟期品种的精细化布局,通过不断改进种植模式、优化养分和水分精准运筹方式,创新适时冠层结构调控措施,研发高效促脱水化学调控产品等关键栽培技术途径,建立生育后期子粒灌浆和脱水动力学协同关系,营造通透群体微区环境,加速子粒水分散失;收获时间调节方面,除了依据不同品种生理成熟前后的子粒脱水动力学进程、种植规模、市场供需格局和农机调度管理等因素外,还应充分考虑田间倒伏、落穗、穗腐、虫害及野生动物破坏导致的产量损失;此外,应加强与关键技术措施相配套的轻简化农机装备的有效研制,将农艺农机深度融合,进一步推动玉米子粒机械化直收技术应用,促进我国玉米及其制品质量与安全,提升玉米生产竞争力,实现玉米产业可持续发展。     

黑龙江省玉米霉变粒发生原因与防御对策

为了减轻黑龙江省玉米霉变粒损失,采用生产调查和统计对比分析方法,研究了黑龙江省玉米霉变粒发生情况和发生的原因。结果表明：2013 年黑龙江省玉米大范围发生霉变粒,除主要是秋季收获后降水量多和温度较高等气象原因外,玉米面积增长快,农户收获机具发展滞后和存贮条件不完善等,也是造成发生的重要原因。预防玉米发生霉变粒需要采取综合技术对策：主要有加快选育推广适应机械收获和后期脱水快的早熟新品种;加快发展收获机械和建设“水玉米”烘干社会化服务体系,以及完善建设存贮设施等。同时还提出了深入分析气候变化对寒地玉米生产的影响,重新划分黑龙江省玉米种植积温带等需要深入研究的问题。     

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。     

玉米新品种‘裕丰303’的商业育种问题讨论

在大田生产中,‘先玉335’等美系新品种在耐密植、抗倒伏、抗南方锈病、抗大斑病、抗高温热害等方面的能力都较弱。为了通过育种手段解决以上问题,本研究以玉米新品种‘裕丰303’为试验材料,通过对其在国家（黄淮海夏播、东华北中晚熟、西北春播）以及各省区域试验和生产试验中的产量、抗旱性、耐高温热害、耐密性、籽粒品质等品种特性进行分析。结果表明‘裕丰303’不仅具备美系新品种的优良特征特性,还具有耐旱、耐高温热害、抗倒伏、抗南方锈病等性状优势,实现并大幅度超越笔者原定的育种目标。以此为基础,讨论了今后种质扩增、改良、创新的技术路线和避免遗传脆弱性风险出现等相关商业育种问题。强调在育种实践中应高度重视耐高温热害性状和耐旱性状的选育,特别要注重通过不断提升基因型与环境互作的正向超正常表达选育具有广泛适应性的新品种。     

耐密抗逆高产宜机收玉米新品种‘瑞普909’的选育研究

为适应当前玉米密植与机械化快速发展的需求,利用国外优异玉米种质材料组配基础群体,采用高密度大群体,定向接种鉴定等方法,以选育的抗病优良自交系‘RP86’为母本,‘RP06’作父本,杂交组配育成耐密抗逆高产宜机收玉米新品种‘瑞普909’。区试平均产量为12589.5 kg/hm ²,比对照品种增产7.1%,试验点111个,增产点占93%;生产试验产量为12601.5 kg/hm ²,比对照品种增产7.7%,试验点54个,增产点占95%。区域和生产试验平均倒伏（倒折）率1.6%,抗大斑病、茎腐病和穗腐病。籽粒粗淀粉含量75.24%。研究表明,该品种高产稳产、抗病抗倒、品质优良、适应性广、耐密植、宜机收。2017年通过山西省审定,2018年通过陕西、内蒙古和国家审定。适宜在东华北、西北春播中晚熟区和山西南部等黄淮海夏玉米区推广种植。     

我国玉米茎腐病研究进展

玉米茎腐病是一种世界性土传真菌病害,该病害在我国玉米产区均有发生。近年来,受耕作制度（如保护性耕作、秸秆还田等）的改变和气候变化的影响,生产中使用的高抗茎腐病的玉米品种不多等因素,致使田间病原菌数量增加,我国玉米茎腐病有逐渐加重的趋势。针对玉米茎腐病危害逐年加重的现状,本文系统综述了玉米茎腐病致病菌、发病症状表现、病情分级标准、病害侵染规律、抗性鉴定评价方法等方面的研究进展情况,并提出了玉米茎腐病的防治策略。     

宜机收玉米品种选育及配合力分析

以吉林农业大学供试的12份玉米自交系、36份杂交组合为试验材料,对适机收性状株高、穗位高、收获时含水量、雄穗分枝数、茎粗和籽粒深度进行配合力分析。适机收的品种玉米应具有株高较低、穗位高较低、收获时含水量较低、雄穗分枝数较少、茎粗较粗和籽粒深度较高的特性。综合性状表现较好的自交系有J9312-1、J9D207、J1590和PHGJ4;表现较好杂交组合为J9D207×PHGJ4、J9312-1×PHGJ4、J9D207×PHGJ4、KWMM31×J1590、J9312-1×J1590、J9312-2×J1590。本研究可为适机收玉米新品种的选育提供理论参考。