高 卓 高增永 劉樹勛
(1 河北省農(nóng)村產(chǎn)權(quán)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(nóng)作物引育種中心,石家莊050031)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)諸環(huán)節(jié)(耕、種、管、收)全程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)是一個(gè)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的問題,與種子(品種)關(guān)系密切的主要在種植和收獲環(huán)節(jié)。在種植環(huán)節(jié),主要農(nóng)作物已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)播甚至精播;在收獲環(huán)節(jié),主要農(nóng)作物中的水稻、大豆、棉花能夠機(jī)收,小麥作物已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)收,但玉米作物籽粒機(jī)收仍是制約生產(chǎn)全程機(jī)械化的“瓶頸”。
破碎率高是目前玉米籽粒機(jī)收存在的主要問題,導(dǎo)致破碎率高的主要原因是玉米籽粒含水量高。關(guān)于玉米籽粒含水量與機(jī)收破碎率的關(guān)系,國(guó)內(nèi)外已有眾多研究證實(shí)了二者高度相關(guān),并表明破碎率隨著籽粒含水量的降低而明顯降低,大多數(shù)研究認(rèn)為,籽粒含水量為20%左右時(shí)破碎率最低,河北省近幾年試驗(yàn)結(jié)果也與這一觀點(diǎn)相符。
解決玉米籽粒機(jī)收破碎率高的問題需要農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配合[1-2],收獲機(jī)械需要改進(jìn)但也不能單純依靠農(nóng)機(jī);而改進(jìn)農(nóng)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(gè)階段,第1 階段從籽粒灌漿開始,結(jié)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(guān)的發(fā)育失水過程;第2 階段始于生理成熟到適宜籽粒機(jī)收的含水量,可以稱為以籽粒干燥為特征的脫水過程,這個(gè)過程主要受天氣因素,特別是與溫濕度有關(guān)的日曬、風(fēng)吹、陰雨影響,一般每天降水0.3~0.8 個(gè)百分點(diǎn),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(gè)百分點(diǎn),而陰雨天甚至?xí)磸?。?dāng)天氣條件相同時(shí),株型是否清秀、苞葉數(shù)目多少、果穗軸徑粗細(xì)、籽粒的排列及品質(zhì)成分等品種特征特性就變得相對(duì)重要,都會(huì)對(duì)脫水快慢產(chǎn)生影響。
從玉米植株結(jié)構(gòu)來看,稈高穗大粒大,果穗位于莖稈中部,外有苞葉內(nèi)有粗軸,妨礙了果穗通風(fēng)采光和籽粒水分蒸發(fā)散失,這種植株結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自然不利于籽??焖倜撍c同時(shí)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(shí)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(duì)比的是小麥作物,河北省小麥成熟時(shí)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(chǎng)逼熟雨、吹一陣干熱風(fēng),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(yīng)當(dāng)?shù)卣J(rèn)為玉米生育成熟了就可以籽粒機(jī)收顯然是錯(cuò)誤的。
玉米植株結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其成熟時(shí)的氣候使得其籽粒脫水速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于6 月份成熟的小麥和同時(shí)期成熟的大豆、水稻等作物,很難做到成熟了就進(jìn)行籽粒機(jī)收,對(duì)此應(yīng)有清醒、客觀的認(rèn)識(shí)。
我國(guó)幅員遼闊,生態(tài)氣候類型復(fù)雜;人多地少,糧食安全是個(gè)大問題,不能輕言放棄復(fù)種。對(duì)于熱量少的復(fù)種地區(qū),熱量和時(shí)空成為作物生長(zhǎng)限制因素,尤其是冬小麥—夏玉米一年兩熟輪作地區(qū),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(jié)”之說,連續(xù)耕作,沒有更多的熱量、時(shí)間、空間供作物生長(zhǎng)站立。
從已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)收玉米籽粒的國(guó)家和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)來看,一是選用早熟品種;二是推遲收獲,如美國(guó)一般在完熟后2~4 周收獲,我國(guó)黑龍江墾區(qū)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(jī)收玉米籽粒品種應(yīng)該具有早熟、堅(jiān)稈、脫水快的特征。早熟提供站稈脫水時(shí)空;堅(jiān)稈為站稈,利于脫水機(jī)收;脫水快(包括發(fā)育失水和站稈脫水)便于盡早收獲,避免或減少自然災(zāi)害造成的損失,不耽誤下茬耕作。這些特征也應(yīng)該成為機(jī)收玉米籽粒品種選育的目標(biāo)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(zhì)量效益的發(fā)展原則。破碎籽粒本身商品價(jià)值大大降低,且極易返潮、霉變、蟲蛀、丟失,帶來進(jìn)一步的價(jià)值損失。
5.2 高度重視站稈脫水問題 現(xiàn)在普遍重視選育成熟時(shí)水分低,即發(fā)育失水快的品種,但是不能因此而忽視站稈脫水,已有經(jīng)驗(yàn)和眾多試驗(yàn)表明,離開田間站稈脫水可能無法達(dá)到適宜機(jī)收的籽粒含水量。應(yīng)從株型、苞葉數(shù)目、穗軸粗細(xì)等外部形態(tài)特征,從抗病、堅(jiān)稈、籽粒品質(zhì)等內(nèi)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(qū)分玉米成熟時(shí)籽粒含水量與適收期籽粒含水量 這是兩個(gè)概念,通常適收期晚于成熟時(shí)期。目前玉米發(fā)育成熟時(shí)籽粒含水量偏高,不適宜籽粒機(jī)收,需要在田間站稈脫水一段時(shí)間才能達(dá)到適收期籽粒含水量。
5.4 對(duì)適收期籽粒含水量標(biāo)準(zhǔn)有疑問 黃淮海適宜機(jī)收籽粒品種的籽粒含水量審定標(biāo)準(zhǔn)為≤28%,對(duì)此不敢茍同。目前開展的眾多相關(guān)試驗(yàn)表明,收獲含水量28%的籽粒破碎率高。從查到的國(guó)內(nèi)外資料和“玉米收獲機(jī)械——技術(shù)條件”(GB/T 21962-2008)對(duì)籽粒含水率技術(shù)要求來看,適收期籽粒含水量20%左右更貼近實(shí)際。當(dāng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)和品種推廣。
5.5 對(duì)活稈成熟品種是否適合籽粒機(jī)收有疑問 筆者認(rèn)為活稈成熟是高產(chǎn)及青貯玉米的特征。如果玉米全株濕綠,就像在潮濕的環(huán)境晾衣服,籽粒水分能快速降下來嗎?對(duì)此表示懷疑。從上面分析和見到的國(guó)外機(jī)收玉米場(chǎng)景來看,認(rèn)為機(jī)收玉米籽粒品種成熟時(shí)應(yīng)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(huán)境。