牛海生馬訪賢吳志勇（新疆生產(chǎn)建設兵團第九師農(nóng)業(yè)科學研究所，額敏8460；第九師種子管理站，8460；第九師農(nóng)業(yè)局，8460）

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塔額墾區(qū)制種玉米機械化去雄與施藥技術應用研究

牛海生1馬訪賢2吳志勇3
（1新疆生產(chǎn)建設兵團第九師農(nóng)業(yè)科學研究所，額敏834601；2第九師種子管理站，834601；3第九師農(nóng)業(yè)局，834601）

摘要：目前全國制種玉米生產(chǎn)存在著機械化去雄和生育中后期機械施藥未解決的技術瓶頸問題，未能實現(xiàn)全程機械化。本文對塔額墾區(qū)制種玉米機械化去雄與施藥的作業(yè)方式、農(nóng)機與農(nóng)藝的配套、機械去雄對制種玉米的產(chǎn)量、質(zhì)量的影響等進行實證分析，旨在為制種玉米機械化去雄和施藥的推廣應用提供技術和理論支撐，以實現(xiàn)全程機械化。

關鍵詞：制種玉米；機械去雄；機械施藥

新疆幅員遼闊，光熱資源豐富，農(nóng)田平坦，耕地集中，機械化程度高，局部的沙漠綠洲氣候，非常適宜各類農(nóng)作物種子的生產(chǎn)，2013年玉米制種面積達到6．67 萬hm2左右，主要種植分布在昌吉州、伊犁州、阿克蘇、石河子、塔城等地區(qū)，成為我國玉米制種的第二大區(qū)域，被農(nóng)業(yè)部命名為最大的“國家級雜交玉米種子生產(chǎn)基地”。

塔額墾區(qū)新疆生產(chǎn)建設兵團第九師具有種植早熟制種玉米獨特的自然資源，從20世紀90年代開始，就有多家種子企業(yè)選擇在本區(qū)制種早熟玉米，通過實踐總結(jié)出以“矮、密、早、膜”為核心的玉米制種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術體系，到2015年玉米制種面積增加到5200hm2，占新疆早熟制種玉米面積的40%以上，“十三五”期間計劃發(fā)展到1萬hm2，2013年第九師被評為國家級玉米制種基地。當前制種玉米生產(chǎn)已解決了犁、耙、播、中耕、收獲等機械作業(yè)環(huán)節(jié)，亟需解決制種玉米機械化去雄和生育中后期因植株高無法機械施藥的技術瓶頸問題，以實現(xiàn)全程機械化。

1 機械去雄和施藥的應用狀況分析

制種玉米去雄機從國外引進至黑龍江、新疆已達10年以上[1]，因機械作業(yè)照搬模仿國外作業(yè)方式，去雄作業(yè)自動控制系統(tǒng)對玉米傷害較大，農(nóng)機與農(nóng)藝不配套，一直無法大面積應用[2-3]。2013年至今塔額墾區(qū)兵團第九師從美國先后引進了14臺海吉204和海吉STS10制種玉米8行及12行去雄機，2013年、2014年采用自動控制操作去雄模式，因制種玉米生長不整齊，去雄對玉米產(chǎn)量減產(chǎn)大，在實行財政補貼的情況下僅分別推廣應用0．2萬畝和0．6萬畝。但通過2年的試驗總結(jié)，2015年推廣應用機械去雄面積達到了3．8萬畝，其中1．7萬畝采用機械手動控制操作一遍機械去雄加人工輔助方式；2．1萬畝采用機械定刀旋轉(zhuǎn)一遍打頂（切去雄穗部分）后再手動操作機械去雄加人工輔助方式。同時在海吉STS10玉米去雄機上加裝吊桿式噴頭等施藥功能，推廣應用機械施藥面積1．6萬畝。取得了較好的效果，解決了制種玉米機械去雄和生育中后期因植株高無法機械施藥的瓶頸問題，進行了大面積推廣應用，實現(xiàn)了全程機械化。

2 去雄和施藥作業(yè)模式分析

2.1 人工摸苞去雄作業(yè)模式 人工摸苞去雄作業(yè)是我國目前普遍采用的去雄模式，一般需人工去雄5～6遍，每667m2用人工1個左右，人工費160元左右，從去雄開始至結(jié)束時間長達15～20d。具有勞動強度大、用工多、費用高的特點，且玉米生育期遭遇降雨等因素導致勞動力組織困難，人工作業(yè)質(zhì)量也難以控制[4-5]。隨著勞動力的日益短缺去雄費用也將快速上漲。

2.2 機械自動控制操作一遍去雄作業(yè)模式 海吉204玉米去雄機具有抽雄、打頂（切去雄穗部分）等功能，產(chǎn)品主要配置如下：（1）配套動力為168馬力發(fā)動機；（2）最小離地間隙193cm、輪距寬度215～315cm；（3）最小轉(zhuǎn)彎半徑5．8m；（4）主機外形尺寸長5．23m、寬3．68m、高3．8m，軸距3．05m；（5）工作裝置由主梁、四連桿浮動裝置、液壓裝置、高強度9000系列紅外線光電管傳感器、抽雄器支撐梁、橡膠輪抽雄器、液壓馬達等組成；（6）理論去雄速度2．67～3．00hm2/h，配有3100r/min的液壓驅(qū)動割刀裝置，理論打頂速度3．0～3．5hm2/h。

當母本雄穗剛露出頂葉而尚未散粉時，此時進行去雄作業(yè)，作業(yè)要求帶2～3片頂葉摸苞去雄，機械作業(yè)時利用高強度9000系列紅外線光電管傳感器和液壓系統(tǒng)組成的控制系統(tǒng)自動控制割臺高度，玉米雄穗就沿著抽雄器前端的引導撥桿進入橡膠輪抽雄裝置，兩橡膠輪抽雄器高速旋轉(zhuǎn)通過摩擦力迅速將制種玉米母本的雄穗抽取，完成制種玉米去雄任務，之后人工輔助去雄（復檢），復檢3次以上，此種作業(yè)方式機械抽雄抽凈率可達70%～85%，日均工作量120畝。但采用自動控制操作去雄模式，全自動激光去纓高度控制系統(tǒng)，利用偏正光探測，按照玉米高度不同自動控制抽雄器。因制種玉米生長不整齊，遇到成片生長較矮的植株抽雄器自動下降，遇到部分小苗自動控制下降抽雄高度后無法及時提升抽雄器，造成玉米抽雄部位過低損傷植株過大而減產(chǎn)，影響機械去雄的推廣應用。

2.3 機械手動控制操作一遍機械去雄模式 為解決因制種玉米生長不整齊、去雄對產(chǎn)量減產(chǎn)大的問題，2014年試驗抽雄前關閉自動控制系統(tǒng)，根據(jù)玉米生長的高低人工操作控制仿形控制系統(tǒng)，使用抽雄輪進行抽雄作業(yè)的去雄模式，之后人工輔助去雄，此種作業(yè)方式機械抽雄抽凈率可達70%～85%，日均工作量120畝，減少了對玉米植株和產(chǎn)量的損傷，在不實行補貼的情況下，2015年第九師運用該去雄方式推廣面積1．7萬畝。

2.4 機械定刀旋轉(zhuǎn)一遍打頂（切去雄穗部分）后再手動操作機械去雄模式 為提高機械抽雄作業(yè)質(zhì)量和速度，在海吉204玉米去雄機上，采取機械定刀旋轉(zhuǎn)一遍打頂（切去雄穗部分）后再手動操作機械去雄的方式。即首先確定機械割臺高度（制種田80%的玉米割去2～3片葉高度），使用割刀切割至玉米高度整齊后（日均工作量300畝左右），隔2～5d后待制種玉米長高長齊，再手動操作使用抽雄輪機械去雄，之后人工輔助去雄。此種作業(yè)方式機械抽雄抽凈率可達90%～95%，日均工作量200畝左右，減少了對玉米植株的損傷，提高了機械抽雄率，目前是最佳的機械去雄方式，2015年第九師推廣運用面積2．1萬畝。

2.5 機械施藥作業(yè) 海吉STS10玉米去雄機具有抽雄、切頭（切去雄穗部分）及施藥等功能，施藥組件：28m噴桿、2500L水罐、吊桿式噴頭。為解決玉米生育中后期因植株高機械無法進地施藥防治病蟲害的問題，2014年第九師試驗將吊桿式噴頭運用在海吉STS10玉米去雄機上，起到了明顯的防治效果。以往不加裝吊桿式噴頭時噴頭只能噴到植株頂部葉片，難以均勻噴到中下部葉片和葉背處，而在配備吊桿式噴頭后（在橫噴桿下面平行地垂吊著若干根豎噴桿），作業(yè)時，橫噴桿和豎噴桿上的噴頭對作物形成門字形噴灑，使制種玉米的上中下部葉片、葉背等處能較均勻地被霧滴覆蓋。

3 農(nóng)藝與農(nóng)機的配套組合分析

3.1 選擇適宜機械去雄的品種 應用制種玉米機械化去雄應選擇母本雄穗散粉和雌花吐絲間隔較長，植株不能過矮，發(fā)芽率高、純度高、生長整齊的品種。

3.2 推廣應用膜下滴灌技術 首先制種田覆膜有利于增溫出苗，加之滴灌可采取干播濕出技術，促進種子出苗一致；其次，墾區(qū)滴灌的運用實現(xiàn)了制種田水肥一體化管理，避免了地塊高低不平漫灌造成的灌溉不均，導致長勢不一致，有利于制種玉米長勢整齊一致；最后，膜下滴灌較漫灌減少了制種玉米田行間的無效灌溉，便于機械能夠及時地進行去雄作業(yè)。

3.3 選擇適合機械化去雄和施藥的種植模式 一般按照父、母本行比1∶6進行配比，按父、母本生育期相差天數(shù)，分2～3期按時播種父本，行距配置按寬窄行模式，即寬行60cm，窄行50cm，播種深度4cm，或按60cm等行距模式，播種機車配備農(nóng)業(yè)用北斗終端自動駕駛導航系統(tǒng)以確保接行準確、播行筆直，以利于機械去雄和施藥作業(yè)。

3.4 提早滴水 減少10d左右蹲苗期，提前滴頭水，6月上旬人工去雄田灌頭水時，機械去雄田滴2水，保證機械去雄前制種田滴兩水。以保持授粉期田間濕度，利于制種玉米授粉提高產(chǎn)量[6]，同時有利于母本植株上部節(jié)間拉長便于機械去雄。

4 機械去雄和施藥的效果分析

為探明機械去雄和人工去雄對制種玉米產(chǎn)量構(gòu)成、產(chǎn)量及成本的影響，2015年在第九師團結(jié)農(nóng)場設置了小區(qū)對比試驗，對試驗數(shù)據(jù)進行分析，從表1可得，無論是機械手動控制操作一遍機械去雄模式，還是用機械定刀旋轉(zhuǎn)一遍打頂（切去雄穗部分）后再手動操作機械去雄模式，制種產(chǎn)量均高于人工去雄。機械打頂后再去雄的作業(yè)方式下每667m2產(chǎn)量最高為490．3kg，分別較機械一遍去雄和人工去雄高出1．5%和6．6%，從產(chǎn)量構(gòu)成分析，機械一遍去雄和機械打頂后再去雄分別較人工去雄穗粒數(shù)增加了10．7%和17．8%，機械去雄較人工去雄產(chǎn)量高的原因主要是機械去雄拔掉3～4片頂葉，減少了葉片遮擋，利于授粉，提高了結(jié)實率[7]。而人工去雄千粒重略高于機械去雄，千粒重差異不大。

從去雄成本分析（表1），機械一遍去雄加人工輔助方式和機械一遍打頂后再機械去雄加人工輔助方式費用均較人工去雄節(jié)本20元/667m2。機械打頂后再去雄較機械一遍去雄費用相同的原因是，機械打頂?shù)乃俣仁浅樾鄣?．50倍以上，此外，由于打頂后制種玉米高矮基本一致，隨后的抽雄速度較一遍抽雄提高了67%，同時機械打頂后再去雄較機械一遍去雄減少了人工復檢工作量，人工費用減少10元/667m2。

表1 機械去雄與人工去雄節(jié)本增產(chǎn)對比

而對于美國海吉STS10抽雄機配吊桿式噴頭進行施藥對制種玉米節(jié)本增產(chǎn)是顯而易見的，過去沒有海吉STS10抽雄機時，制種玉米拔節(jié)以后傳統(tǒng)植保機械無法進地作業(yè)，后期發(fā)生病蟲害，只能任其發(fā)展，而當前采用海吉STS10抽雄機配吊桿式噴頭可隨時進地進行施藥，同時吊桿式噴頭可進行上、中、下立體式施藥，防治效果更加明顯。

5 建議

（1）采用機械定刀旋轉(zhuǎn)一遍打頂后再手動操作機械去雄機械模式和將吊桿式噴頭等施藥組件運用在玉米去雄機上，進行機械施藥作業(yè)?？捎行Ы鉀Q制種玉米機械化去雄和生育中后期因植株高無法機械施藥的瓶頸問題。提高了種子的純度、質(zhì)量、產(chǎn)量，減輕了勞動強度，實現(xiàn)了大面積應用和全程機械化。

（2）當前美國和歐洲在制種玉米機械化去雄和施藥推廣應用方面處于世界領先地位，已大面積使用機械化去雄和施藥，農(nóng)機技術和農(nóng)藝技術結(jié)合緊密。今后在引進機械時應該結(jié)合本區(qū)種植模式，改進農(nóng)藝措施使農(nóng)藝和農(nóng)機能更好的結(jié)合，最大限度地發(fā)揮機械的性能。

（3）通過試驗，初步探明機械化去雄較人工去雄增產(chǎn)增質(zhì)，但對增產(chǎn)增質(zhì)機理尚不清楚，今后應繼續(xù)研究，揭示機械化去雄較人工去雄增產(chǎn)增質(zhì)的機理，進一步完善機械操作方式和農(nóng)藝措施。

參考文獻

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[2]浦俊文，李長榮，崔志英．河西地區(qū)雜交玉米制種機械化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢//2012中國農(nóng)業(yè)機械學會國際學術年會論文集，2012

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[4]盧勇濤，李亞雄，李斌，等．制種玉米人工去雄與機械去雄特點對比分析．新疆農(nóng)機化，2010（1）：24-26

[5]馬巨發(fā)．昌吉市制種玉米生產(chǎn)全程機械化技術推廣應用．新疆農(nóng)機化，2013（5）：31-33

[6]歐陽偉．伊犁墾區(qū)玉米制種機械化生產(chǎn)技術要點．新疆農(nóng)機化，2013

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[7]孫衛(wèi)永，尹航，郝德榮．玉米雜交種生產(chǎn)中存在的主要問題及關鍵措施．中國種業(yè)，2015（5）：17-19

收稿日期：（2016-01-04）

基金項目：師本級科技攻關項目（2016001A）