關(guān)鍵詞：玉米；機(jī)械播種；農(nóng)藝性狀；鮮穗產(chǎn)量；產(chǎn)量構(gòu)成因子

0 引言

玉米是世界上最重要的糧食作物之一，也是我國(guó)農(nóng)作物中的重要組成部分[1]。它被廣泛用于食品加工、飼料、能源等領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。我國(guó)玉米種植面積和產(chǎn)量居于全球前列，廣西壯族自治區(qū)（簡(jiǎn)稱廣西）作為我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)省份之一，在玉米種植方面發(fā)揮著重要的作用。廣西的氣候條件適宜玉米生長(zhǎng)，土地資源豐富，為玉米生產(chǎn)提供了優(yōu)越的條件。廣西玉米產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的主要供應(yīng)地之一[2]。

廣西玉米種植也面臨一些問題。首先，土壤質(zhì)量不均衡是制約玉米產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素之一。部分地區(qū)土壤養(yǎng)分不足，影響了作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。其次，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理方式仍然存在，在播種、施肥、病蟲害防治等方面存在一定的不規(guī)范和低效率問題[2]。此外，農(nóng)民對(duì)新技術(shù)的了解和應(yīng)用程度有限，限制了玉米產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。人工勞動(dòng)力價(jià)格的提高及效率低的問題已經(jīng)成為制約廣西玉米種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題[3]。機(jī)械化種植在作物生產(chǎn)中起到了重要的推動(dòng)作用。它在提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)[4-5]。在玉米生產(chǎn)中，機(jī)械化種植已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。如播種機(jī)、噴霧機(jī)、收獲機(jī)等機(jī)械裝備的使用能夠提高播種密度、減少病蟲害的發(fā)生率，并且提高了收獲效率和產(chǎn)品質(zhì)量[6-7]。然而，目前機(jī)械化種植在玉米生產(chǎn)中還存在一些問題。首先，機(jī)械化設(shè)備的成本較高，農(nóng)民投資較大。其次，機(jī)械化種植技術(shù)需要專業(yè)的操作和維護(hù)，需要培養(yǎng)一支熟練的技術(shù)隊(duì)伍。此外，由于地域差異和農(nóng)田條件的不同，機(jī)械化種植技術(shù)的適用性也存在一定的局限性[8-9]。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，玉米生產(chǎn)機(jī)械化在市場(chǎng)前景上具有廣闊的發(fā)展空間。隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械化種植技術(shù)將更加智能化、高效化。新型播種機(jī)、噴霧機(jī)、收獲機(jī)等設(shè)備的推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步提高玉米生產(chǎn)的效率和質(zhì)量[10]。同時(shí)，政府在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)方面的投入也將促進(jìn)玉米機(jī)械化的發(fā)展。通過引入先進(jìn)的技術(shù)和管理模式，改善土壤質(zhì)量，提高農(nóng)民的技術(shù)水平，玉米機(jī)械化種植在未來必將為廣西乃至全國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。本研究結(jié)合廣西玉米的生產(chǎn)現(xiàn)狀，首先探究了機(jī)械化和人工兩種種植方式對(duì)玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響，同時(shí)對(duì)機(jī)械播種條件下的最佳播種密度和播種量進(jìn)行了分析，最后篩選適合機(jī)播的玉米品種并檢測(cè)了苗期、成熟期的整齊度。研究結(jié)果對(duì)降低廣西玉米生產(chǎn)成本、改善土壤理化性質(zhì)及環(huán)境保護(hù)方面也有較大的推動(dòng)作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021年在廣西馬山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站進(jìn)行，前茬作物為馬鈴薯，試驗(yàn)區(qū)地塊平坦、土壤疏松，肥力中等，屬雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，無灌溉條件。試驗(yàn)有9個(gè)品種，分別為桂單907、正大808、正大719、墾豐909、青青700、中玉303、逍遙玉1號(hào)、佳福399和桂單162。2BYFSF-30型3行玉米播種機(jī)，河北農(nóng)哈哈機(jī)械集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。播種機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：配套動(dòng)力11.03～18.38kW、行距550～686mm、開溝深度60～80mm、施肥深度60～80mm和播種深度30～50mm。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用3行播種機(jī)和人工兩種播種方式，行距固定66cm，株距分別為24.5、28.0和31.0cm，每穴播2粒種子，播種后不補(bǔ)苗，間苗至1株/穴。對(duì)應(yīng)設(shè)3個(gè)組別6.27萬、5.40萬和4.89萬株/hm2，每個(gè)處理0.03hm2。選用黑龍江農(nóng)家樂肥業(yè)有限公司的玉米專用緩控釋肥，確?？厥┑壤?gt;30%，大田施肥量225～975kg/hm2，播種時(shí)將種子和緩控釋肥同時(shí)播入土壤，種子和肥料的垂直距離10～15cm。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因子

調(diào)查參試品種的機(jī)播效果。隨機(jī)取樣檢測(cè)倒伏率、空稈率、株高、莖粗、單株產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量等指標(biāo)。出苗率、出苗整齊度、存苗數(shù)以60%以上植株4片可見葉時(shí)，調(diào)查每個(gè)點(diǎn)20穴的苗數(shù)和株高，計(jì)算整齊度和存苗率。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2019軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和作圖，利用SPSS.20軟件統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法分析處理間差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種方式對(duì)玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，不同玉米品種的主要農(nóng)藝性狀存在一定的差異。在人工播種條件下，中玉303的倒伏率最低，僅有1.5%；正大808的倒伏率最高，達(dá)到3.6%。不同品種空稈率差異較大，桂單162只有0.2%，墾豐909達(dá)到1.3%，其余品種則是介于0.4%～0.8%之間。中玉303的株型最高，達(dá)到284.2cm；最低為正大808，僅253.5cm。不同品種的莖粗和單株產(chǎn)量也存在一定差異，單株產(chǎn)量差異較大，桂單162達(dá)到150.2g，逍遙玉1號(hào)僅有105.3g，二者相差42.6%。進(jìn)一步分析了機(jī)械和人工兩種播種方式是否會(huì)對(duì)玉米的農(nóng)藝性狀造成差異，不同品種的各項(xiàng)性狀指標(biāo)在兩種種植條件下存在一定的差異，但差異均不顯著。結(jié)果表明，機(jī)械方式不會(huì)影響玉米的主要農(nóng)藝性狀。

2.2 播種方式對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

由表2可知，不同玉米品種的產(chǎn)量構(gòu)成因子存在一定的差異。在人工播種條件下，墾豐909的籽粒產(chǎn)量最低，為10021.03kg/hm2；正大719的籽粒產(chǎn)量最高，達(dá)到了10221.19kg/hm2。不同品種穗長(zhǎng)差異較大，中玉303只有14.17cm，桂單162達(dá)到19.75cm，其余品種則是介于17～19cm之間。墾豐909的穗最粗，達(dá)到5.94cm；最低的為桂單162，為4.17cm。不同品種的行穗數(shù)、穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量也存在一定差異。進(jìn)一步分析了機(jī)械和人工兩種播種方式是否會(huì)對(duì)玉米玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子產(chǎn)生影響，不同品種的各項(xiàng)產(chǎn)量構(gòu)成因子在兩種播種方式下存在一定的差異，但差異均不顯著。結(jié)果表明，機(jī)械播種不會(huì)影響玉米的主要農(nóng)藝性狀。

2.3 機(jī)械播種下不同播種密度對(duì)產(chǎn)量的影響

在上述研究基礎(chǔ)上，以3行播種機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)易的播種密度對(duì)比試驗(yàn)，行距固定66cm，株距分別是24.5、28.0和31.0cm，對(duì)應(yīng)設(shè)6.27萬、5.40萬和4.89萬株/hm2，每個(gè)處理0.03hm2。由表3可知，在固定的測(cè)試面積中，不同的播種密度對(duì)實(shí)收株數(shù)有較大影響，最高185株、最低153株。但是，實(shí)收鮮穗質(zhì)量無明顯差異，并且播種密度6.27萬株/hm2，實(shí)收鮮穗質(zhì)量最大，為43.8kg，折公頃鮮穗質(zhì)量13159.5kg/hm2。此外，在所采樣品中隨機(jī)抽樣20個(gè)玉米穗，檢測(cè)了其鮮穗質(zhì)量，計(jì)算千粒質(zhì)量和千粒含水量。結(jié)果表明，當(dāng)播種密度5.40萬株/hm2時(shí)，其鮮穗質(zhì)量（6.4kg）和千粒質(zhì)量（3.69kg）最大，含水率（13.8%）最小。農(nóng)藝性狀方面，播種密度4.89萬株/hm2時(shí)，穗粗和穗行數(shù)均為最大。

2.4 機(jī)械播種條件下的玉米出苗率

春玉米示范片播種機(jī)設(shè)置為精量播種，每穴播1粒種，由表4可知，玉米出苗率較低，出苗率63.2%～81.8%，平均76.2%。漏播率也較高，漏播率2.7%～5.7%，平均4.2%。為此，在秋玉米示范片把播種機(jī)改造為每穴播2粒種子，較好地解決了出苗率低的問題。由表5可知，增加了每穴播種量后，出苗率93.7%～98.1%，平均96.3%。此外，增加每穴播種量后漏播率也降低，漏播率0.3%～2.5%，平均1.3%。

2.5 適合機(jī)播玉米品種篩選試驗(yàn)

為篩選好適合小型機(jī)械播種及收獲的品種，選擇近幾年在當(dāng)?shù)卦嚪N表現(xiàn)較好的佳福399、桂單162、正大719、墾豐909、青青700、正大808、桂單907、逍遙玉1號(hào)和中玉303共9個(gè)新品種進(jìn)行篩選，采用小型3行播種機(jī)播種，密度統(tǒng)一調(diào)設(shè)為5.40萬株/hm2，每個(gè)品種播6行，行距66cm，面積約0.03hm2，總面積約0.3hm2。施肥量和田間管理一致。試驗(yàn)結(jié)果表明，桂單162和青青700的實(shí)收率（=機(jī)播密度/實(shí)收密度×100%）最高，達(dá)到了101.9%。其次是墾豐909、桂單907、逍遙玉1號(hào)、佳福399和正大808品種，實(shí)收率都達(dá)到了80%以上，說明這些品種的適應(yīng)機(jī)播性較好，而正大719和中玉303兩個(gè)品種適應(yīng)機(jī)播性相對(duì)較差，實(shí)收率分別為78.7%和77.8%。

2.6 機(jī)播玉米苗期、成熟期整齊度

整齊度是指田間玉米植株的均勻一致性程度。玉米植株間差異較大，生產(chǎn)上很容易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。植株整齊度好的田塊，田間管理也較方便。實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)要在合理密植前提下，提高田間玉米植株的整齊度。同時(shí)實(shí)現(xiàn)玉米鮮穗機(jī)械化收獲，需要提高田間玉米植株的穗位高整齊度。株高（苗高、穗位高）整齊度是平均株高（苗高、穗位高）與株高標(biāo)準(zhǔn)差（苗高標(biāo)準(zhǔn)差、穗位高標(biāo)準(zhǔn)差）的比值，數(shù)值越高整齊度越好。由表6可知，苗期整齊度居前3位的品種依次為中玉303、青青700和桂單907，說明3個(gè)品種不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象，穗位高整齊度居前3位的品種依次為桂單162、逍遙玉1號(hào)和青青700，適合鮮穗機(jī)械收獲。

3 結(jié)論與討論

3.1 機(jī)播對(duì)不同玉米品種產(chǎn)量的影響

VT6IKqKjG13/EVD8A7/yvcEovXjjZ9UQHcfRVjuJwxw=農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中全程機(jī)械化生產(chǎn)非常重要，而機(jī)械播種是其中非常重要的一個(gè)步驟[11-12]。然而，農(nóng)作物的品種不同導(dǎo)致生長(zhǎng)習(xí)性不同，實(shí)際生產(chǎn)中往往會(huì)面臨有些品種不適宜機(jī)械播種的情況[13]。為了解決這一難題，開展選育適宜機(jī)械播種的農(nóng)作物品種及篩選挖掘現(xiàn)有品種中的適宜機(jī)械播種品種應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行[14]。相對(duì)于傳統(tǒng)的手工播種而言，具有效率高、勞動(dòng)力成本低的優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于不同玉米品種來說，機(jī)械播種也會(huì)對(duì)其產(chǎn)量產(chǎn)生不同的影響。機(jī)械播種可以提高種植密度，使得單位面積內(nèi)種植的玉米數(shù)量增加。這可以有效地利用土地資源，提高產(chǎn)量[2]。對(duì)于那些生長(zhǎng)期較短、灌漿期較快的早熟品種而言，機(jī)械播種可以更好地發(fā)揮其生長(zhǎng)速度快的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而增加產(chǎn)量。機(jī)播條件下的產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)品種適應(yīng)機(jī)械化程度的重要指標(biāo)[15]。機(jī)械播種同樣面臨一個(gè)問題，如何確定播種密度？找到適宜實(shí)際生產(chǎn)的播種密度同樣非常重要。在機(jī)播試驗(yàn)中，5.40萬株/hm2的播種密度時(shí)，玉米生長(zhǎng)狀況最好，農(nóng)業(yè)性狀最優(yōu)，這說明5.40萬株/hm2的播種密度有利于實(shí)際生產(chǎn)，可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械播種的一個(gè)參考指標(biāo)。

機(jī)械播種還可以提高種植的均勻性。傳統(tǒng)的手工播種容易出現(xiàn)種子分布不均勻的情況，導(dǎo)致部分地區(qū)的種植玉米生長(zhǎng)不良、產(chǎn)量低。而機(jī)械播種則能夠通過精確的種子分配，保證每個(gè)地區(qū)都能獲得適當(dāng)數(shù)量的種子，從而提高了整體產(chǎn)量。在機(jī)播試驗(yàn)中，桂單162、青青700和墾豐909的實(shí)收率居前3位，說明這3個(gè)玉米品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性較好；綜合來看，墾豐909和逍遙玉1號(hào)的理論產(chǎn)量最高，這說明機(jī)械播種時(shí)墾豐909和逍遙玉1號(hào)兩個(gè)品種的產(chǎn)量可能更有優(yōu)勢(shì)，可選為適宜機(jī)械播種品種進(jìn)行推廣。然而，機(jī)械播種也存在一些限制因素。首先，機(jī)械播種對(duì)土壤條件的要求較高。如果土壤結(jié)構(gòu)松散或含有大塊物質(zhì)，容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備堵塞或損壞，影響正常播種。其次，不同品種的種子大小、形狀和密度可能不同，這也會(huì)對(duì)機(jī)械播種的適用性產(chǎn)生影響。再者，機(jī)械播種由于其自身的特點(diǎn)，可能無法適應(yīng)一些特殊的種植環(huán)境，比如山地、濕地等。

3.2 機(jī)械播種對(duì)玉米萌發(fā)率的影響

在實(shí)際生產(chǎn)中，玉米種子出苗率與種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、土壤環(huán)境有關(guān)，而出苗率又影響著產(chǎn)量，不同的播種條件影響出苗率[16]。在研究每穴不同播種量對(duì)出苗率的影響中，本研究春玉米采用每穴只播1粒種，玉米出苗率較低，并且漏播率較高。這顯然不符合實(shí)際生產(chǎn)需求。為此，在秋玉米示范片將播種機(jī)改為每穴播2粒種，較好地解決了出苗率低的問題。出苗率增加到93.7%～98.1%。此外，增加每穴播種量后漏播率也降低。這說明從種子萌發(fā)角度可以初步篩選合適的機(jī)播條件。機(jī)械播種可以提供均勻的播種密度。機(jī)械播種設(shè)備通常配備有精確控制種子流量的裝置，能夠根據(jù)不同品種的需求進(jìn)行調(diào)整，確保每個(gè)播種孔都有適量的種子。這樣可以避免種子過密或過稀的情況出現(xiàn)，有利于玉米種子的充分發(fā)芽和生長(zhǎng)。此外，機(jī)械播種還可以確保播種深度的一致性。機(jī)械播種設(shè)備通常具備調(diào)節(jié)播種深度的功能，可以根據(jù)土壤條件和種子的要求進(jìn)行調(diào)整。播種深度的一致性對(duì)于玉米種子的發(fā)芽至關(guān)重要，如果播種深度過淺或過深，都會(huì)對(duì)萌發(fā)率產(chǎn)生不利影響。機(jī)械播種可以通過精確控制播種深度，提高玉米的萌發(fā)率。

大田土壤環(huán)境中影響種子出苗的因素主要是土壤濕度和深度[17]。每穴1粒種試驗(yàn)是在春季進(jìn)行，屬于多雨季節(jié)，土壤濕度在適宜種子萌發(fā)的范圍，但出苗率還是較低，足以說明播種的粒數(shù)對(duì)出苗率有直接影響。播種機(jī)的主要參數(shù)是播種粒數(shù)、播種深度、漏播率，這些參數(shù)影響作物的出苗率、存苗率、苗期整齊度，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量。試驗(yàn)中，改變了播種粒數(shù)后，較好地解決了出苗率和漏播率的問題；在每穴播2粒種后，漏播率<5%。

3.3 機(jī)械播種對(duì)不同玉米品種幼苗整齊度的影響

玉米生長(zhǎng)過程中，植株高度、生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程、秸稈粗細(xì)和果穗大小都影響植株整齊度[18]。而植株的整齊度會(huì)影響產(chǎn)量，整齊度越高，產(chǎn)量越高。苗期整齊度是“苗齊”的重要指標(biāo)，說明大小苗現(xiàn)象的強(qiáng)弱。以往研究也表明，整齊度是影響作物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果表明，苗期整齊度居前3位的品種依次為中玉303、青青700和桂單907，說明3個(gè)品種不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。穗位高整齊度居前3位的品種依次為桂單162、逍遙玉1號(hào)和青青700，適合鮮穗的機(jī)械收獲。機(jī)械播種能夠控制播種深度和行距，進(jìn)一步提高幼苗的整齊度。在機(jī)械播種中，播種機(jī)械設(shè)備可以根據(jù)不同玉米品種的要求，設(shè)置適當(dāng)?shù)牟シN深度和行距。這樣可以使得種子在土壤中的位置相對(duì)一致，幼苗的生長(zhǎng)條件也相對(duì)一致，從而提高了整齊度[19]。另外，機(jī)械播種還可以減少人工操作對(duì)幼苗造成的損傷，進(jìn)一步提高整齊度。傳統(tǒng)的人工播種過程中，種子的投放和覆土需要手工完成，操作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性受到限制。而機(jī)械播種則可以減少這些不確定因素，提高了播種的一致性和精度，從而保證幼苗的整齊度[20]。

綜上所述，機(jī)械播種對(duì)不同玉米品種產(chǎn)量、萌發(fā)率和幼苗整齊度都具有積極的影響。通過機(jī)械播種可以實(shí)現(xiàn)種子的均勻分布、控制播種深度和行距，減少人工操作對(duì)幼苗的損傷等，進(jìn)一步提高了幼苗的整齊度[21]。機(jī)械播種技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。