播期和整地方式对湖南玉米机械播种的影响

曹钟洋，刘良武，周精华，田祖庆，郭欢乐，汤彬，曾强，李涵，陈松林，陈志辉∗

(1 湖南省作物研究所，长沙 410125；2 安乡县农业农村局，湖南安乡 415600)

玉米是湖南的第二大粮食作物，2018 年在全省的种植面积达35.9 万hm2[1]。随着经济的快速发展和城镇化的快速推进，农村劳动力短缺，传统玉米生产方式已不能适应当前产业发展的需要，全程机械化是玉米生产的必然之路。20 世纪60 年代，发达国家已经普遍采用玉米机械化单粒播种技术。20世纪80 年代末，我国开始推广精量播种技术[2，3]，但该技术直到近年来才在我国玉米主产区大面积应用，成为精准农业的重要组成部分[4－6]。单粒播种不需人工间定苗，能节省良种和人工，可达到苗齐苗壮、提高玉米产量、提升经济效益的目的[7－9]。

湖南玉米生产影响因素多，地形复杂，耕地面积小而不规则，不适合大型机械作业，农机具适配性差，机械化播种尚处于起步阶段。另外，春播期间及玉米生长季雨水较多，需要起垄开沟排水。目前市面上大部分机械不能同步进行开沟起垄与播种，费工费时，播种效果较差。湖南省作物研究所玉米团队历时4 年从全国各地引进机械进行筛选，于2016年筛选出2BFG－4 型玉米精量播种机(湖南南县伟业机械制造有限公司生产)。该播种机集旋耕、开沟、起垄、施肥、播种于一体，适合在湖南坡度较缓、面积300 m2以上的地块作业，开沟起垄后通过旋耕将厢面旋平整后再施肥播种，沟深厢平，能满足多雨季节的排水需求，省工省时。

播种技术对玉米产量有很大的影响[10]。湖南存在的春季低温、渍涝并存、土壤黏结、机械播种质量差、出苗率低等问题限制了湖南玉米机械化生产的发展。本研究以前期筛选出的2BFG－4 型玉米精量播种机为播种机械，就不同播期和整地方式对玉米机械播种效果的影响进行研究，以为湖南玉米机械播种质量和出苗率的提高以及玉米机械播种的推广运用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验在湖南省安乡县安全乡志中村开展。该区域位于湘北洞庭湖平原区，属亚热带季风区，年降水量1 300～1 800 mm，年平均气温16 ℃，≥10 ℃的活动积温在5 250 ℃以上，年平均日照1 842 h。

1.2 试验设计

2018 年试验分春、夏两季进行。播前均不整地，播种机开沟、起垄、旋耕、施肥、播种一次性完成。试验采用裂区设计，播种机挡位为主区，分为3 个播种挡位:75 000、90 000、105 000 粒/hm2；品种为副区，共8 个品种。等行距播种，行距0.6 m，每个品种的每个播种机挡位种植面积为66.7 m2。

2019 年春播播前整地(开沟、起垄、旋耕)，整地后播种机沿原垄开沟、旋耕、施肥、播种。播种机挡位为105 000 粒/hm2，等行距播种，行距0.6 m，共10 个品种，每个品种种植面积200 m2。

1.3 试验材料

试验材料为2016—2018 年筛选出的适合籽粒机械直收的品种。

2018 年8 个品种:先玉047、迪卡517、九圣禾2468、仲玉3 号、登海618、粒收1 号、京农科728、丰垦139。

2019 年10 个品种:登海605、豫单9953、MC1418、九玉Y02、湘康玉7 号、中单901、登海618、粒收1 号、京农科728、丰垦139。

1.4 播种机械

试验用播种机为2BFG－4 型玉米精量播种机，湖南南县伟业机械制造有限公司制造，播幅1 360～1 560 mm，旋幅2 000 mm，施肥宽幅为1 700 mm；配套动力为47.8～58.8 kW，集开沟、旋耕、起垄、施肥、播种于一体。

1.5 测定项目及方法

每个小区确定3 个定位调查点，每个点连续调查20 穴。播种效果的调查方法为:播种后扒开土统计每穴粒数，测量粒(穴)距，出苗后再调查穴株数及测量株(穴)距并进行核对，以防扒土测量出现遗漏。

出苗率:出苗率(%)＝调查穴总苗数/调查穴播种粒数×100

合格粒距:播行内相邻两粒(穴)种子间的距离大于0.5 倍理论粒(穴)距且小于等于1.5 倍理论粒(穴)距为合格。

重播:种子粒(穴)距小于等于0.5 倍理论粒(穴)距为重播。

漏播:种子粒(穴)距大于1.5 倍理论粒(穴)距为漏播。

粒距合格指数:A＝N1/N×100%

漏播指数:M＝N0/N×100%

重播指数:D＝N2/N×100%

式中:N—播种总穴数；N1—合格种穴数；N0—漏播种穴数；N2—重播种穴数。

1.6 播种机国家标准

表1 播种机国家标准(DG/T 007－2019)Table 1 The national standard for seeder(DG/T 007－2019)

1.7 气象数据

气象数据由湖南省气象信息中心提供。

1.8 数据整理与分析

利用Microsoft Excel 2013 软件进行数据处理，SPSS 17.0 软件进行数据统计和分析。

2 结果与分析

2.1 播种至出苗气象资料

2018 年春播时间为3 月28 日，品种最晚出苗时间为4 月9 日，播种至出苗日平均温度18.5 ℃，日最高温度23.7 ℃，日最低温度14.7 ℃，总降水量61.2 mm，平均日照时数3.9 h；夏播时间为5 月16日，出苗时间为5 月21 日，播种至出苗日平均温度27.9 ℃，日最高温度33.1 ℃，日最低温度24.9 ℃，总降水量41.2 mm，平均日照时数3.4 h。

2019 年春播时间为3 月31 日，品种最晚出苗时间为4 月11 日，播种至出苗日平均温度17.1 ℃，日最高温度22.5 ℃，日最低温度12.8 ℃，总降水量42.7 mm，平均日照时数0.1 h。

2.2 播前不整地春、夏玉米机播效果比较

2.2.1 播前不整地春、夏不同玉米品种机播效果比较

将2018 年春、夏机械播种的8 个玉米品种的3个挡位平均播种效果进行比较，结果如表2。

表2 春、夏不同玉米品种机播效果比较Table 2 Comparison of mechanical sowing effect of different maize varieties in spring and summer %

出苗率春播与夏播差异极显著，春播8 个品种平均出苗率为71.8%，夏播8 个品种平均出苗率为89.9%，夏播出苗率显著高于春播。

重播指数春播与夏播无显著差异，但是夏播高于春播。重播指数品种间存在显著差异，春播、夏播重播指数最高的品种均为先玉047，分别为28.35%、42.20%；春播重播指数最低的品种是粒收1 号，为11.3%，夏播重播指数最低的是登海618，为16.9%。

漏播指数春播与夏播差异极显著。8 个品种春播平均漏播指数为22.9%，夏播平均漏播指数为11.7%，春播漏播指数显著高于夏播。漏播指数品种间差异显著，春播、夏播漏播指数最高的品种均为粒收1 号；漏播指数最低的品种春播为丰垦139，夏播为九圣禾2468。

粒距合格指数春播与夏播无显著差异。8 个品种春播平均粒距合格指数为54.7%，品种间无显著差异；夏播平均粒距合格指数为62.7%，品种间差异显著，夏播粒距合格指数最高的为九圣禾2468，达72.9%；最低为先玉047，仅48.7%。

2.2.2 播前不整地春、夏不同挡位玉米机播效果比较

将2018 年春、夏机械播种的3 个挡位(75 000、90 000、105 000 粒/hm2)8 个玉米品种的平均播种效果进行比较，结果如表3。

表3 春、夏不同挡位玉米机播效果Table 3 The mechanical sowing effect between spring and summer maize with different sowing densities %

春播出苗率、重播指数、漏播指数、粒距合格指数不同挡位间均无显著差异，出苗率为70%～74%，重播指数为21%～25%，漏播指数为17%～28%，粒距合格指数为52%～61%。

夏播出苗率、重播指数、粒距合格指数不同挡位间无显著差异，出苗率为88%～91%，重播指数为22%～30%，粒距合格指数为59%～65%。漏播指数夏播不同挡位间差异显著，90 000、105 000 粒/hm2挡的漏播指数显著高于75 000 粒/hm2挡。

2.3 春季播前整地不同玉米品种机播效果比较

2019 年春季整地后机械播种，挡位为105 000粒/hm2，10 个品种平均出苗率为85.7%，重播指数为18.9%，漏播指数为6.1%，粒距合格指数为75.0%。

将10 个玉米品种机播效果进行品种间比较，结果显示出苗率、重播指数、漏播指数、粒距合格指数品种间差异显著。其中豫单9953 出苗率最高，为98.7%，中单901 出苗率最低，为67.2%；重播指数以豫单9953 最高，为32.9%，中单901 最低，为11.3%；漏播指数以中单901 最高，为20.9%，湘康玉7 号和粒收1 号最低，均为0；粒距合格指数以湘康玉7 号最高，为87.6%，登海618 最低，为61.1%(表4)。

表4 春季播前整地后不同玉米品种机播效果比较Table 4 Comparison of different maize varieties of mechanical sowing after soil preparation before sowing in spring %

2.4 春季不同整地方式机播效果比较

将2018、2019 年春季4 个相同的品种不同整地方式下挡位为105 000 粒/hm2的机械播种效果进行比较，结果如表5。播前整地机播粒距合格指数显著高于播前不整地机播，平均高20.0 百分点；出苗率、重播指数、漏播指数2 种整地方式间无显著差异，但是播前整地机播的出苗率比播前不整地机播提高12.7 百分点，重播指数、漏播指数分别降低4.2、15.8 百分点。

表5 春季不同整地方式机械播种效果比较Table 5 Comparison of mechanical sowing with different site preparation modes in spring %

3 讨论

3.1 播期对出苗率和机播效果的影响

播期对玉米机播出苗率影响较大，夏播出苗率显著高于春播。春播出苗率低于夏播的主要原因是湖南春季播种至出苗期间低温寡照，降水较多，不利于种子顶土出苗；而夏播时温度高，雨水适宜，出苗较快。因此，春季机械播种需适当加大种子播量，以确保苗数。

播期对机播粒距合格指数、重播指数无显著影响，但夏播重播指数、粒距合格指数比春播分别提高3.4、8.0 百分点；而夏播漏播指数显著低于春播，低11.2 百分点。可能是因为夏播前茬为油菜，油菜机收后秸秆直接还田尚未腐烂，当开沟器碰到坚硬的油菜秸秆后会使播种器提前下种，导致夏播重播指数略有增高，漏播指数显著降低。

3.2 春季整地方式对出苗率和机播效果的影响

相同的4 个品种播种机挡位为105 000 粒/hm2时，春季整地后机播粒距合格指数比不整地机播显著提高20.0 百分点，出苗率提高12.7 百分点，重播指数、漏播指数分别降低4.2、15.8 百分点。可能是因为春季整地后机播时土地更为平整、土壤更细碎，可显著提高播种效果并大幅度提高出苗率。

4 结论

播期对玉米机播出苗率影响较大，夏播出苗率显著高于春播；播期对机播粒距合格指数、重播率无显著影响，但夏播漏播率显著低于春播。整地方式显著影响机播粒距合格指数，播前整地机播粒距合格指数比播前不整地机播提高20.0 百分点，出苗率提高12.7 百分点，重播指数、漏播指数分别降低4.2、15.8 百分点，整地后平均机播效果可达到国家标准。表明播期和整地方式影响湖南玉米机械播种效果，可以通过调整播期及整地方式提高湖南玉米机械播种出苗率和播种质量。