玉米生产全程机械化论坛(会议纪要)
玉米生产全程机械化论坛(会议纪要)
2016年10月26日,在武汉“2016中国国际农业机械展览会”期间,由中国农业机械流通协会、中国农业机械化协会主办,国家玉米产业技术体系协办,成功举办了“玉米生产全程机械化论坛”。会议由中国农科院作物科学所副所长李新海研究员和中国农业机械流通协会信息咨询部苑同宝副主任共同主持。国家玉米产业技术体系首席科学家张世煌研究员,体系岗位专家张东兴教授、李潮海教授、孙士明研究员,合作企业北大荒垦丰种业刘显辉总经理、中种国际郭建明副总经理、齐齐哈尔富尔农艺科研总监孙书库博士,凯斯纽荷兰中国区农机产品总监米凯利(Michele Monzio),分别就“耕作制度改革对玉米育种的影响”、“玉米籽粒收获技术现状与发展趋势”、“黄淮海夏玉米农机农艺融合发展问题”、“黑龙江省玉米全程机械化发展概况”、“黑龙江垦区玉米全程机械化发展历程及未来趋势”、“适宜机收的玉米品种选育与推广”、“玉米籽粒脱水问题的探讨”、“玉米收获机械发展与农艺的融合”等内容做了大会报告,并集体回答了现场听众提出的玉米籽粒收获难点、热点问题。来自玉米产业技术体系的岗位专家、试验站长、团队成员及社会各界玉米育种、栽培、植保、机械等科研人员300余人参加了会议。
这次论坛报告和科技人员的广泛讨论传递了大量信息,与会人员一致认为报告内容有高度、接地气、敢于解剖热点、面对痛点,对加快我国玉米生产全程机械化进程,具有指导意义。综合各位专家报告和讨论的问题,主要内容概括如下:
一、耕作制度改革对玉米生产技术的影响
玉米是我国当前农业产业竞争力的咽喉,影响下游产业的生产成本、价格与竞争力,加快玉米耕作制度转变,促进产业技术进步,提高我国玉米产业的质量、效益和竞争力,是发展我国现代农业的必然选择,其重要性、紧迫性不言而喻。
目前,玉米耕作制度的转变方式主要集中在两个方面,一是玉米生产全程机械化,二是日益频发重发的各种自然灾害。针对这两方面问题,玉米产业体系提出了“一机两改一保障”的技术发展思路,即“以全程机械化为核心集成技术资源,带动品种改良,带动土壤改良和耕作栽培技术创新,加强病虫害防控”。从而带动适宜玉米全程机械化的新品种选育、田间机械化生产技术研发与推广。为了缓解灾害对玉米生产的影响,需要培育抗逆性强的品种,在建立大面积机械化条件下高产稳产技术的同时,加强农业基础条件建设,不断提高土壤肥力。
二、我国玉米机械化收获现状
玉米是我国粮食作物之首,机收水平正逐年提高,2015年玉米机收比例已达到63%,但相对于水稻机收水平的73%、小麦92%,仍有较大差距,且目前主要为机收果穗,直收籽粒的比例很少,仅为3%。影响我国玉米机收发展的主要限制因素:一是品种,目前,国内玉米品种大多数生育期偏长、收获时籽粒含水量偏高、苞叶厚而紧、结穗高度不一致、后期倒伏倒折、穗轴偏软,导致收获质量差,机收损失偏高,不适宜机收籽粒作业;二是种植方式多样且互相冲突、不适宜机收作业,或作业效率低,机收损失偏高;三是农机工业基础薄弱,玉米收获机械起步较晚,技术储备不足,收获机械多以水稻、小麦收获机械改装而来,性能差,质量和可靠性不足。今后应加快轴流式玉米籽粒联合收获机研发推广。四是烘干、贮藏设备不配套。
三、适应玉米机械化收获品种的选育
适应机械化作业的玉米品种应具有籽粒芽势强、出苗快、植株矮、耐密植、站秆能力强、籽粒灌浆速度快、后期脱水快、收获时籽粒含水量低等特征。为满足玉米机械化收获的需求,在机收品种选育技术层面应注意以下几个方面:⑴早熟,缩短生育期,给玉米后期的站秆、脱水留足时间;⑵降低株高,上部叶片要少、短、窄、薄、稀,增加植株通透性,提高种植密度,达到增加单位面积籽粒产量和降低机械能耗的目的;⑶抗倒伏、倒折,抗茎腐病,成熟后田间站秆能力强,减少落穗落粒;⑷穗轴细长,苞叶少薄,长短恰到好处,后期蓬松、叶片落黄,利于后期脱水;⑸穗轴坚硬、易脱粒;⑹抗穗腐病,保证产品质量。⑺母本自交系植株结构要适应机械去雄,籽粒外形趋于圆型,以适应种子加工及高速精密播种,出花丝要快而整齐,抗逆性强,长时间保持花丝活力。⑻父本自交系要有很强的抗逆性,包括耐高温、耐旱、耐阴雨寡照等,花粉充足活力强。
四、影响玉米籽粒含水量的主要因素及育种途径
合适的籽粒含水量是机收籽粒的必备条件,一般认为籽粒含水量大于25%,破碎率将明显提高并降低农民收益,美国大多数农场收获时的籽粒含水量在17%以下,考虑到烘干成本,大多数农场主宁愿推迟收获期,也要将籽粒水分将至15%或以下。
降低籽粒含水量是选育机收品种的关键,而影响玉米籽粒含水量的主要因素有:(1)成熟期是影响玉米收获时籽粒水量的最主要因素。研究表明,收获时籽粒含水量与吐丝期有显著负相关,吐丝到生理成熟通常需要55-65天,黑胚层形成后籽粒与穗轴停止了水分和营养交换,生理成熟时籽粒通常含水30%左右。籽粒水分从30%降到20%大约需要2-3周。育种家必须下决心选育早熟品种、缩短生育期,给玉米留足2-3周的站秆、脱水时间。(2)脱水速率。影响籽粒脱水速率的因素一是外界环境,包括温度、大气湿度与风速,一般生理成熟后籽粒含水量每下降1%,需要20-30度的积温,当日平均温度低于10 度时,籽粒含水量几乎停止下降,黄淮海地区10月11-15日期间的日平均气温仍在15度以上,可以满足籽粒持续脱水的环境要求。二是品种本身特性,包括苞叶数量、厚度、长短、松紧和果穗姿态等。
育种途径也是两个方面,一是通过品种早熟性来降低籽粒含水量,方法简单可靠、效果明显;二是选择苞叶层数少、透明、松散、苞叶长短适度、果穗成熟后自然下垂等性状来降低籽粒含水量。为此,要用好国外种质资源来改造国内种质。
五、农机农艺融合关键技术
我国玉米市场竞争力低主要表现在生产经营规模小、成本高、产品质量差(破损率高、黄曲霉毒素含量高)、效率低(大马力高效复合作业机械少,作业质量低,农机农艺融合度低)。因此,农机农艺深度融合、机械化智能化紧密配合是提高玉米市场竞争力的重要途径。第一,针对目前土壤耕层浅、抬高犁底层、活土层减少等限制玉米高产稳产的主要因素,推广秸秆还田、秋耕夏松、合理轮耕等土壤改良技术。第二,针对玉米机播质量较差,缺苗断垄,整齐度低等问题,研发大型集成化智能化作业机械,提高机械作业质量和效率,实现小麦收割与灭茬复合作业,实施玉米机械化精密播种、免耕深松、分层施肥增墒保苗一体化技术。第三,推广病虫草害机械化综合防控技术,减少农药用量和作业次数,提高综合防控效果。第四,改进耕作制度,推广小麦晚播、早收,玉米早播、晚收的“双早双晚”技术,实现全程机械化,推动玉米机械粒收。第五,选育熟期较早、穗位整齐、苞叶松散、穗柄牢固、穗轴坚实、后期抗倒伏的玉米品种。
(执笔:王振华)