张掖玉米制种机械化应用现状及对策

王 林 张东昱

（1 甘肃省张掖市农业机械化技术推广站，张掖 734000；2 甘肃省张掖市种子管理局，张掖 734000）

张掖市位于河西走廊中部，光热充足，每年日照时数超过3000h，有效积温2600～3611℃，无霜期在150d 以上，是理想的天然农作物制种基地。近年来，张掖市立足资源禀赋，加大产业结构调整力度，打造百万亩制种玉米基地，制种玉米面积稳定在6.67 万hm2左右，成为全国最大的杂交玉米种子生产基地，为我国提供了45%以上的用种量。制种玉米耕种收综合机械化水平达73.1%，其中耕整地、播种、植保、收获机械化水平分别达100%、95.0%、93.5%、15.3%，机械化对制种玉米产业发展起到了较为明显的推动作用。但是随着农村空心化的出现，劳动力短缺、劳动力价格提升，部分环节受种植农艺等因素的影响没有实现机械化，导致制种玉米经 济（比较）效益相对减弱，严重影响农民制种积极性，为玉米制种产业可持续健康发展埋下隐患，全力推动制种玉米全程机械化已成当务之急。

1 制种玉米全程机械化效益分析

1.1 经济效益机械化生产已经成为主要的生产手段，全程机械化作业与人工或半机械化相比可节约劳动力成本10155 元/hm2。其中耕整地和播种环节托管服务每hm2节约成本675 元，去雄和收获环节与人工作业对比分别节约成本2850 元、6300 元，田间管理机械化环节节约成本330 元。另外精量播种每hm2可节约种子30%以上，节约成本270 元，精准施肥可节约化肥成本750 元。

1.2 生态效益近年来张掖市立足绿色发展，在秸秆和残膜回收等方面大力推广绿色环保机械化技术，秸秆利用率和残膜回收利用率明显提高，分别达96.5%、82.0%。玉米秸秆逐步转化利用，收储秸秆收益可达1500 元/hm2，不但产生了明显的经济效益，也为农村环境整治作出了突出贡献。随着机械化精准施肥、高效植保等机械化技术的推广，农药化肥量分别降低42%、22%，有效地降低了土壤污染。

1.3 社会效益随着全程机械化技术的推广与运用，大部分环节实现机械化，有效缓解了农村劳动力短缺与保耕保种、抢收抢种的矛盾，据调查，全人力耕种人均管理面积为0.5hm2，实现全程机械化人均管理面积可达6.6hm2左右。机械化水平的提高，确保了制种玉米种植面积稳定。

2 制种玉米机械化生产问题分析

张掖市制种玉米耕种收综合机械化水平为73.1%（制种玉米生产环节比玉米生产环节复杂，主要环节如去雄不在衡量指标内），其中耕整地农机化水平达100%，机械化播种95.0%，机械化收获达15.3%，机械化植保93.2%，秸秆处理机械化水平96.5%，残膜回收机械化水平82.0%，在实际生产中还存在播种主要以覆膜机+半机械化模式为主，机械化去雄还在试验阶段，机械化收获作业面积小、破损率高等问题。

2.1 生产环节分析

2.1.1 机械化耕整地耕整地环节是制种玉米播种、病虫害防治、去雄的基础环节，耕整地质量直接影响制种玉米播深播行一致性、作物长势整齐度[1]，严重影响机械化后续环节作业，必须高度重视。耕整地机械装备结构趋于完善，悬挂犁、牵引犁、翻转犁、圆盘耙、钉齿耙、镇压器、旋耕机、秸秆还田机、联合整地机等耕整地机械已普遍用于农业生产之中，激光平地机等高科技耕整地设备也在逐渐普及。随着大功率动力机械的广泛应用，联合整地机灭茬作业面积逐年增大，该种机型可一次性完成深松、旋耕、碎土、镇压等多道工序，减少了机具进地碾压次数，耕地成本大幅下降，每hm2平均节约成本15～450 元。采用深松+旋耕作业联合整地方式经济性和耕地质量较高，但对种植规模不大的农户，多采用分段作业形式，这种形式增加了土壤压实度，特别是地块岸头由于机械化作业被压实，播种机入土深度小导致播深较浅，地块中间播深较深，播种深度不一致造成玉米长势不一致。另外，张掖市制种玉米采用地膜覆盖节水模式，市场销售的地膜多为0.01mm，经过太阳暴晒风化后不易捡拾，深松作业前必须将地膜全部捡拾，否则会将地膜旋耕入地，造成土壤污染，影响产量和可持续性，因此必须配套残膜捡拾机，推动废旧农膜回收利用。

2.1.2 种植模式种植模式是标准化生产的基础，目前主要有500mm 等行或700mm、300mm 宽窄行种植两种模式，父母本1∶6～1∶7 比行种植，实践证明等行距种植有利于收获机械对行收获，宽窄行种植有利于中耕机械作业和机械化去雄。但目前受制种玉米保苗数和品种的影响，农民种植模式多种多样，机械化作业受限，因此要加大试验示范力度，做给农民看，带着农民干，通过对比核算、效益评价等方式，引导集中统一种植模式，实现农机农艺融合，有利于推广全程机械化技术。

2.1.3 亲本质量种子是粮食安全的“芯片”，亲本种子质量的高低影响出苗率、生长整齐度，直接影响机械化抽雄和收获。首先使用风筛式清选机，剔除种子中大、小杂质和轻杂质，使亲本种子颗粒大小达到基本一致。风筛清选机精选之后，还要使用重力清选机进一步精选。最好将种子按照圆种、扁圆种、扁种外形和种子饱满程度或按照籽粒分类分级，同级种子在一块地内种植。播种前对原种进行发芽率试验，要求种子发芽率达到98%以上，种子纯度达到99%以上，种子净度达到98%以上，有效保证种苗长势一致性，便于后续机械化作业。但目前由于制种公司多，杂交玉米品种达1000 多种，目前机械化选种设备价格高、性能单一，回收周期长，农民和制种公司投入积极性不高，必须加大选种经营主体扶持力度，延长制种产业链条，提高选种精度和质量。

2.1.4 播种质量目前播种方式有人力式半机械化播种和精量播种机播种两种方式。人力式半机械化播种，由于受到土壤性质、操作人员和滚筒内种子多少的影响，行距一致性无法得到保障。在实践中根据制种玉米生物学特性，要按照“宁可母等父，不可父等母”的原则，选择适合的父母本播种期，花期相同的可以同时播种。实践表明，采用半机械化行距合格率仅为40%，而采用气吸式或机械式精量播种机，每穴1粒，空穴率仅为1.05%，播种深度40mm，误差≤14%，采用直线导航的自动监视系统，可确保直线性，行距合格率为90%，可节约成本450 元/hm2。

2.1.5 去雄机械目前机械化去雄还在推广示范阶段，设置播种和作物长势对机械化去雄影响试验点4 个，采用宽窄行种植模式，测定播种行距、作物长势整齐度、一次去雄取净率[2]。张掖市引进酒泉奥凯种子机械股份有限公司OK 104-3CX 去雄机，该去雄机对行作业，当去雄机前进时，首先去雄器前端的引导拨杆接触到玉米雄穗，玉米雄穗就沿着去雄器前端的引导拨杆进入橡胶轮抽雄装置，这时采用液压马达为动力，以400r/min 的速度旋转的橡胶轮抽雄器通过橡胶轮接触面之间的摩擦力迅速将制种玉米母本雄穗抽出。机械化去雄主要存在两方面的制约因素，一是由于播种、田间管理等环节的农艺技术不规范，造成作物高低不一致、抽雄时间不一致而影响去雄机作业效率的问题；实践证明，在同块地相同的管理措施条件下，采用精量播种机播种的制种玉米机械化去雄取净率可达78.8%～89.6%，而半机械化播种方式的制种玉米，机械化去雄作业时压苗伤苗情况严重，机械化作业难以展开。二是土地面积较小，所用去雄机机身庞大，转弯半径较大，需要机耕道6m 以上，在田间转弯首先就要将横岸头割去6m，这对于小地块种植农户损失较大，该种机具推广难度较大。建议研究开发适宜小地块作业的机具，加大标准化种植制度的推广力度。

2.1.6 收获机械影响制种玉米收获的农艺性状主要包括茎秆性状、穗部性状和籽粒性状[3]，制种玉米具有其特殊性，除以上影响因素外还有收获方式、籽粒含水量和机械本身特性。近几年玉米联合收获机各种机型基本成熟，采用茎穗兼收式联合收获机或收获机+扒皮系统分段式收获可取得较好的效果。

含水量的影响含水量对机械收获的影响较大：实践表明，含水量过高会导致损失率和破损率相应增加，含水量超过30%，平均损失率为1.87%，含水量在20%以下时平均损失率为1.08%。含水量高时破损率略高，平均破损率为5.1%；含水量低时平均破损率为2.7%。

机械性能的影响摘穗装置对制种玉米果穗损伤较大，采用摘穗板与拉茎辊组合式且拉茎辊为对刀式、摘穗板间隙可调的机型，通过调整机具参数，果穗损失率较小。采用螺旋式拉茎辊、缺少摘穗板的收获机收获制种玉米果穗损伤较大。采用收获机剥皮装置，能一次性完成收获剥皮作业，剥皮回收仓籽粒含杂率平均值为14.5%（最高18.55%，最低5.45%）、损伤率平均值为75.05%（最高89.44%，最低53.7%），果穗箱籽粒含杂率平均值为0.19%（最高0.25%，最低0.12%），损伤率平均值为2.14%（最高6.18%，最低0.37%），果穗损失率和损伤率较高，大大超过了国家标准和作为种子使用标准，因此，剥皮装置不适宜制种玉米一次性收获。采用摘穗-晾晒-扒皮-脱粒分段式收获，待晾晒2～5d 后再用扒皮机进行扒皮作业模式效果较好。另外，为确保收获质量，在作业过程中要根据作物长势、品种和收获时机及时调整拉茎辊间隙、摘穗板间隙、运输链间隙和扒皮辊间隙，使之符合要求。

2.2 生产效益分析由于制种玉米生产具有特殊性，适应的机具价格高，作业时间短，投入高、成本回收周期较长。例如，收获环节理想的收获方式是采用摘穗-晾晒-剥皮-脱粒分段式进行，这样不但需要购置适合玉米生产的收获机（30 多万元），还需要购置其他环节的机械，仅剥皮机价格就在72 万元，如另外购置1 台去雄机（价格120 万元），年作业时间约15d，收回成本需5 年。

2.3 推广应用分析由于制种企业大多采用分散承包式，制种企业不需要承担作业费用，种植成本的高低与制种企业关系不大，因此大部分制种企业要求利用人工收获来保证种子的质量，造成机械化技术推广难度加大。另外，制种玉米生产要求种植精度高、收获损失小、去雄干净彻底，要求农机操作人员必须根据农事要求不断调整机具参数，确保机械在最佳工作状态，目前能按照农事要求正确操作和调整机具的技术人员较为短缺。

2.4 社会化服务分析实现全程机械化，合作社是主要的承担者。目前，张掖市农机服务组织普遍存在能力弱、服务项目不全的问题。全市农机专业合作社367 家，以制种玉米生产为主要服务内容的专业合作社只有26 家，且服务功能单一，只能开展耕整地和播种环节作业，无一家能承担制种玉米全程机械化托管服务的合作社。

3 对策与建议

3.1 政策引导，项目带动政府要制定扶持推动政策，倾斜现有购机补贴、深松作业补贴、制种大县奖补和高标准农田建设等项目资金，对适宜制种玉米生产的去雄机械、收获机械等短板机械给予累加补贴[4]；采用作业补贴形式对机械化去雄和收获给予作业补贴；通过政策和项目支持配置作业机械、发放机械化收获作业补贴，培育服务水平高、带动能力强的农机专业合作社，推进制种玉米社会化服务水平提升，提高玉米制种全程机械化综合水平。

3.2 技术跟进，全程服务组建农机农艺配套技术研究指导团队，认真研究农机与农艺相适应的技术对策，制定区域性农机化技术模式和作业规范，总结推广适合全市制种玉米去雄收获的农机农艺配套技术。围绕短板弱项，合理布局、科学规划，建立试验示范基地。对提供制种玉米全程机械化作业的专业合作社给予一定的奖补。

3.3 企业带动，规模发展通过制定资源配置竞配机制，鼓励制种企业运用农业机械作业，玉米制种企业要带头主动引进先进实用机具，根据玉米成熟时间，合理安排种植结构，延长农机作业时间，探索最大收益路径，进而调动专业合作社、种植大户购机积极性。大力培育一批能提供制种玉米全程机械化服务的专业合作社，为当地制种玉米生产提供托管服务。

3.4 补齐短板，标准生产分析研究短板弱项，引进试验先进机具，在标准化、智能化上下功夫。大力推广精量播种、高效植保、机械去雄、机械收获、残膜捡拾、秸秆处理等技术试验示范，总结完善可复制、可推广的机械作业模式，按照种植规模优化机具配套方案，为农机专业合作社提供科学合理的机具购置方案。制定地方性作业规范和作业标准，推动标准化生产。积极引进智能化作业机具，延长机具日作业时间，使农机作业在低利润的情况下，通过延长作业时间，取得更多经济效益。