機械去雄：玉米種業(yè)發(fā)展的必然趨勢

純度是評價玉米雜交種子質量的重要指標，為了保證種子純度，在雜交玉米制種生產(chǎn)過程中最關鍵和最難控制的環(huán)節(jié)是去雄。

目前，我國的制種玉米去雄作業(yè)主要依靠人工。而機械去雄作業(yè)效率高，受自然條件和人為因素影響小，具有機動性強、容易調配和操作條件好等特點，采用機械去雄是玉米種業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

制種玉米去雄的特點

制種玉米品種繁多，各品種間性狀差異大。這就要求去雄機械有較好的通過性，針對主栽品種具有良好的作業(yè)效果。

玉米在生長過程中由于受多種因素的影響，個體差異較大。為了提高去雄機械的一次去雄率，保證去雄效果，需要開發(fā)智能單體（或多組）仿形機型。

國內主栽制種玉米品種的去雄周期一般為7～10d，在保證作業(yè)效果的前提下，需要開發(fā)生產(chǎn)效率高的機具，表現(xiàn)在增加作業(yè)行數(shù)、提高作業(yè)速度及減少田間地頭消耗時間等方面。

國內外研究現(xiàn)狀

1. 機械化去雄技術

按去雄方式進行分類，主要有切割式和抽取式兩種。

切割式去雄技術是利用刀具（刀片）的旋轉（往復）切削作用將玉米雄穗及附帶莖葉切除，實現(xiàn)制種玉米去雄的機械化作業(yè)。抽取式去雄技術是利用滾輪（帶、輥）的轉動將玉米雄穗及附帶莖葉夾緊并從玉米植株中分離。

國外有專家研發(fā)了一種氣流輔助去雄裝置。該裝置中設計的分離葉片的機構可有效減少玉米葉片的損傷。

中國農業(yè)機械化科學研究院開發(fā)的一種玉米去雄部件，采用無支撐斜向滑切方式，該種去雄部件葉片損傷率大，多用于大田玉米去雄作業(yè)或制種玉米抽雄作業(yè)前的高度一致性處理。

還有的去雄裝置，主要包括壓葉輥和夾持帶等部件；也有采用充氣橡膠輪的去雄裝置；還有主要由兩片柔性圓盤、開口輥和壓緊輥等組成。這些裝置都各有利弊。

2. 雄穗識別技術

國內外科研機構對雄穗識別技術的研究主要集中在實時傳感技術和圖像識別技術兩個方面。

實時傳感器技術多采用光電傳感器作為探測元件，通常由兩組按一定間隔垂直排列的傳感器組成，通過檢測光電傳感器是否被遮擋來判斷玉米雄穗的位置（深度）。

光電傳感器不受作物顏色的影響，在雄穗鼓苞或露頭時，都可以進行檢測，而且能適應夜間、霧或露水等惡劣的自然環(huán)境。

圖像識別技術則采用攝像機進行雄穗圖像采集，然后進行處理分析，獲取玉米雄穗的位置。

圖像識別技術適用于雄穗露頭或完全展開時的靜態(tài)檢測。

3. 去雄機具 

在一些發(fā)達國家，玉米去雄機已被廣泛應用，典型的機具有美國Hagie公司204SP、美國Big John公司PDF752D、美國Oxbo公司TS2和法國Bourgion公司BD864等。

這些機具都具有雄穗識別和高度仿形功能。

我國對玉米去雄機研究起步較晚，以仿制國外機型為主，代表性的有中國農業(yè)機械化科學研究院3QXZ-6機型和酒泉奧凱種子機械股份有限公司OK 104-3CX等機型。

制約因素

目前國外機械化去雄技術比較成熟，但在國內使用效果并不理想。我國機械化去雄技術與裝備還處于研學階段，還存在一些制約去雄機械在我國發(fā)展與推廣的因素。

1. 種植模式不規(guī)范

國內玉米制種多采用“公司+農戶”的生產(chǎn)管理模式，形成了多種種植模式。這就對去雄機械的適應能力提出更高的要求。

2. 去雄率低，葉片損傷大

雖然國內外去雄機械都裝備了智能仿形系統(tǒng)，但都屬于模糊控制系統(tǒng)，只有在作業(yè)對象發(fā)生連續(xù)變化的條件下才會有所響應。

而且國內制種玉米去雄時一般雄穗尚包裹于葉片中或剛露頭，造成了一次去雄率低和雄穗附帶葉片多的問題。

3. 去除的雄穗散落在田間

在應用機械去雄過程中，去除的雄穗被無序拋撒在玉米行間，部分雄穗沒有落到地面上而是掛接在玉米植株上，易造成散粉現(xiàn)象，增加了人工復查的負擔，容易影響種子純度和導致制種田的報廢。

解決措施和對策

隨著種業(yè)市場的對外開放和農村土地流轉的推進，面對國外種子公司的激烈競爭、農村勞動力的減少及生產(chǎn)成本的增加，機械化去雄是玉米種業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

這就需要在農藝條件允許的范圍內，開發(fā)作業(yè)效率高、性能穩(wěn)定可靠的去雄機械。在開發(fā)過程中需要做到以下3方面。

第一，結合現(xiàn)有成熟去雄技術，開展工作部件結構參數(shù)、工作參數(shù)的優(yōu)化設計，改善去雄效果，滿足機械化去雄農藝的要求。

第二，結合現(xiàn)有去雄機械的結構及整機性能，增加雄穗回收裝置，滿足實際生產(chǎn)的需求。

第三，結合國內制種玉米種植模式、種子性狀特征和現(xiàn)階段工業(yè)水平，開發(fā)成本低、操作便捷、使用維修方便及地域適應性好的去雄機具，促進機械化去雄技術與機具的推廣和應用。

結束語

根據(jù)不同玉米品種的栽培農藝要求，探索葉片損傷少、去雄效率高的新技術，實現(xiàn)去雄作業(yè)的機械化是玉米種業(yè)發(fā)展的必然趨勢。