12杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程编制说明

一、工作简况（一）任务来源本标准的研究基础来源于山西农业大学山西有机旱作农业研究院主持完成的农业部公益性行业专项“长城沿线坡耕地抗旱补水播种保苗关键技术研究与示范”、山西省科技重大攻关项目“山西旱作节水样板基地建设”、山西省科技厅攻关项目“杂交谷子少（免）间苗简化高产栽培技术研究与示范”，主要针对当前我省杂交谷子种植生产中存在的播种效率低、人工成本高、劳动强度大，田间生产管理粗放、机械化率低、农艺农机不配套等问题，经过多年的田间试验和示范，开展杂交谷子免间苗艺机一体化技术研究等，在品种选择、播种、田间管理等环节上形成了杂交谷子免间苗艺机一体化技术，同时起草组成员长期致力于旱地谷子栽培技术及有机旱作农业研究，对国内外杂交谷子产业发展现状具有详实全面的了解及研究。因此，“杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程”的起草具有广泛深入的研究与实践基础，在生产中应用也是亟需的，对推动杂交谷子产业的机械化、标准化、规模化发展具有明显促进作用。根据《山西省市场监督管理局山西省农业农村厅关于征集2023年省级地方标准项目的通知》文件要求，2023年2月，由山西农业大学山西有机旱作农业研究院申请起草省级地方标准《杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程》。2023年10月，《山西省市场监督管理局关于下达2023年度第七批山西省地方标准制修订项目计划的通知》（晋市监函〔2023〕351号）文件予以批准立项。起草单位和主要起草人起草单位：山西农业大学山西有机旱作农业研究院主要起草人信息表姓名性别职务/职称工作单位任务分工刘化涛男副研究员山西农业大学山西有机旱作农业研究院负责人、文本编制、起草、技术实施黄学芳男研究员山西农业大学山西有机旱作农业研究院文本起草、技术指导实施黄明镜女研究员山西农业大学山西有机旱作农业研究院文本编制、技术指导实施王娟玲女研究员山西农业大学文本规划、技术指导刘恩科男院长、研究员山西农业大学山西有机旱作农业研究院文本编制、技术指导张伟男副研究员山西农业大学山西有机旱作农业研究院文本起草、编制、技术实施制定标准的必要性和意义近年来，随着杂交谷子的育成，相对于常规谷子来说，产量有了大幅度的提高，如张家口市农业科学院育成的张杂谷5号,创造了单产810kg/亩的高产纪录。杂交谷子的高产性能，加上抗旱耐瘠薄能力，在我省北部有了相当大的推广面积。虽然杂交谷子产量高，解决了以往谷子低产的特点，但保苗、间苗、除草仍然是主要问题。经资料查询，目前针对杂交谷子的产量形成的生理基础、高产栽培技术、少免间苗技术、配套播种机具研究几乎没有。良种配良法，才能使良种更好的在生产中应用推广。由于杂交谷子的高产性和耐旱耐瘠薄性，杂交谷子在生产中应用，将会提高北方旱地总体生产能力，增强了北方旱地的抗旱增产能力，对我省旱地农业生产有积极的促进作用。因此，制定实施杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程，解决其间苗难、保苗难以及机械化播种问题，对于杂交谷子进一步应用有很强的现实意义。主要起草工作过程第一阶段，2024年2月，山西农业大学山西有机旱作农业研究院成立了标准起草工作组，明确了工作指导思想，制定了工作原则，明确了起草组成员和任务分工。首先学习了《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》（GB/T1.1-2020），了解标准书写结构、书写方式等相关内容。起草工作组调研了山西省杂交谷子产业整体情况，查阅了诸多杂交谷子高效栽培技术资料。多方借鉴其他标准编制的经验，先后组织成员对农业部行业标准《肥料合理使用准则通则（NY/T496-2010）》、《旋耕机作业质量（NY/T499-2013）》，山西省发布的《杂交谷子栽培技术规程（DB14/T1151—2015）》、《谷子主要病虫害综合防控技术规程（DB14/T1495—2017）》等相关标准进行了分析讨论，并进行深入分析和总结。在此基础上，工作组归纳总结了近年来在项目执行过程中的研究示范结果，查阅相关文献，确定了标准编制基本框架及内容。第二阶段，2024年8月，标准起草工作组对标准的框架和内容进行进一步的讨论，并确定具体成员进行编写和资料的核实，形成标准文本初稿和编制说明。第三阶段，2024年9月，标准初稿、编制说明先后征询了山西省农业机械发展中心农机研发部、阳曲县金河城种养殖专业合作社、太原市森田友邦农业机械有限公司和襄垣县仁达机电设备有限公司等有关专家和用户的意见，对提出意见做出修改后，最终形成标准初审稿。第四阶段，2024年10月16日，山西省农业标准化技术委员会组织专家对标准文本和编制说明进行了技术初审，起草单位按照意见修改完善，形成征求意见稿。制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系本标准依托山西农业大学山西有机旱作农业研究院主持完成的农业部公益性行业专项“长城沿线坡耕地抗旱补水播种保苗关键技术研究与示范”、山西省科技重大攻关项目“山西旱作节水样板基地建设”、山西省科技厅攻关项目“杂交谷子少（免）间苗简化高产栽培技术研究与示范”,通过开展杂交谷子品种筛选，免间苗技术研究和农艺农机配套关键技术研究，形成了杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程。起草组成员经过多点多年的试验研究和示范应用，选用优良张杂谷品种、统一杂交率标准、规范穴播粒数，使用改进配套的覆膜穴播机具等，从品种选择、播种、田间管理等环节上形成了一套规范完整的杂交谷子免间苗技术体系；采用上述种植方法和配套机具，经田间实际应用后，效果良好，可以达到免间苗又不减产的双重目标，为制定“杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程”提供了有力的理论与技术支撑；同时起草组成员在定襄县、阳曲县等地进行了实践应用，取得了良好的效果。该技术作为核心集成技术成果的一部分，于2022年获山西省科技进步一等奖，受到了业内广泛关注和高度认可。本标准严格遵循国家现行的相关法律法规和国家标准、行业标准在杂交谷子生产技术方面的相关规定，其核心内容是免间苗艺机一体化，但也涉及到耕作、种子、施肥、除草剂等内容，因此查阅了大量的国家标准、行业标准和山西现有的相关标准，如GB4404.1粮食作物种子第1部分：禾谷类；NY/T496-2010肥料合理使用准则通则；NY/T499-2013旋耕机作业质量；DB14/T1151-2015杂交谷子栽培技术规程；DB14/T1495-2017谷子主要病虫害综合防控技术规程；这些标准中的相关内容是该技术规程编制内容中必要的组成部分。经查询，杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程目前还没有国家或行业标准，山西省也没有相关的技术标准，虽然本省和外省已有相关的杂交谷子生产种植技术规程，其中涉及到播种环节，但都不具有以免间苗艺机一体化为核心的技术特点，因此本标准将立足于山西省杂交谷子生产实际，制定杂交谷子免间苗艺机一体化技术规程。主要条款说明（一）主要技术指标确定的依据1、播量（第五章）张杂谷在育种过程中，因气候原因，杂交率每年都在变，且变化幅度大，最低在20%左右，最高达60%。多变的杂交率种子在生产中应用，农民及拖拉机手对播种量掌握不清，播量只能是按经验进行，容易造成缺苗或费工间苗。针对此问题，项目组提出了将高杂交率降低，播种时采用统一的低杂交率谷种，并规范合理的穴播粒数，这样不仅减轻了配套机具研制的麻烦，而且在生产中有了统一标准，容易实现技术的推广应用。1.1不同杂交率不同播量化控间苗效果分析采用张杂谷5号与晋谷29号混合，其中张杂谷5号的发芽率为48%，晋谷29号发芽率为77%，混种后杂交率分别为10%、20%、30%。在谷子3～5叶期喷施拿捕净，除去常规种晋谷29号苗以及张杂谷自交苗，达到间苗的效果。表1不同处理化控间苗效果处理理论出苗数出苗数化控间苗数化控化控后苗数杂交率播量（kg/hm2）（万株/hm2）（万株/hm2）（万株/hm2）间苗率（万株/hm2）10%3.75g88.854.348.889.9%5.510%7.5kg177.5115.299.085.9%16.210%15kg355.0307.4269.387.6%38.020%3.75kg81.147.134.072.2%13.120%7.5kg162.3115.886.074.2%29.820%15kg324.5275.3204.074.1%71.330%3.75kg73.668.341.260.4%27.030%7.5kg147.3147.089.060.5%58.030%15kg294.5222.8138.062.0%84.8在杂交率相同的情况下，随着播量增大，出苗数相应增多，化控间苗率差异不大，但人工间苗率大幅升高。当播量一定的情况下，随着杂交率的增加，化控间苗率降低，间苗剂处理后人工间苗率升高。表2不同处理化控后人工间苗的情况杂交率播量（kg/hm2）人工间苗数（万株/hm2）人工间苗率（%）留苗数（万株/hm2）每米断垄长度（m）每米断垄次数（次/m）10%3.75kg0.23.0%5.30.831.4510%7.5kg0.63.6%15.70.591.4110%15kg16.042.1%22.00.190.6220%3.75kg0.00.0%13.10.591.3220%7.5kg6.622.1%23.30.290.8120%15kg49.569.5%21.80.070.2330%3.75kg5.4220.1%21.60.300.9330%7.5kg37.163.9%20.90.090.3030%15kg64.776.3%20.10.060.21综合分析可得出，杂交率20%、播量7.5kg/hm2和杂交率30%、播量3.75kg/hm2组合较好，以杂交率30%、播量3.75kg/hm2组合最佳。1.2不同杂交率、不同播量组合产量差异分析张杂谷5号具有分蘖的特点，在一定程度上能够补偿缺苗造成的减产，但缺苗太严重情况下，补偿效应弥补不了而造成减产。表3不同处理分蘖、成穗数处理留苗数（万株/hm2）茎数（万个/hm2)单株分蘖公顷穗数（万个/hm2）单株成穗数分蘖有效成穗率混合后杂交率播量（kg/hm2）10%3.75kg5.327.95.225.84.993%10%7.5kg15.748.13.138.42.480%10%15kg22.059.32.746.62.179%20%3.75kg13.148.53.743.33.389%20%7.5kg23.366.82.952.62.379%20%15kg21.863.42.944.02.069%30%3.75kg21.666.53.148.82.373%30%7.5kg20.965.33.144.32.168%30%15kg20.156.62.844.42.178%表4不同处理产量及产量构成因素处理留苗数（万株/hm2）公顷穗数（万个/hm2）单穗粒重(g)穗长（cm）收获指数出籽率籽粒产量（kg/hm2）杂交率播量（kg/hm2）10%3.75kg5.325.8824.023.90.4476.2%5357.8b10%7.5kg15.738.3816.621.90.4775.1%6221.3ab10%15kg22.046.6316.723.50.3972.5%6628.1ab20%3.75kg13.143.2517.123.40.4074.1%6100.3ab20%7.5kg23.352.6314.122.60.4273.0%6851.3a20%15kg21.844.0016.022.20.4676.4%6846.6a30%3.75kg21.648.7515.123.00.4675.3%7107.2a30%7.5kg20.944.2515.822.00.4775.7%6855.0a30%15kg20.142.3816.123.60.4873.8%6827.8a从保苗、间苗、产量结果综合考虑，提出了在生产中，可以统一采用20～30%低杂交率张杂谷、穴播粒数15～20粒的方法，解决张杂谷杂交率不固定带来的问题。2、机械播种（第五章）2.1不同穴数和穴留苗数对张杂谷生长发育及产量的影响探讨研究地膜穴播条件下，实现既稳产又易少免间苗的穴播密度及合理的单穴留苗数，为穴播少免间苗提供合理的理论技术支撑，也为研制杂交谷子穴播机具提供重要的参数和依据。表5不同留苗数处理产量差异显著性分析处理产量(kg/hm2)5%显著水平1%极显著水平增产1株/穴7722.5aAB—2株/穴7597.5aAB-1.6%3株/穴8088.8aA4.7%4株/穴6906.0bB-10.6%表5中表明，单位面积留苗株数一定的情况下，每穴不同留苗数对产量的影响，综合分析认为,张杂谷5号地膜穴播时，穴数不能低于4.95万穴/hm2，这也为张杂谷稀植提供了重要的理论依据。2.2不同种植密度对杂交谷子产量的影响如6表所示,在留穴数一定的情况下，随每穴留苗数的增加产量有增加趋势。穴播数越多，增产效果越明显，而且稳产性能越好。丰水年，7.5万穴4苗达到本试验最高产量7036.3kg／hm2，干旱年，15万穴1苗组合达到最高产量，7.5万穴4苗次之。表6不同种植密度下杂交谷子产量差异性分析处理（丰水年）（干旱年）籽粒产量

kg/hm2增产（％）籽粒产量

kg/hm2增产（％）4.9万穴1苗5534.9a0.04302.2a0.04.9万穴2苗6106.9bc10.35346.5b24.34.9万穴3苗6585.8cde19.05518.0b28.34.9万穴4苗6627.3cde19.75413.9b25.8平均值6213.712.35145.219.67.5万穴1苗5714.3ab3.24343.2a1.07.5万穴2苗6293.1dc13.75549.9b29.07.5万穴3苗6318.9dc14.25575.2b29.67.5万穴4苗7036.3e27.15605.5b30.3平均值6340.614.65268.422.515万穴1苗6571.2cde18.75613.9b30.515万穴2苗6771.4de22.35382.1b25.115万穴3苗6488.9cde17.25593.9b30.015万穴4苗6529.5cde18.05397.8b25.5平均值6590.319.15496.927.8总平均值6381.515.35303.523.3综上，从稳产及免间苗综合考虑，认为7.5万穴/hm2-15万穴/hm2,每穴留2-4苗较合适。（二）验证方法1、机械覆膜穴播下不同地块出苗情况差异由表7可知，从不同农户地块播种出苗情况看。整地质量好坏对出苗率和空穴率有很大影响，整地质量好的出苗数相较差的地块每公顷多出苗19.23万苗，出苗率相差7.2%，空穴率相差27.4%。故整地质量不好是导致缺苗的因素之一。杂交谷子自我调节能力强，出苗较少的地块可通过增多单株分蘖数提高穗数，从而提高单位面积产量。出苗不好的地块较好的地块单株分蘖数多0.8个，单株成穗数多1.5个。出苗较差的地块分蘖成穗率也较高。表7机械穴播下不同农户地块出苗情况差异地块农户1农户2农户3农户4整地质量悬虚较差不悬虚较好悬虚差不悬虚好苗数（万苗/hm2）15.3321.1715.6134.56相对出苗率27.40%37.80%27.90%61.70%出苗穴数（万穴/hm2）7.888.557.3210.73空穴率36.70%31.30%41.20%13.80%茎数（万/hm2）55.3967.7353.8998.23穗数（万个/hm2）4950.549.7558.75单株分蘖数3.63.23.52.8单株成穗数3.22.43.21.7分蘖成穗率88.50%74.60%92.30%59.80%2、机械覆膜穴播下不同地块产量及产量差异分析如表8所示，不同地块产量之间有差异，最高产量和最低产量之间差异达到15.7%。通过前面的不同留苗数及不同播种粒数试验结果知道，机械覆膜穴播后，只要留苗数在稳产水平所需的苗数范围内，产量差异不会超过10%，而不同地块之间产量差异超过10%，应该与其它因素有关。从不同地块成穗数来看，穗数差异较小，故留苗数不是造成产量差异大的原因。表8机械穴播下不同农户地块产量差异地块生物产量

（kg/hm2）籽粒产量

（kg/hm2）穗数（万穗/hm2）千粒重（g）经济系数出籽率（%）试验田19476.07305.564.753.040.3868.8%农户114925.76293.149.003.000.4274.3%农户214675.76695.450.503.050.4676.4%农户316400.87464.349.753.010.4575.3%农户414763.26368.258.752.950.4378.9%根据提出的少免间苗技术参数研制的机械覆膜穴播机具，经田间应用验证，达到了预期的稳产目标下的免间苗。（1）杂交谷子在杂交率30%情况下，使用谷子覆膜穴播机，每公顷穴播8000穴、穴播粒数15粒后，不间苗与间苗处理产量无差异，在生产中应用可以达到既不间苗又稳产的双重要求。（2）机械覆膜穴播杂交谷子后，空穴率略高于人工播种试验，原因是机器穴播后孔穴错位、田间整地不平等因素有关。整地质量不高的地块，出苗较少，因杂交谷子分蘖能力强，可较整地好出苗多的地块平均每株多分蘖0.8个，单株成穗多1.5个，能起到稳定产量的作用。（3）机械覆膜穴播在不同地块出苗数总体上在稳产所需的出苗数范围内，说明提出的杂交谷子覆膜穴播免间苗艺机一体化技术能满足大部分的地块，适应性较好。（三）预期效果1、本标准依托单位山西农业大学山西有机旱作农业研究院，多年来坚持开展多种作物艺机一体化研究，以杂交谷子免间苗为核心的生产技术，是新研发的技术，开发潜力巨大。2、本标准提出的杂交谷子免间苗艺机一体化技术，实现了良种良法良机的有机配套，有效解决杂交谷子在生产种植过程中的“保苗难、间苗难、除草难”问题，技术应用具有稳产省工的优点，具有“节本增效”和“降低劳动强度”功能，因此技术应用主要经济效益是来源与“节本”带来的。通过本项目的实施，杂交谷子少免间苗技术每亩减少2-3个用工，按照目前谷子间苗除草人工成本150元计算，应用少免间苗技术后每亩节约300-450元，经济效益非常可观。3、谷子具有耐旱耐瘠薄、抗逆性强、适应性广的特点，是我省旱地的主要种植作物。目前，杂交谷子已在我省北部大面积种植，但农村年轻劳动力外出打工，造成农村劳动力缺乏的现状，影响了杂交谷子在生产中的应用。项目实施形成的少免间苗技术有效缓解目前农村农业生产中存在的劳动力问题，符合当前农业生产特点和需求，能产生相当大的社会效益。六、重大意见分歧的处理依据和结果标准形成过程中，起草组认真听取专家提出的意见，并先后向山西省农业机械发展中心农机研发部、阳曲县金河城种养殖专业合作社、太原市森田友邦农业机械有限公司和襄垣县仁达机电设备有限公司等4家单位发送征求意见，共收到反馈意见6条，经过分析整理归纳，全部采纳，没有出现重大意见分歧情况。（征求意见情况见附表）七、作为推荐性标准的建议及其理由建议本标准为推荐性标准。本标准重视理