收獲期玉米品種子粒含水量與破損率關(guān)系研究

黨政平雷 力李向宏安 萌黨立勝

（1陜西省種子管理站，西安710003；2陜西省農(nóng)作物品種試驗站，富平711700；3陜西省富平縣果業(yè)局，富平711700）

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收獲期玉米品種子粒含水量與破損率關(guān)系研究

黨政平1，2雷 力1，2李向宏1安 萌1黨立勝3

（1陜西省種子管理站，西安710003；2陜西省農(nóng)作物品種試驗站，富平711700；3陜西省富平縣果業(yè)局，富平711700）

摘要：在玉米成熟期，采用延期收獲的措施對不同玉米品種子粒含水量及破損率變化情況進行了分析。結(jié)果表明：在玉米成熟期品種間子粒含水量存在明顯差異；進一步分析顯示，玉米子粒含水量與破損率之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，說明延遲收獲可以顯著降低玉米子粒的含水量及破損率。這一研究結(jié)果對篩選機收品種，改進和推廣農(nóng)機、農(nóng)技相結(jié)合的玉米收獲技術(shù)具有一定的理論指導意義。

關(guān)鍵詞：玉米品種；含水量；破損率；機械直收

玉米機械化直收集成種子、機械收獲技術(shù)，將玉米摘穗、脫粒以及秸稈粉碎等環(huán)節(jié)集中在田間一次完成。同其他收獲方式相比，該技術(shù)以其化繁為簡、高效節(jié)約的特點而備受青睞。在一年一作地區(qū)，只要玉米成熟后植株不倒伏、果穗不脫落、子粒不霉變，借助田間自然脫水即可順利實現(xiàn)機械直收。但在一年兩作地區(qū)，受連茬作物播期影響，配套品種在生育期、子粒含水量以及機收損失率等方面還存在諸多問題有待解決，因此目前玉米機械直收技術(shù)仍處在探索試驗階段。

本試驗運用裂區(qū)設(shè)計方法，選擇不同玉米品種在成熟后延遲采收、機械脫粒，探究不同品種分期采收后子粒含水量變化規(guī)律以及對應(yīng)條件下進行脫粒時子粒破損率變化情況；對玉米子粒含水量與機械脫粒破損率進行相關(guān)性分析；合理確定機收玉米的播種期和最佳收獲期，量化玉米機械化品種在收獲時的含水量標準，為今后推廣玉米機械化直收技術(shù)和篩選機收品種提供依據(jù)和支撐。

1 材料與方法

1.1 供試品種 鄭單958（A1）、浚單20（A2）、先玉335（A3）、宇玉30（A4）、渭單6000（A5）。以上品種均由相關(guān)育種單位提供。

1.2 試驗設(shè)計 試驗于2015年6月19日至10月29日在陜西省農(nóng)作物品種試驗站試驗地進行。6月20日人工開溝播種，6月25日出苗，田間管理同當?shù)卮筇镉衩咨a(chǎn)管理。試驗采用品種（A）與果穗延長采收天數(shù)（B）二因素裂區(qū)設(shè)計，品種（A）為主區(qū)，果穗延長采收天數(shù)（B）為副區(qū)。小區(qū)面積20m2，3次重復，株距22cm，行距60cm，密度75000株/hm2，每小區(qū)種植150株。在玉米收獲時期延長采收天數(shù)分別為B1（3d）、B2（6d）、B3（9d）、B4（12d）、B5（15d）、B6（18d）B7（21d），即各品種收獲期延后第3、6、9、12、15、18、21天在對應(yīng)小區(qū)隨機采收果穗20個，機械脫粒后測定子粒含水量、統(tǒng)計破損率。

1.3 測定標準及方法 玉米品種收獲標準 小區(qū)內(nèi)有90％植株的果穗苞葉干枯，且子粒變硬，即視為玉米成熟。子粒含水量測定方法 由于子粒含水量均超過18％，故采用預(yù)烘法測定。（1）第1次烘干。稱取2份整粒種子樣品各（25.00±0.02）g，置于大于8cm樣品盒內(nèi)，放入（103±2）℃烘箱中預(yù)烘30min，取出后放在室溫下冷卻30min，稱重記載。（2）第2次烘干。將預(yù)烘后的2份樣品分別研磨，并將研磨物各取1份樣品按上述規(guī)定的方法進行測定。子粒含水量（％）=S1+S2-（S1×S2）/100，其中S1為第1次整粒種子烘干后失去的水分（％），S2為第2次磨碎種子烘干后失去的水分（％）。破損率統(tǒng)計方法 在果穗脫粒后采用四分法取1kg樣品，收集子粒破碎達本顆粒體積1/5（含）以上顆粒稱重并計算破碎率。果穗脫粒采用5TY40-180型玉米脫粒機進行操作。

子粒脫水速率（ΔVA）=（最初處理子粒含水量-最后處理子粒含水量）/18d

試驗數(shù)據(jù)利用Excel分析處理，采用Duncan新復極差法進行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同玉米品種分期采收后子粒含水量分析 表1為不同收獲期玉米品種間子粒含水量差異分析，結(jié)果表明：玉米品種間在收獲時子粒含水量存在差異，而且達到了極顯著水平；隨著采收時間的延長玉米子粒含水量逐漸降低，由于脫水速率的不同，導致各處理間也存在極顯著差異。這些差異大多來源于品種自身因素。衛(wèi)勇強等［1］研究認為：由于玉米生長進入蠟熟末期后，玉米生理活動基本停止，其子粒在田間自然脫水干燥的主要因素是物理過程，內(nèi)部結(jié)構(gòu)對脫水速率影響較大。

表1 不同收獲期玉米品種間子粒含水量方差分析

通過表2可以清晰地觀察到，玉米各品種在收獲期子粒含水量變幅在37.26％～41.97％之間，經(jīng)過21d后其子粒含水量降至28.01％～28.93％；在整個處理區(qū)間子粒含水量較高品種的脫水速率明顯高于子粒含水量低的品種，A1、A2、A3、A4、A55個品種脫水速率依次為0.68％/d、0.70％/d、0.78％/d、0.56％/d、0.46％/d，丁佳琦等［2］研究表明單交種和自交系的脫水速率在年際間差異并不顯著，而品種間卻存在極顯著差異。這說明在玉米生理成熟后環(huán)境因素對品種脫水速率的影響甚微。

表2 不同熟期玉米品種延遲采收子粒含水量變化趨勢

2.2 不同玉米品種分期采收脫粒后子粒破損率分析表3方差分析表明：在玉米收獲期品種間和處理間的子粒破損率均存在顯著差異，最初處理破損率變幅為14.78％～15.56％，最終處理破損率變幅在3.98％～4.97％之間，總體呈下降趨勢（表4）。這說明玉米成熟后隨著收獲時間的延后，其破損率也在逐漸降低。只是破損率數(shù)據(jù)與過往研究略有差異，這可能與采用脫粒機械型號及性能有關(guān)。依據(jù)表2、表4數(shù)據(jù)分析可以得出：玉米各品種子粒含水量在延遲采收時的變化趨勢與子粒破損率的變化趨勢基本一致，因此有必要對二者進行相關(guān)性分析。

表3 不同玉米品種子粒破損率方差分析

表4 不同熟期玉米品種延遲采收子粒破損率變化趨勢

2.3 玉米子粒含水量與脫粒后子粒破損率相關(guān)性分析 從表2、表4中對應(yīng)提取35組玉米子粒破損率（y）和含水量（x）數(shù)值，并對數(shù)據(jù)進行運算處理，得出a=-19.38，b=0.8112，相關(guān)系數(shù)r=0.8925，在樣本自由度V=33時，r0.01=0.418，r＞r0.01，說明玉米子粒破損率與含水量之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系。

按照上述結(jié)果建立回歸方程式：y=0.8112x-19.38。

利用35組對應(yīng)數(shù)據(jù)制作玉米子粒含水量與子粒破損率坐標散點圖（圖1），并在該圖上繪制回歸方程軌跡。可以清晰地觀察到：在玉米成熟后隨著采收期不斷延遲，玉米子粒的含水量在逐漸降低，其子粒破損率也呈相應(yīng)下降趨勢。在合理區(qū)間內(nèi)，含水量每降低1％，其子粒破損率也相應(yīng)降低約0.81％。

圖1 玉米子粒含水量與子粒破損率的關(guān)系

3 結(jié)論與討論

玉米子粒的發(fā)育可分為干物質(zhì)不斷累積的灌漿過程和水分不斷減少的脫水過程。灌漿時間的長短和灌漿速率決定了玉米的產(chǎn)量因素；收獲時玉米子粒含水量高低及脫水速率大小直接影響了子粒破損率的水平。子粒含水量過高，在脫粒時會造成高破損率，同時也會影響玉米子粒的品質(zhì)并增加后期的收儲困難。因此理想中的機收品種應(yīng)該具備灌漿速率高、脫水速率快、成熟時含水量較低的能力［3］。而霍仕平等［4］認為玉米子粒的灌漿和脫水速率存在正相關(guān)關(guān)系，在田間對子粒脫水速率相關(guān)性狀特別是對生理成熟時果穗和子粒含水量的直接選擇，可以定向選育子粒脫水速率性狀，從而得到高產(chǎn)且脫水速率較快的材料或品系。因此從理論上講：選育灌漿速率高、脫水速率快且成熟時基礎(chǔ)含水量低的玉米品種是可行的。

不同玉米品種在成熟后子粒含水量存在顯著差異；玉米成熟后通過延遲收獲的方法可以顯著降低子粒含水量。這為一年兩作地區(qū)篩選直收替代品種提供了理論支撐。在小麥、玉米連作地區(qū)，受小麥播期和收獲期制約，玉米生產(chǎn)周期被限制在6月15日至10月15日之間的122d時間，該生產(chǎn)周期包括從播種到出苗時間（5～6d）、玉米生育期（D）、成熟后田間脫水時間（T=W-W0/ΔVA）（W為玉米成熟時含水量，W0為機收標準含水量）。跟一年一作地區(qū)相比，受下茬作物播期影響，玉米子粒在田間脫水時間受到擠壓，想在短期內(nèi)使子粒含水量降至機收含水量標準，除非品種在成熟時具備超強脫水能力，否則就必須在品種生育期上做出妥協(xié)，但過分縮短玉米生育期會影響產(chǎn)量水平，因此對于機收品種生育期的選擇應(yīng)以中早熟為宜。按照以上觀點玉米機收品種生育期應(yīng)滿足以下條件：D=122d-6d-（W-W0）/ΔVA。據(jù)此對現(xiàn)有品種進行篩選試驗，極有可能選拔出一些中早熟、成熟時含水量低、脫水速率快的玉米直收替代品種，以解決如今大田生產(chǎn)缺乏機械化直收品種的問題。

通過改良、培育相關(guān)農(nóng)藝性狀，降低、控制玉米收獲時子粒含水量的真實意圖就是為了減少玉米機收時的破損率和損失率、提高玉米品質(zhì)，這是通過改變玉米相關(guān)性狀的方法來實現(xiàn)目標。重點研發(fā)性能優(yōu)異的玉米收獲機，使其在較高含水量下能正常脫粒，借助機械技術(shù)同樣也可以降低子粒破損率和損失率，這是實現(xiàn)玉米機械直收技術(shù)推廣應(yīng)用的另一條途徑。嚴勇敢等［5］認為機收玉米品種的推廣是機收品種與收獲機械相結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)活動，不僅需要優(yōu)良的機收品種，而且需要與之配套的農(nóng)業(yè)機械，是兩種技術(shù)的有機融合。很顯然玉米機械化直收涉及農(nóng)機、農(nóng)技兩方面技術(shù)，二者交叉融合，這就需要雙方密切聯(lián)系，跨界對接，聯(lián)合研發(fā)。不斷改進、豐富玉米直收技術(shù)，使其盡快服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻

［1］衛(wèi)勇強，霞曉兵，梁小偉.不同夏玉米品種子粒自然脫水速率的研究.江蘇農(nóng)業(yè)科學，2010，39（6）：167-168

［2］丁佳琦，王紅武，劉志芳，等.玉米單交種和自交系生理成熟后子粒脫水速率研究.作物雜志，2012（5）：26-29

［3］王元東，張華生，段民孝，等.不同播期對玉米品種京農(nóng)科728產(chǎn)量及機收子粒相關(guān)性狀的影響.中國種業(yè)，2015（9）：43-45

［4］霍仕平，晏慶九.玉米生理成熟后子?？焖倜撍囊饬x及其研究進展.四川農(nóng)業(yè)大學學報，1993，11（4）：626-628

［5］嚴勇敢，劉五志，張宏軍，等.玉米機收品種發(fā)展的思考.陜西農(nóng)業(yè)，2015 （11）：20-23

收稿日期：（2016-01-11）