豫東地區(qū)夏玉米籽粒直接機收研究初報

尚賞+郭書亞+張艷湯+其寧盧+廣遠+王偉

摘要：為明確不同生物學(xué)性狀對豫東地區(qū)夏玉米籽粒直接機收質(zhì)量的影響，選擇商丘地區(qū)8個主栽玉米品種進行機收試驗，研究玉米籽粒含水量、株高、穗位高、莖粗、產(chǎn)量構(gòu)成因素對玉米籽粒直接機收形成的產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率的影響。結(jié)果表明：玉米籽粒含水量與產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率之間呈極顯著正相關(guān)，含水量和莖粗是顯著影響玉米籽粒直接機收的主要因素；在8個供試品種中橋玉8號的含水量、產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率均最低，推廣面積最廣的鄭單958的含水量、產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率都處于中間水平。本試驗可為選種適宜籽粒直接機收的玉米新品種提供一定技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：玉米；機收；籽粒含水率；產(chǎn)量損失率；雜質(zhì)率

中圖分類號：S513.091文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）02-0085-04

玉米是我國重要的糧食作物、能源作物和飼料作物，玉米的產(chǎn)量關(guān)乎著我國的糧食安全和工業(yè)發(fā)展進程。我國三大農(nóng)作物的機收水平，玉米的最低。玉米的田間收獲、脫粒、晾曬、儲存是玉米生產(chǎn)過程中最繁重的勞動環(huán)節(jié)[1]，機收可以極大地減少勞動力投入，并且機收后玉米秸稈還田還可以更好地提高土壤肥力，玉米機收代替人工收獲已成為必然趨勢[2，3]。相比之下，美國等發(fā)達國家已經(jīng)實現(xiàn)玉米籽粒的直接機收[4]。前人進行過許多玉米機收的相關(guān)研究，其中玉米籽粒脫水速率與機收密切相關(guān)[5-7]，籽粒的含水量決定其軟硬程度，直接影響玉米的雜質(zhì)率、破碎率和質(zhì)量損失率[8]。玉米灌漿速率的快慢也是影響玉米籽粒機收的因素，成熟后期脫水速度快的品種更宜機收，也是今后選育適宜機收玉米新品種的主要方向[9]。玉米的苞葉寬度、穗位高度、粒型、軸粗等農(nóng)藝性狀也是影響玉米機收的因素[10-12]。玉米后期的穗下莖稈抗折力和壓碎強度通過倒折、倒伏影響到玉米機收的質(zhì)量[13]。此外，玉米品種類型、籽粒體積、種植模式、種植密度、天氣狀況、收割機類型、收割人員操作的熟練程度等因素也不同程度地影響玉米機收的質(zhì)量和效率[14-17]。

豫東商丘地區(qū)耕地平坦，為玉米機收提供了地形優(yōu)勢，但該地區(qū)農(nóng)民因習(xí)慣早收和沒有合適的機收品種等原因?qū)е聶C收推廣面積有限。本試驗選擇豫東商丘地區(qū)8個主栽玉米品種為試材，通過分析影響玉米直接機收的籽粒產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率與籽粒含水量、株高、穗位高、莖粗、穗部性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)關(guān)系，研究這些因素對玉米籽粒機收的影響程度，為選擇適宜玉米機收的品種和玉米機收技術(shù)的推廣提供參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況和供試材料

試驗于2015年6月15日在河南省夏邑縣會亭鎮(zhèn)郭李樓村的示范基地進行。地勢平坦，土壤肥沃，排水便利，土壤耕層0～30 cm肥力情況如下：有機質(zhì)12.7 g/kg、全氮1.2 g/kg、速效氮67.38 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效鉀94.46 mg/kg。試驗點平均氣溫、降雨量和日照時數(shù)如表1所示：7月份的平均氣溫最高，為26.0℃，6月份的降雨量最大，為146.1 mm；8月份的日照時數(shù)最長，為146.4 h。供試材料選擇我國廣泛推廣并且在豫東商丘地區(qū)主栽的8個玉米品種，分別為橋玉8號、迪卡653、聯(lián)創(chuàng)808、豫單606、鄭單958、先玉335、懷玉18和鄭單1002。

1.2試驗設(shè)計

試驗前茬作物為冬小麥，麥秸粉碎還田，15 cm旋耕整地。60 cm等行距播種，行長為100 m，每個品種種植5行，種植密度為75 000株/hm2。田間隨機排列，大區(qū)種植，四周種植保護行。10月3日采用福田雷沃谷神CB40收割機收獲，收割機速度為0.8 m/s，割幅3行，收割長度為50 m。為降低試驗誤差，用同一臺收割機和同一收割手進行作業(yè)。

1.3調(diào)查項目及方法

每個品種連續(xù)標記生長一致、具有代表性的10株，分別在抽雄期測量其株高、穗位高、莖粗，取其平均值；每個品種測定10個果穗的穗長、穗粗、軸粗、行粒數(shù)、穗行數(shù)，取其平均值。隨機抽取100粒，重復(fù)3次，計算百粒重。采用LDS-1G谷物水分測定儀測定籽粒含水量，重復(fù)3次，取其平均值。

隨機在收割區(qū)段選取3個樣點，每個樣點大小為2 m×4行。收集樣點內(nèi)的落穗和落粒，測定重量，計算籽粒的產(chǎn)量損失率，重復(fù)3次，取其平均值。其計算公式為：產(chǎn)量損失率（%）=（單位面積田間落粒的籽粒重+單位面積田間落穗的籽粒重）/單位面積產(chǎn)量×100。在收割段取收割機倉內(nèi)籽粒樣品1 kg左右，手工分揀完整粒和雜質(zhì)，分別稱量，計算籽粒樣品雜質(zhì)率，重復(fù)3次，取其平均值。其計算公式為：籽粒雜質(zhì)率（%）=樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量/樣品籽粒總質(zhì)量×100。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS Statistics 19.0和Microsoft Excel 2003軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同玉米品種籽粒含水量與機收后的產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率的比較分析

由表2可知，收獲時8個玉米品種的含水量為18.5%～23.4%，品種間差異較大。隨著籽粒含水量的增加，產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率也增加。對照橋玉8號籽粒含水量最低，其次為聯(lián)創(chuàng)808，兩者與除先玉335外的其余5個品種籽粒含水量的差異均達顯著水平，并且橋玉8號籽粒含水量比推廣面積最大的鄭單958低7.96%；懷玉18的含水量最高，為23.4%，與其它7個品種的差異均達顯著水平。

對供試玉米品種籽粒機收的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率進行分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量損失率為1.56%～2.23%，雜質(zhì)率為1.93%～3.03%。橋玉8號的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率均為最低，并且其產(chǎn)量損失率與其它品種的差異均達到顯著水平。懷玉18的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率均為最高，并且與其它品種均達到顯著差異水平。

2.2含水量與玉米籽粒機收后的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的相關(guān)分析

8個玉米品種籽粒含水量與產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率的相關(guān)分析表明，籽粒含水量在18.5%～23.4%時，機收后的產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率與籽粒含水量呈極顯著正相關(guān)，即直接機收時的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率都會隨籽粒含水量的增加而增高。2.3玉米株高、穗位高、莖粗與產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的相關(guān)分析

由表4看出，8個玉米品種的株高為245～340 cm，在此范圍內(nèi)株高對玉米籽粒的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的影響比較小，均未達到顯著水平（表5），這表明株高不是影響玉米籽粒機收的主要因素。8個玉米品種的穗位高為85～132 cm，在此范圍內(nèi)穗位高對產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的影響較小，均未達到顯著水平。8個供試玉米的莖粗在1.94～2.17 cm范圍內(nèi)，雖對產(chǎn)量損失率的影響沒有達到顯著水平，但與雜質(zhì)率的相關(guān)性達到負向極顯著水平，原因可能是玉米莖粗越粗，植株抗倒性越強，倒伏發(fā)生率降低，機收果穗比較徹底，從而降低了雜質(zhì)率

籽粒含水量與玉米直接機收時的籽粒破碎率、落穗率和落籽率之間呈顯著正相關(guān)[18]，因此籽粒后期脫水速率快是今后選育適宜機收品種的關(guān)鍵因素，它能夠影響玉米機收的質(zhì)量和效率，最終關(guān)乎到農(nóng)民的收益。本試驗通過研究豫東地區(qū)8個主栽玉米品種的籽粒含水量與直接機收時的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，籽粒含水量與產(chǎn)量損失率、雜質(zhì)率之間呈極顯著正相關(guān)，即隨著含水量增加，產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率也隨之增加。前人研究指出，穗位越高玉米越易倒伏，穗粗越粗穗部脫水率越慢，進而能夠顯著影響玉米籽粒直接機收的產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率[19，20]，而本研究表明穗位高和穗粗未表現(xiàn)出與產(chǎn)量損失率和雜質(zhì)率的顯著差異，這可能是由于供試品種及其所在地生態(tài)氣候差異所致。本研究表明，莖粗是顯著影響玉米籽粒直接機收質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素，推測是由于莖粗通過影響玉米莖稈的抗倒性，繼而增大機收時玉米穗下莖節(jié)的壓碎強度，從而影響玉米籽粒的雜質(zhì)率。本試驗結(jié)果為選育適宜直接機收的玉米新品種提供了技術(shù)參考，建議在選育適宜機收的玉米品種時，可以著重于籽粒脫水速度快、穗位較低、穗粗較細、莖粗較粗等生物學(xué)性狀的選擇。

參考文獻：

[1]趙延明，董樹亭，宋希云，等. 玉米育種目標與生產(chǎn)機械化[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（4）：24-26.

[2]王振華，魯曉民，張新，等. 我國玉米全程機械化育種目標淺析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（11）：1-3，21.

[3]焦宏業(yè). 冀中南玉米機收發(fā)展狀況及育種對策[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10）：364-365.

[4]Eta-Ndu J T，Openshaw S J. Selection criteria for grain yield and moisture in maize yield trials[J]. Crop Science，1992，32（2）：332-335.

[5]趙霞，劉京寶，唐保軍，等. 單粒播種玉米品種收獲期和后期脫水速率初探[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，23（10）：44-45，48.

[6]張林，張寶石，王霞，等. 玉米收獲期籽粒含水量與主要農(nóng)藝性狀相關(guān)分析[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，40（10）：9-12.

[7]譚福忠，韓翠波，鄒雙利，等. 極早熟玉米品種籽粒脫水特性的初步研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2008，24（7）：161-168.

[8]李文閣，邵連存. 對我國目前玉米育種目標的思考[J]. 玉米科學(xué)，2005，13（增刊）：7-8，11.

[9]阮龍，王俊，陳義紅，等. 玉米籽粒干物質(zhì)積累、含水量及其對機收影響的研究[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2011，12（12）：1857-1860.

[10]Kang M S，Zuber M S，Krause G F. Path coefficient analyses of grain yield and harvest grain moisture in maize[J]. Tropical Agriculture，1983，60（4）：253-256.

[11]Magari R，Kang M S，Zhang Y. Genotype by environment interaction for ear moisture loss rate in corn[J]. Crop Science，1997，37（3）：774-779.

[12]Kang M S，Zuber M S. Combining ability for grain moisture and maturity in maize with yellow and white endosperms[J]. Crop Science，1989，29：689-692.

[13]李川，喬江方，谷利敏，等. 影響玉米籽粒直接機收質(zhì)量的生物學(xué)性狀分析[J].華北農(nóng)學(xué)報，2015，30（6）：164-169.

[14]王統(tǒng)武. 農(nóng)業(yè)機械化和玉米商業(yè)化育種[J]. 玉米科學(xué)，2006，14（增刊）：33-34.

[15]朱紀春，陳金環(huán). 國內(nèi)外玉米收獲機械現(xiàn)狀和技術(shù)特點分析[J]. 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2010（4）：23-24，26.

[16]韓成衛(wèi)，孔曉民，劉麗，等. 不同種植模式對玉米生長發(fā)育、產(chǎn)量及機收效率的影響[J]. 玉米科學(xué)，2012，20（6）：89-93.

[17]付晉峰，王璞. 播期和種植密度對玉米籽粒灌漿的影響[J]. 玉米科學(xué)，2016，24（3）：117-122，130.

[18]高樹仁，王振華，王云生，等. 不同類型玉米生育后期籽粒含水量變化和干物質(zhì)積累速度差異的研究[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998，12（2）：9-11.

[19]謝瑞芝，雷曉鵬，王克如，等. 黃淮海夏玉米籽粒機械收獲研究初報[J]. 作物雜志， 2014（2）：76-79.

[20]柳楓賀，王克如，李鍵，等. 影響玉米機械收粒質(zhì)量因素的分析[J]. 作物雜志，2013（4）：116-119.山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)2017，49（2）：89～92Shandong Agricultural Sciences山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)第49卷第2期李愛賢，等：優(yōu)質(zhì)鮮食甘薯濟薯26的三項關(guān)鍵配套技術(shù)研究DOI：10.14083/j.issn.1001-4942.2017.02.019

收稿日期：2016-09-18

基金項目：國家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系種薯繁育崗位項目（CARS-11-B-06）；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系薯類創(chuàng)新團隊建設(shè)項目（SDAIT-16-04）；山東省重點研發(fā)計劃項目“丘陵薄地甘薯輕簡化高效栽培關(guān)鍵技術(shù)研究”（2015GNC111002）

作者簡介：李愛賢（1973-），男，博士，副研究員，主要從事甘薯遺傳育種與生物技術(shù)研究。E-mail：13688628863@163.com

通訊作者：王慶美（1964-），女，博士，研究員，主要從事甘薯栽培與遺傳育種研究。E-mail：wang-qm@163.com