豫中南適宜延期機(jī)械粒收夏玉米雜交組合的綜合評(píng)價(jià)

吳偉華，蔡智勇，王秋嶺，張運(yùn)棟，閆海霞，袁劉正，付家鋒，趙月強(qiáng)，于蕾，柳家友

（漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 漯河 462300）

近年來(lái)豫中南由于外出務(wù)工因素導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力匱乏，加上土地流轉(zhuǎn)速度的加快，玉米連片種植面積隨之增加，對(duì)其全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的需求更加迫切。機(jī)收是目前玉米全程機(jī)械化的軟肋［1，2］。機(jī)械粒收是玉米收獲技術(shù)發(fā)展的方向，是實(shí)現(xiàn)玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化及轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式的關(guān)鍵［3］。品種因素則是推廣玉米機(jī)械粒收技術(shù)的瓶頸，因此篩選適宜豫中南機(jī)械粒收的玉米品種，是推廣好玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的重中之重。

豫中南光熱水資源豐富，光溫生產(chǎn)潛力較高［4］。生產(chǎn)上黃淮海區(qū)域推行冬小麥、夏玉米一年兩熟耕作制度，小麥晚播可為玉米機(jī)械粒收讓出10～15 d的脫水時(shí)間［5］；推遲1～2周機(jī)械粒收，可以降低籽粒含水量，提高收獲質(zhì)量和產(chǎn)量［6－8］。玉米籽粒含水率低于28%，機(jī)收籽粒破損可控制在3%以內(nèi)，但不同品種之間有所差異［9］。黃淮海夏玉米審定推廣品種數(shù)量逐年增加，但能直接進(jìn)行機(jī)械粒收的專用品種還比較少，原因在于大部分品種熟期收獲時(shí)籽粒含水量偏高，機(jī)收時(shí)籽粒破損率和雜質(zhì)率偏高，影響完好籽粒產(chǎn)量及其商品性，而致不能作為機(jī)械粒收品種使用。

鑒于此，本試驗(yàn)以漯玉16等10個(gè)夏玉米雜交組合為材料，研究其生育期、抗倒指標(biāo)（莖腐病發(fā)生率、莖稈抗倒折強(qiáng)度和穗位比）及成熟后延期10 d收獲的籽粒性狀（含水量、完好籽粒率）和產(chǎn)量，以期篩選出適合豫中南延期機(jī)械粒收的夏玉米雜交組合。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年6—10月在漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地（河南郾城：33°61′78″N，113°98′78″E，H 97 m）進(jìn)行。試驗(yàn)地為砂姜黑土，肥力均勻，地勢(shì)平坦，排灌方便。該地歷年降水量約740 mm，其中80%降水集中在6—9月，全年無(wú)霜期為219～229 d，年日照時(shí)數(shù)2 189～2 365 h，年日照率為50%～54%，年太陽(yáng)輻射總量為496.6～498.7 kJ／cm2。光熱資源豐富，降水適中，氣候溫暖，適宜夏玉米生長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)材料

8個(gè)供試玉米雜交組合及品種漯玉16均為漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，對(duì)照為黃淮海主栽玉米品種鄭單958，這些材料以下均稱為玉米雜交組合，詳見表1。

表1 供試玉米雜交組合信息

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)于6月9日人工點(diǎn)播。小區(qū)面積18 m2，行長(zhǎng)6 m，5行區(qū)，行距60 cm，種植密度6.75萬(wàn)株／hm2。重復(fù)內(nèi)10個(gè)玉米雜交組合隨機(jī)排列，重復(fù)3次。田間管理參考本地高產(chǎn)示范田進(jìn)行。成熟后10 d，收獲小區(qū)中間3行計(jì)產(chǎn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

調(diào)查各玉米雜交組合的出苗期、成熟期和收獲期。測(cè)定影響抗倒性的莖腐病、株高、穗位高和莖稈抗倒折強(qiáng)度。測(cè)定影響籽粒收獲質(zhì)量及產(chǎn)量的含水量、完好籽粒率、小區(qū)理論產(chǎn)量等。

小區(qū)中90%以上的玉米穗部籽粒硬化、乳線消失及黑層出現(xiàn)的日期即為成熟期。成熟后10 d收獲，該日期即為收獲期。生育期為出苗至成熟的天數(shù)。灌漿期后，測(cè)量小區(qū)中間行連續(xù)10株的株高與穗位高，計(jì)算穗位比。穗位比＝（穗位高／株高）×100%。

在小區(qū)同側(cè)邊行用植物莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀（型號(hào)YYD－1）連續(xù)測(cè)量10株單株的莖稈抗倒折強(qiáng)度，求平均值（單位：N）。

雜交組合成熟后10 d（收獲期），人工收獲小區(qū)中間3行果穗，并立即用小區(qū)專用脫粒機(jī)（大型）脫粒，測(cè)定籽粒鮮重及含水量。含水量每小區(qū)測(cè)量3次，求平均值。脫粒完成后用底部密閉容器隨即抽取300 g左右籽粒稱重，然后從中挑出完好籽粒并稱重，每小區(qū)重復(fù)3次，求平均完好籽粒率。完好籽粒率＝（樣品完好籽粒質(zhì)量／樣品質(zhì)量）×100%。

理論產(chǎn)量和完好籽粒產(chǎn)量計(jì)算公式：理論產(chǎn)量＝小區(qū)鮮粒重×（1－籽粒含水量）／86%，用小區(qū)產(chǎn)量再折合出公頃產(chǎn)量；完好籽粒產(chǎn)量＝理論產(chǎn)量×完好籽粒率。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析。用隸屬函數(shù)法［10，11］分析不同玉米雜交組合延期籽粒收獲的影響因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同玉米雜交組合的生育期表現(xiàn)

由表2可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19和漯玉18的生育期比對(duì)照（鄭單958）短，依次比對(duì)照早熟4、2、2、1、1 d，且生育期＜107 d，利于開展延遲機(jī)械粒收；漯玉186的生育期與對(duì)照一致；漯玉183、漯玉182和漯玉181的生育期分別比對(duì)照長(zhǎng)4、3、1 d。

表2 不同玉米雜交組合的生育期

2.2 不同玉米雜交組合的抗倒指標(biāo)

由表3可知，漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的莖腐病發(fā)生率顯著低于對(duì)照（鄭單958），由莖腐病倒伏帶來(lái)的機(jī)收漏穗風(fēng)險(xiǎn)?。讳鹩?84的莖腐病發(fā)生率與對(duì)照差異不顯著，機(jī)收漏穗風(fēng)險(xiǎn)次之；漯玉181、漯玉183、漯玉186和漯玉182的莖腐病發(fā)生率顯著高于對(duì)照，機(jī)收漏穗風(fēng)險(xiǎn)較大。

表3 不同玉米雜交組合的抗倒指標(biāo)

漯玉16和漯玉197的莖稈抗倒折強(qiáng)度分別比對(duì)照（鄭單958）高10.51%、8.92%，且差異顯著，抗倒折能力強(qiáng)；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的莖稈抗倒折強(qiáng)度與對(duì)照差異不顯著，抗倒折能力中等；漯玉182和漯玉183的莖稈抗倒折強(qiáng)度均比對(duì)照低且差異顯著，抗倒折能力差。

漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比與對(duì)照（鄭單958）相比依次低12.68%、12.36%、11.82%、9.94%，且差異顯著，相對(duì)重心低，抗倒能力強(qiáng)；漯玉181和漯玉19的穗位比與對(duì)照無(wú)顯著差異，抗倒能力中等；漯玉18、漯玉182和漯玉183的穗位比高于對(duì)照且差異顯著，相對(duì)重心高，抗倒能力差。

2.3 不同玉米雜交組合的籽粒指標(biāo)

2.3.1 不同玉米雜交組合的籽粒含水量、完好籽粒率和理論產(chǎn)量 由表4可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉183、漯玉19和漯玉18的籽粒含水量與對(duì)照（鄭單958）相比依次低18.31%、14.44%、5.99%、5.63%、3.17%和1.76%，差異顯著且＜28%，達(dá)到機(jī)械粒收的含水量標(biāo)準(zhǔn)；漯玉181、漯玉186的籽粒含水量與對(duì)照差異不顯著；漯玉182的籽粒含水量比對(duì)照高且差異顯著。漯玉16、漯玉197、漯玉184和漯玉18的完好籽粒率比對(duì)照依次高4.28%、3.73%、2.74%和1.75%，差異顯著且完好籽粒率≥92%，根據(jù)破損率≤5%和雜質(zhì)率≤3%的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T 21961—2008），可以進(jìn)行延期機(jī)械粒收；漯玉183、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉182完好籽粒率比對(duì)照低且差異顯著。漯玉19、漯玉186、漯玉16、漯玉197、漯玉18、漯玉181和漯玉182的理論產(chǎn)量比對(duì)照依次高4.96%、4.79%、2.54%、1.97%、1.74%、1.70%和0.70%，漯玉183和漯玉184比對(duì)照減產(chǎn)。

表4 不同玉米雜交組合的籽粒含水量、完好籽粒率和理論產(chǎn)量

2.3.2 不同玉米雜交組合籽粒含水量與完好籽粒率的關(guān)系 由圖1可知，10個(gè)玉米雜交組合的完好籽粒率隨著含水量的降低而增大，兩者之間顯著負(fù)相關(guān)（r＝－0.749**），可用方程y＝－1.080x＋120.54（R2＝0.561**，n＝10）擬合。漯玉16、漯玉197、漯玉18和漯玉184的籽粒含水量低于28%且完好籽粒率≥92%，可以進(jìn)行延期機(jī)械粒收。

圖1 不同玉米雜交組合籽粒含水量與完好籽粒率的關(guān)系

2.4 不同玉米雜交組合的完好籽粒產(chǎn)量

由表5可知，漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186和漯玉184的完好籽粒產(chǎn)量與對(duì)照（鄭單958）相比依次增高6.92%、5.78%、3.69%、3.52%、3.06%和1.72%，且差異顯著，漯玉181、漯玉183和漯玉182的完好籽粒產(chǎn)量比對(duì)照依次降低0.20%、1.53%、5.14%。

表5 不同玉米雜交組合的完好籽粒產(chǎn)量

2.5 不同玉米雜交組合生育期、抗倒指標(biāo)和籽粒指標(biāo)的綜合隸屬函數(shù)值

由圖2可知，延期10 d機(jī)械粒收情況下，由不同玉米雜交組合生育期、抗倒指標(biāo)（莖腐病發(fā)生率、莖稈抗倒折強(qiáng)度和穗位比）和籽粒指標(biāo)（含水量、完好籽粒率和理論產(chǎn)量）共同構(gòu)成的隸屬函數(shù)值差異很大，各玉米雜交組合適合延期機(jī)械粒收的潛力由大到小依次為：漯玉16（1）、漯玉197（9）、漯玉184（6）、漯玉19（8）、漯玉18（2）、漯玉186（7）、鄭單958（10）、漯玉181（3）、漯玉183（5）和漯玉182（4）。

圖2 不同玉米雜交組合的綜合隸屬函數(shù)值

3 討論與結(jié)論

3.1 生育期長(zhǎng)短對(duì)延期機(jī)械粒收的影響

生育期是衡量玉米品種籽粒延期收獲的條件之一，其長(zhǎng)短與延期收獲時(shí)間呈反比。延期收獲可實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)、降低籽粒含水量和籽粒破損率，延長(zhǎng)冬小麥的播種時(shí)間，減少小麥凍害概率。任佰朝等［12］認(rèn)為，黃淮海夏玉米品種的生育期≤107 d是進(jìn)行延期機(jī)械粒收的關(guān)鍵條件，供試漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186、鄭單958和漯玉181的生育期均小于107 d，滿足延期機(jī)械粒收的生育期條件。呂麗華等［13］認(rèn)為，玉米延遲收獲是發(fā)揮小麥－玉米兩季作物均衡增產(chǎn)的重要舉措，玉米最晚收獲期可推遲到10月17日。但不同品種的籽粒脫水速率有差異，其最佳延期收獲天數(shù)有待于進(jìn)一步研究。

3.2 抗倒指標(biāo)對(duì)延期機(jī)械粒收的影響

抗倒指標(biāo)是判斷玉米品種能否進(jìn)行機(jī)械收獲的關(guān)鍵因素之一。玉米的抗倒能力影響機(jī)械收獲的效率、落穗率和產(chǎn)量損失，抗倒能力越強(qiáng)機(jī)械收獲效率越高，落穗率越低，產(chǎn)量損失越少。影響玉米后期抗倒的因素主要有莖腐病、莖稈強(qiáng)度和“重心（穗位比）”。

宋佐衡等［14］認(rèn)為，玉米莖腐極易導(dǎo)致倒伏發(fā)生。李少昆等［15］認(rèn)為，莖腐病的發(fā)生是玉米生長(zhǎng)后期倒伏和落穗的風(fēng)險(xiǎn)因素。供試漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的莖腐病發(fā)生率顯著低于對(duì)照（鄭單958），漯玉184與對(duì)照差異不顯著。

薛軍等［16］認(rèn)為，玉米生理成熟后莖折率升高是倒伏增加的主因，抗折斷力越低則莖折率越高。勾玲等［17，18］認(rèn)為，莖稈的壓碎強(qiáng)度（SCS）和外皮穿刺強(qiáng)度（RPS）可作為玉米抗倒品種篩選的重要農(nóng)藝指標(biāo)。莖稈最大抗彎應(yīng)力反映品種莖稈的抗折能力，而莖稈直徑不能作為評(píng)價(jià)莖稈抗彎強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。供試漯玉16和漯玉197的莖稈抗倒折強(qiáng)度分別比對(duì)照（鄭單958）高且差異顯著，抗倒折能力強(qiáng)；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的莖稈抗倒折強(qiáng)度與對(duì)照差異不顯著，抗倒折能力中等。

李川等［19］認(rèn)為，穗位高是顯著影響玉米籽粒直接機(jī)收質(zhì)量的主要因素之一。沙莎等［20］認(rèn)為，降低玉米穗高系數(shù)及玉米重心可以提高玉米的抗倒性能，降低倒伏率與倒折率。供試漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比較對(duì)照（鄭單958）低且差異顯著，相對(duì)重心低抗倒能力強(qiáng)；漯玉181和漯玉19的穗位比與對(duì)照無(wú)顯著差異，抗倒能力一般。王寧寧等［21］認(rèn)為，倒伏倒折是玉米品種進(jìn)行機(jī)械收獲時(shí)落穗損失的重要因素。不同品種抗倒能力隨收獲時(shí)間不同發(fā)生變化的規(guī)律需要進(jìn)一步研究。

3.3 籽粒指標(biāo)對(duì)延期機(jī)械粒收的影響

完好籽粒產(chǎn)量由完好籽粒率和理論產(chǎn)量構(gòu)成，提高完好籽粒產(chǎn)量就要提高完好籽粒率和理論產(chǎn)量。提高完好籽粒率就要降低破損率和雜質(zhì)率。影響破損率的主要指標(biāo)有收獲時(shí)的籽粒含水量、果穗的籽軸結(jié)合力和收獲機(jī)械等，影響雜質(zhì)率的主要因素是籽粒含水量。提高理論產(chǎn)量就要選用高產(chǎn)品種。樊廷錄等［22］認(rèn)為，影響玉米機(jī)械粒收質(zhì)量的主要因素有品種的基因型、籽粒含水量和破損率等。王克如等［3］認(rèn)為，籽粒水分是造成破損的主要因子，但不是唯一因子。柴宗文等［23］認(rèn)為，含水量對(duì)玉米機(jī)械粒收的影響非常重要。李文閣等［24］認(rèn)為，含水率影響籽粒的硬度，直接影響玉米機(jī)械粒收的破損、損失和雜質(zhì)。本研究中，同時(shí)具備籽粒含水量＜28%、完好籽粒率≥92%且理論產(chǎn)量、完好籽粒產(chǎn)量均高于對(duì)照（鄭單958）的有漯玉16、漯玉197和漯玉18；漯玉184的籽粒含水量和完好籽粒率符合標(biāo)準(zhǔn)，理論產(chǎn)量比對(duì)照低但完好籽粒產(chǎn)量達(dá)標(biāo)。

3.4 小結(jié)

成熟后延期10 d收獲條件下，由生育期、抗倒指標(biāo)和籽粒指標(biāo)構(gòu)成的隸屬函數(shù)值表現(xiàn)為：漯玉16＞漯玉197＞漯玉184＞漯玉19＞漯玉18＞漯玉186＞鄭單958＞漯玉181＞漯玉183＞漯玉182。在豫中南光熱條件下，綜合供試玉米雜交組合的生育期、抗倒指標(biāo)（莖腐病發(fā)生率、莖稈抗倒折強(qiáng)度和穗位比）、籽粒指標(biāo)（含水量、完好籽粒率和理論產(chǎn)量）和完好籽粒產(chǎn)量等因素看出，漯玉16和漯玉197的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)，可以延期機(jī)械粒收；漯玉184的理論產(chǎn)量偏低，但其完好籽粒產(chǎn)量較高，也可以進(jìn)行延期機(jī)械粒收。