隴東旱塬區(qū)機(jī)械粒收玉米新品種品質(zhì)分析

王淑英 樊廷錄 續(xù)創(chuàng)業(yè) 黨翼 程萬莉 趙剛 周剛 李尚中 王磊 張建軍

摘要：為篩選出適合隴東旱塬區(qū)機(jī)械籽粒直收的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)玉米新品種，采用DA7200型近紅外品質(zhì)分析儀對平?jīng)鍪袥艽h高平玉米籽粒機(jī)械直收試驗(yàn)的20個玉米品種的籽粒進(jìn)行了蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量測定。結(jié)果表明，有13個品種的蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量都達(dá)到了國家級玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)，其中MC703、新玉108、瑞普909、聯(lián)創(chuàng)825、先玉698、MC618和京科999在淀粉和蛋白質(zhì)含量較高的同時，脂肪含量也比較高，淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪含量3個指標(biāo)比國家級玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)分別高1.45%～3.33%、7.50%～21.25%和16.67～43.33%。結(jié)合產(chǎn)量和籽粒機(jī)械粒收指標(biāo)數(shù)據(jù)，從參試品種中篩選出3個品質(zhì)指標(biāo)均較高且適宜旱塬區(qū)機(jī)械粒收的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種是可行的。

關(guān)鍵詞：玉米;新品種;機(jī)械粒收;蛋白質(zhì);脂肪;淀粉;隴東旱塬區(qū)

中圖分類號：S513 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2022）04-0043-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.04.009

Quality Analysis of New Maize Varieties Grain-harvested by Mechanical

in Longdong Dryland of Loess Plateau

WANG Shuying 1， 2， FAN Tinglu 2， 3， XU Chuangye 4， DANG Yi 1， 2， CHENG Wanli 1， 2， ZHAO Gang 1， 2， ZHOU Gang 1， 2， LI Shangzhong 1， 2， WANG Lei 1， 2， ZHANG Jianjun 1， 2

（1. Institute of Dryland Agricultural， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Key Laboratory of High Water Utilization on Dryland of Gansu Province， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 4. Pingliang Academy of Agricultural Sciences， Pingliang Gansu 744500， China）

Abstract：In order to screen out new high-quality and high-yield maize varieties suitable for direct grain harvesting in Longdong Dryland of Loess Plateau， DA7200 near-infrared quality analysis instrument was used to measure the protein， fat and starch content of 20 maize varieties in Gaoping of Jingchuan County， Pingliang City. The results showed the protein， fat and starch content of 13 varieties reached the national level standards of corn varieties certification. Among the 13 varieties， there were 7 varieties with higher starch， protein and fat content. These 7 varieties were MC703， Xinyu 108， Ruipu 909， Lianchuang 825， Xianyu 698， MC618 and Jingke 999. The content of starch， protein and fat were higher than the national-level standards of corn varieties certification by 1.45%～3.33%， 7.5%～21.25% and 16.67～ 43.33%， respectively. It was feasible that high-yield maize varieties with high-quality suitable for grain-harvested by mechanical in Longdong Dryland of Loess Plateau were screened out among the tested varieties， by comprehensive consideration of yield， index of grain-harvested by mechanical， content of starch， protein and fat.

Key words：Maize;New varieties;Grain-harvested;Potein;Fat;Starch;Longdong Dryland of Loess plateau

玉米是甘肅省的第一大糧食作物，同時也是種植面積最廣的糧飼兼用作物，年種植面積在100萬hm2以上[1 - 5 ]。2017年甘肅省劃定136.7萬hm2糧食生產(chǎn)功能區(qū)，其中旱作玉米生產(chǎn)功能區(qū)占全省玉米生產(chǎn)功能區(qū)76%，鼓勵家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作社等新型經(jīng)營主體參與糧食生產(chǎn)功能建設(shè)，率先推進(jìn)糧食生產(chǎn)功能區(qū)內(nèi)糧食作物生產(chǎn)全程機(jī)械化試點(diǎn)，從整體上提升糧食生產(chǎn)功能區(qū)的綜合生產(chǎn)能力。機(jī)械收獲，尤其是玉米籽粒機(jī)械收獲是實(shí)現(xiàn)玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化的“最后一公里”。適宜品種的缺乏是影響玉米籽粒機(jī)械收獲的主要因素之一，目前生產(chǎn)上的大多數(shù)品種熟期偏晚、籽粒成熟度差、后期倒伏，后期果穗籽粒含水量一般在300 g/kg以上，不適合籽粒機(jī)械收獲[6 - 10 ]。因此，篩選適合甘肅旱作區(qū)機(jī)械粒收的優(yōu)質(zhì)品種，是推進(jìn)旱作區(qū)玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化，提升糧食生產(chǎn)綜合能力的關(guān)鍵。我們在隴東旱塬區(qū)的涇川縣高平試驗(yàn)農(nóng)場，對引進(jìn)20個機(jī)械粒收玉米新品種開展試驗(yàn)示范，以期評價和鑒定出適合隴東旱塬區(qū)籽粒直收的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)玉米新品種。現(xiàn)對20個機(jī)械籽粒直收玉米新品種進(jìn)行品質(zhì)分析，旨在為隴東旱塬區(qū)玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種的選擇提供依據(jù)。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在涇川縣平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗(yàn)農(nóng)場（107° 30′ E、35° 16′ N）進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)屬黃土高原半濕潤偏旱區(qū)。當(dāng)?shù)睾０? 150 m，年均氣溫 8 ℃，≥ 10 ℃積溫 2 800 ℃，持續(xù)期 180 d。年均降水量 540 mm，其中60%集中在 7 — 9 月。年均蒸發(fā)量 1 380 mm，無霜期約 170 d。試驗(yàn)地為旱地覆蓋黑壚土，黃綿土母質(zhì)，土體深厚疏松，利于植物根系伸展下扎，富含碳酸鈣，腐殖質(zhì)累積主要來自土糞堆墊，無灌溉條件。2021年11月26日機(jī)械收獲時天氣正常。

1.2 ? 供試材料

參試玉米品種共20個，均為在2016 — 2020年機(jī)械收獲籽粒試驗(yàn)示范基礎(chǔ)上篩選出的機(jī)械粒收玉米主栽品種，分別為陜單650（西北農(nóng)林科技大學(xué)選育并提供），九玉W03、九圣禾2468（九圣禾種業(yè)股份有限公司選育并提供），MC703（北京順鑫農(nóng)科種業(yè)科技有限公司、北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心選育并提供），MC618、MC121、MC670（北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心選育并提供），新玉108（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所、九圣禾種業(yè)股份有限公司選育并提供），瑞普909（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育并提供），科河699（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市科河種業(yè)有限公司選育并提供），聯(lián)創(chuàng)825（北京聯(lián)創(chuàng)種業(yè)股份有限公司選育并提供），強(qiáng)盛388（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所、山西強(qiáng)盛種業(yè)有限公司選育并提供），先玉335、先玉1483、先玉698（敦煌種業(yè)先鋒良種有限公司選育并提供），KWS9384（新疆康地種業(yè)科技股份有限公司選育并提供），迪卡519、迪卡C6361（中種國際種子有限公司、中國種子集團(tuán)有限公司選育并提供），京科627、京科999（北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心、河南省現(xiàn)代種業(yè)有限公司選育并提供）。供試地膜為蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司生產(chǎn)的白色全生物降解膜，規(guī)格為厚0.01 mm、寬1.2 m。

1.3 ? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用大區(qū)簡單對比試驗(yàn)，隨機(jī)區(qū)組排列，每品種為1大區(qū)，不設(shè)重復(fù)，大區(qū)面積為1 330 m2。按全膜雙壟溝技術(shù)規(guī)范（寬壟寬70 cm、窄壟寬40 cm）機(jī)械覆膜種植，覆膜前一次性基施控釋氮肥（折N 225.0 kg/hm2）、磷肥（折P2O5 180.0 kg/hm2）和農(nóng)家肥（折N 48.0 kg/hm2、P2O5 13.6 kg/hm2、K2O 840.0 kg/hm2），生育期不追肥。于4月20日種植，11月26日收獲，其余田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.4 ? 測定方法及內(nèi)容

各品種機(jī)械粒收測產(chǎn)后，分別取樣500 g，在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心進(jìn)行品質(zhì)分析。用瑞士Perten公司生產(chǎn)的DA7200型近紅外品質(zhì)分析儀對玉米的蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉含量進(jìn)行測定[11 ]。

1.5 ? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 和 DPS 3. 01 軟件進(jìn)行處理和單因素統(tǒng)計(jì)分析。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 蛋白質(zhì)含量

從表1可以看出，20個參試機(jī)械粒收玉米品種的籽粒蛋白質(zhì)含量為84.00～121.00 g/kg，其中以京科627最高，為121.00 g/kg，比含量最低品種九玉W03（84.00 g/kg）增加44.05%，各參試機(jī)械粒收玉米品種間蛋白質(zhì)含量均有所差異，但不盡相同。從表2可以看出，參試各玉米品種籽粒的平均蛋白質(zhì)含量為96.85 g/kg，極差為37.00 g/kg，變異系數(shù)為10.00%。結(jié)合表2可知，籽粒蛋白質(zhì)含量大于平均值的機(jī)械粒收玉米品種有7個，分別是京科627、MC670、陜單650、迪卡519、迪卡C6361、MC121和MC618，分別比平均值高24.94%、16.68%、15.64%、9.45%、6.35%、4.28%、0.15%;籽粒蛋白質(zhì)含量小于平均值，但≥90.00 g/kg的品種有10個，分別為聯(lián)創(chuàng)825、先玉1483、新玉108、科河699、MC703、九圣禾2468、KWS9384、先玉698、先玉335、京科999。強(qiáng)盛388、瑞普909和九玉W03的籽粒蛋白質(zhì)含量均低于90.00 g/kg，但均高于80.00 g/kg。

2.2 ? 脂肪含量

從表1可以看出參試玉米品種籽粒脂肪含量為27.00～61.00 g/kg，其中以京科627最高，為61.00 g/kg，是含量最低品種九圣禾2468（27.00 g/kg）的2.26倍，各品種間籽粒脂肪含量變化幅度較大。從表2可以看出，參試各機(jī)械粒收玉米品種籽粒的平均脂肪含量為41.15 g/kg，極差達(dá)34.00 g/kg，變異系數(shù)20.83%。結(jié)合表2可知，籽粒脂肪含量高于平均值的玉米品種有9個，分別為京科627、迪卡519、陜單650、科河699、MC670、聯(lián)創(chuàng)825、先玉1483、先玉698、京科999，增幅為2.07%～48.24%;籽粒脂肪含量低于平均值，但≥35.00 g/kg的玉米品種有8個，分別為瑞普909、MC121、先玉335、迪卡C6361、九玉W03、MC618、新玉108和MC703。強(qiáng)盛388籽粒脂肪含量僅為31.00 g/kg，九圣禾2468和KWS9384籽粒脂肪含量均低于30.00 g/kg，分別為29.00、27.00 g/kg。

2.3 ? 淀粉含量

從表1可以看出，參試品種籽粒淀粉含量為640.00～716.00 g/kg，其中以九圣禾2468最高，為716.00 g/kg，較含量最低的京科627（640.00 g/kg）增加11.88%。各品種間籽粒淀粉含量差異較小。從表2可以看出，參試各品種的籽粒平均淀粉含量達(dá)694.70 g/kg，極差為76.00 g/kg，變異系數(shù)為2.98%。結(jié)合表2可知，籽粒脂肪含量高于平均值的玉米品種有12個，分別為九圣禾2468、MC703、強(qiáng)盛388、KWS9384、新玉108、MC618、先玉335、九玉W03、聯(lián)創(chuàng)825、京科999、先玉698和瑞普909，增幅為0.76%～3.07%;籽粒淀粉含量低于平均值，但≥690.00 g/kg的玉米品種有3個，分別為科河699、MC121和先玉1483;淀粉含量低于690.00 g/kg的玉米品種有5個，分別為迪卡C6361、MC670、迪卡519、陜單650和京科627，較平均值降幅為1.40%～7.87%。

2.4 ? 品質(zhì)指標(biāo)蛋白質(zhì)、 脂肪、 淀粉含量的相關(guān)性分析

對品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行線性分析（圖1）可知，參試各玉米品種籽粒蛋白質(zhì)含量與脂肪含量呈顯著正相關(guān)（R2=0.483 5），蛋白質(zhì)含量與淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（R2=0.803 2），脂肪含量與淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（R2=0.763 7）。說明蛋白質(zhì)含量高的品種一般脂肪含量也較高，而淀粉含量高的品種蛋白質(zhì)和脂肪含量通常都低，淀粉含量與蛋白質(zhì)含量相關(guān)性最大，其次為淀粉含量與脂肪含量之間的相關(guān)性，蛋白質(zhì)含量與脂肪含量之間相關(guān)性最小。

3 ? ?小結(jié)與討論

大量研究結(jié)果表明，玉米籽粒蛋白質(zhì)含量與脂肪含量之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，蛋白質(zhì)含量與淀粉含量之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，脂肪含量與淀粉含量之間也呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系[12 - 14 ]，本研究與上述結(jié)論一致。對20個隴東旱塬區(qū)機(jī)械粒收玉米新品種進(jìn)行品質(zhì)分析的結(jié)果顯示，有13個機(jī)械粒收玉米品種（九玉W03、KWS9384、MC703、新玉108、瑞普909、科河699、強(qiáng)盛388、聯(lián)創(chuàng)825、先玉1483、先玉698、MC618、MC121、京科999）的3個主要品質(zhì)指標(biāo)（蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、淀粉含量）都達(dá)到了“淀粉含量（干基）≥690.00 g/kg，粗蛋白質(zhì)含量（干基）≥80.00 g/kg，粗脂肪含量（干基）≥30.00 g/kg”的國家級玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)。參試20個品種中蛋白質(zhì)含量以京科627最高，為121.00 g/kg;MC670次之，為113.00 g/kg;陜單650居第3位，為112.00 g/kg;其余品種為84.00～106.00 g/kg。脂肪含量以京科627最高，為61.00 g/kg;迪卡519次之，為56.00 g/kg;陜單650居第3位，為51.00 g/kg;其余品種為27.00～49.00 g/kg。淀粉含量以九圣禾2468最高，為716.00 g/kg;MC703次之，為713.00 g/kg;強(qiáng)盛388居第3位，為711.00 g/kg;其余品種為640.00～710.00 g/kg。對比可知，京科627、陜單650是蛋白質(zhì)含量與脂肪含量高，而淀粉含量低的機(jī)械粒收玉米品種，是玉米籽粒蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉含量之間關(guān)系最典型的品種。九圣禾2468和KWS9384同時具有比較高的淀粉含量和蛋白質(zhì)含量、較低的脂肪含量。MC703、新玉108、瑞普909、聯(lián)創(chuàng)825、先玉698、MC618和京科999具有較高淀粉含量和蛋白質(zhì)含量的同時，脂肪含量也比較高，淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量3個指標(biāo)比國家級玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)分別高1.45%～3.33%、7.50%～21.25%和16.67%～43.33%。結(jié)合產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)，從20個參試玉米品種中篩選出籽粒蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、淀粉含量等指標(biāo)均較高且適宜旱塬區(qū)種植的機(jī)械粒收豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種是可行的。

20個參試玉米品種籽粒的淀粉含量均 < 750.00 g/kg，沒達(dá)到“粗淀粉（干基）≥750.00 g/kg”的國家高淀粉玉米品種標(biāo)準(zhǔn);脂肪含量均 < 75.00 g/kg，也沒達(dá)到“粗脂肪（干基）含量≥75.00 g/kg”的國家高油玉米品種標(biāo)準(zhǔn);蛋白質(zhì)含量均≥84.00 g/kg，均達(dá)到了國家優(yōu)質(zhì)蛋白玉米品種標(biāo)準(zhǔn)（蛋白質(zhì)（干基）含量≥80.00 g/kg，賴氨酸（干基）含量≥4.00 g/kg）中的蛋白質(zhì)總量要求，但賴氨酸（干基）含量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步分析。

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收稿日期：2021 - 12 - 14

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018YFD0100206）;國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蘭州綜合試驗(yàn)站（CARS-02-60）;甘肅省民生科技專項(xiàng)科技特派員專題（20CX9NA088）。

作者簡介：王淑英（1969 — ），女，甘肅臨洮人，研究員，主要從事旱地水土資源高效利用和抗旱生理研究工作。Email：Wang_shying@163.com。