玉米親本自交系及雜交種機(jī)械粒收質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)分析

魏良明，曹麗茹，葉飛宇，張前進(jìn)，張 新，王振華，龐蕓蕓，2，馬晨晨，金松燦，魯曉民

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，河南 鄭州 450002；2.鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450001；3.洛陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，河南 洛陽 471000）

在國(guó)家提倡積極發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的大背景下，農(nóng)業(yè)發(fā)展迎來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。玉米屬于夏作物，結(jié)合天氣因素影響，全程機(jī)械化將成為黃淮海地區(qū)玉米種植的主旋律。然而，在機(jī)械化粒收技術(shù)推廣過程中，農(nóng)民除了關(guān)注玉米品種、收獲機(jī)具、耕作模式、生產(chǎn)規(guī)模等，還會(huì)重點(diǎn)關(guān)注機(jī)械粒收質(zhì)量問題，如籽粒破碎、果穗掉落等，這些因素嚴(yán)重制約機(jī)械化的進(jìn)一步發(fā)展。機(jī)械粒收質(zhì)量與莖稈強(qiáng)度、含水率、破碎率、抗壓能力以及脫水速率等密切相關(guān)。因此，選育適宜機(jī)收的自交系和雜交種對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用至關(guān)重要。

有關(guān)玉米抗倒伏性的研究一直是育種專家最關(guān)注的問題，植株的抗倒伏性強(qiáng)，能夠提高機(jī)收效率與產(chǎn)量。玉米植株倒伏根據(jù)發(fā)生倒伏的位置可分為莖倒和根倒[1?2]，莖倒對(duì)玉米植株造成的影響較大。研究發(fā)現(xiàn)，在華北平原地區(qū)有30%～60%的玉米倒伏為莖倒，并且大部分莖折發(fā)生在地上倒數(shù)第3～5節(jié)間[3?4]。玉米籽粒破碎率高是我國(guó)玉米機(jī)械粒收最主要的質(zhì)量問題[5]，籽粒含水率和抗壓能力決定破碎率，其中籽粒收獲時(shí)含水率在機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)中對(duì)籽粒品質(zhì)起著決定性作用。王克如等[6]研究表明，籽粒收獲時(shí)含水率越高，破碎率越大。而玉米籽粒脫水速率是決定玉米收獲時(shí)籽粒含水量的重要因素[7]，并且影響玉米收獲的最佳時(shí)間。為此，利用18 個(gè)親本自交系以及組配繁育的10 個(gè)玉米雜交種為研究對(duì)象，對(duì)玉米植株及籽粒的7 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行分析，篩選出符合機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)（破碎率≤5%）[8]或三等玉米破碎率標(biāo)準(zhǔn)（破碎率≤8%）[9]且抗倒伏能力較強(qiáng)的玉米自交系和雜交種，為選育抗倒伏、適宜機(jī)收的優(yōu)良玉米品種提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料及種植

試驗(yàn)于2019—2020 年在河南省新鄉(xiāng)市原陽縣平原新區(qū)河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，以河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供的親本自交系及雜交種為試驗(yàn)材料（表1），分別于2019 年6 月1日、2020 年6 月8 日進(jìn)行播種。采用雙粒播，行距60 cm，密度75 000 株/hm2。每個(gè)材料設(shè)置3 個(gè)小區(qū)，為3次生物學(xué)重復(fù)。

表1 試驗(yàn)選用的玉米親本自交系及雜交種Tab.1 Maize parental inbred lines and hybrid varieties selected in the experiment

試驗(yàn)所用氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為磷酸氫二銨（含P2O546%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 60%）。氮肥分3 次施入，分別為播種前30%、拔節(jié)期50%、抽穗期20%；磷、鉀肥播種前一次性施入。收獲機(jī)為福田雷沃谷神GE50，配套喜盈盈4YB-4 半喂入玉米籽粒收獲割臺(tái)，割幅4 行，收割速度0.8 m/s。2019年于9月25日收獲，2020年于10月3日收獲。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗 玉米收獲前，每個(gè)玉米材料挑選3株健康且長(zhǎng)勢(shì)一致的植株測(cè)量玉米地上部分倒數(shù)第3、4、5節(jié)的折斷力、節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗。其中，折斷力參考潘天遵等[10]方法，使用YYD-1型莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀測(cè)定，在莖稈節(jié)間中部將垂直于莖稈方向的弧形測(cè)頭勻速緩慢壓下，至莖稈彎曲部分與地面呈45°夾角，讀取最大數(shù)值即莖稈的折斷力（N）；節(jié)間長(zhǎng)和節(jié)間粗使用量尺測(cè)量。

1.2.2 籽粒含水率 收獲當(dāng)天隨機(jī)取3 個(gè)果穗，手工脫粒后，稱其鮮質(zhì)量；烘至恒質(zhì)量時(shí)，稱其干質(zhì)量，計(jì)算籽粒含水率。含水率=（鮮質(zhì)量-干質(zhì)量）/鮮質(zhì)量×100%。

1.2.3 籽粒破碎率 收獲當(dāng)天隨機(jī)取3 個(gè)果穗，根據(jù)籽粒的完整性手工分揀出完整籽粒和破碎籽粒，并將其稱質(zhì)量，計(jì)算籽粒破碎率。破碎率=破碎籽粒質(zhì)量/（完整籽粒質(zhì)量+破碎籽粒質(zhì)量）×100%。

1.2.4 籽?？箟耗芰?收獲當(dāng)天隨機(jī)取3 個(gè)果穗，采用破碎測(cè)定儀（Wisconsin breakage tester，WBT）對(duì)籽粒進(jìn)行壓力沖擊，讀取數(shù)值即代表抗壓能力（N）。籽粒壓力沖擊面為含有胚根的一面。

1.2.5 籽粒脫水速率 籽粒脫水速率是一個(gè)較難測(cè)定的性狀，目前通常利用某一階段含水率的變化進(jìn)行間接計(jì)算。分別測(cè)量授粉后35、44、53 d 及成熟籽粒的含水率，根據(jù)這4 個(gè)時(shí)期的含水率計(jì)算脫水速率。脫水速率=（前一次測(cè)定含水率-后一次測(cè)定含水率）/間隔天數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Excel 2007 軟件處理數(shù)據(jù)；采用Origin 9.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，并繪圖；利用SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米親本自交系及雜交種莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗及聚類分析

2.1.1 地上倒3、4、5節(jié)的莖稈折斷力 隨著節(jié)間位置的上移，玉米親本自交系以及雜交種的折斷力總體均呈逐漸降低趨勢(shì)（圖1—2），說明從地上倒3 節(jié)到地上倒5節(jié)莖稈強(qiáng)度越來越弱。玉米親本自交系莖稈折斷力為117.7～252.8 N，表現(xiàn)為E8501>鄭7541> 鄭 H71> 鄭 V89M>HCLl645> 鄭 D58M>PH4CV>鄭P6=PH6WC>D1798Z=鄭689M>昌7-2=ZC12>鄭682>鄭6541>鄭588>鄭58=ZC1456，以E8501 莖稈折斷力最大，與其他自交系存在顯著差異，鄭58 和ZC1456 莖稈折斷力較小。雜交種莖稈折斷力為141.7～364.7 N，表現(xiàn)為鄭單6122>鄭單6386>DK517>鄭單1868>鄭單1002>鄭單6095>鄭單6098>先玉335>存玉10號(hào)>鄭單958。其中，鄭單6122 莖稈折斷力最大，與其他雜交種存在顯著差異；鄭單958莖稈折斷力最小。

圖1 玉米親本自交系地上倒3、4、5節(jié)的折斷力Fig.1 The breaking strength of the aboveground 3rd，4th and 5th nodes from the last of maize parental inbred lines

圖2 玉米雜交種地上倒3、4、5節(jié)的折斷力Fig.2 The breaking strength of the aboveground 3rd，4th and 5th nodes from the last of maize hybrids

2.1.2 地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間長(zhǎng)和節(jié)間粗 對(duì)玉米植株地上倒3、4、5 節(jié)的節(jié)間長(zhǎng)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，玉米親本自交系以及雜交種的節(jié)間長(zhǎng)隨著節(jié)間位置上移總體呈逐漸上升趨勢(shì)（圖3—4）。玉米親本自交系節(jié)間長(zhǎng)為8.9～21.0 cm，表現(xiàn)為鄭682>PH4CV>鄭V89M>鄭D58M>鄭P6=PH6WC>E8501>鄭7541>HCLl645>鄭H71>昌7-2=ZC12>D1798Z=鄭689M>鄭6541>鄭58=ZC1456>鄭588，以鄭682 最長(zhǎng)，與其移總體呈逐漸上升趨勢(shì)（圖3—4）。玉米親本自交系節(jié)間長(zhǎng)為8.9～21.0 cm，表現(xiàn)為鄭682>PH4CV>鄭V89M>鄭D58M>鄭P6=PH6WC>E8501>鄭7541>HCLl645>鄭H71>昌7-2=ZC12>D1798Z=鄭689M>鄭6541>鄭58=ZC1456>鄭588，以鄭682 最長(zhǎng)，與其他自交系存在顯著差異，鄭588 最短。雜交種節(jié)間長(zhǎng)為13.6～28.1 cm，表現(xiàn)為先玉335>鄭單6386>鄭單1868>鄭單6098>鄭單6095>存玉10 號(hào)>鄭單6122>DK517>鄭單958>鄭單1002，以先玉335 最長(zhǎng)，與其他雜交種存在顯著差異，鄭單1002最短。他自交系存在顯著差異，鄭588 最短。雜交種節(jié)間長(zhǎng)為13.6～28.1 cm，表現(xiàn)為先玉335>鄭單6386>鄭單1868>鄭單6098>鄭單6095>存玉10 號(hào)>鄭單6122>DK517>鄭單958>鄭單1002，以先玉335 最長(zhǎng)，與其他雜交種存在顯著差異，鄭單1002最短。

圖3 玉米親本自交系地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間長(zhǎng)Fig.3 The internode length of the aboveground 3rd，4th and 5th nodes from the last of maize parental inbred lines

圖4 玉米雜交種地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間長(zhǎng)Fig.4 The internode length of the aboveground 3rd，4th and 5th nodes from the last of maize hybrids

對(duì)玉米植株地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間粗進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，親本自交系及雜交種的節(jié)間粗隨著節(jié)間位置上移總體呈逐漸降低趨勢(shì)（圖5—6）。玉米親本自交系節(jié)間粗為1.16～1.70 cm，表現(xiàn)為鄭P6=PH6WC>HCLl645>鄭V89M>鄭H71>昌7-2=ZC12>D1798Z=鄭689M>鄭6541>PH4CV>E8501>鄭588>鄭58=ZC1456> 鄭D58M> 鄭7541>鄭682，以鄭P6 和PH6WC 較粗，與其他自交系存在顯著差異，鄭682最細(xì)。雜交種節(jié)間粗為1.32～2.01 cm，表現(xiàn)為DK517>鄭單6386>鄭單1002>鄭單1868>先玉335>鄭單958>鄭單6095>鄭單6122>存玉10 號(hào)>鄭單6098，以DK517 最粗，與其他雜交種存在顯著差異，鄭單6098最細(xì)。

圖5 玉米親本自交系地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間粗Fig.5 The internode diameter of the aboveground 3rd，4th and 5th nodes from the last of maize parental inbred lines

圖6 玉米雜交種地上倒3、4、5節(jié)的節(jié)間粗Fig.6 The internode diameter of the aboveground 3rd，4th，and 5th nodes from the last of maize hybrids

2.1.3 莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗的聚類分析

對(duì)玉米親本自交系植株的地上倒3、4、5節(jié)的莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)和節(jié)間粗的平均值進(jìn)行聚類分析，將植株的莖稈強(qiáng)度分為4類（圖7）：第1類為莖稈強(qiáng)度最強(qiáng)的自交系，為E8501；第2 類為莖稈強(qiáng)度較強(qiáng)的自交系，分別為鄭7541、鄭H71、鄭V89M、鄭D58M、HCL1645 和PH4CV；第3 類為莖稈強(qiáng)度中等的自交系，分別為昌7-2、ZC12、D1798Z、鄭689M、鄭P6、PH6WC、鄭682 和鄭6541；第4 類為莖稈強(qiáng)度較弱的自交系，分別為鄭58、ZC1456和鄭588。

圖7 玉米親本自交系莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)以及節(jié)間粗的聚類分析Fig.7 Cluster analysis of stem breaking strength，internode length and internode thickness of maize parental inbred lines

通過對(duì)玉米雜交種植株的地上倒3、4、5節(jié)的莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)和節(jié)間粗的平均值進(jìn)行聚類分析，將植株的莖稈強(qiáng)度分為3 類（圖8）：鄭單6386、鄭單6122和DK517聚為一類，為莖稈強(qiáng)度較強(qiáng)的玉米雜交種；鄭單6095、鄭單6098、鄭單1868 和鄭單1002 聚為一類，為莖稈強(qiáng)度中等的玉米雜交種；鄭單958、存玉10 號(hào)和先玉335 聚為一類，為莖稈強(qiáng)度較弱的玉米雜交種。

圖8 玉米雜交種莖稈折斷力、節(jié)間長(zhǎng)以及節(jié)間粗的聚類分析Fig.8 Cluster analysis of stem breaking strength，internode length and internode thickness of maize hybrids

2.2 玉米親本自交系及雜交種籽粒破碎率分析

籽粒在機(jī)械收獲時(shí)能夠保持最大完整性是機(jī)收高效率的優(yōu)良表現(xiàn)之一。而玉米籽粒破碎原因是滾筒內(nèi)對(duì)玉米籽粒施加作用力，籽粒內(nèi)部產(chǎn)生反作用力，這個(gè)力超出其所能承受的限度則破碎?！队衩资斋@機(jī)械技術(shù)條件》規(guī)定，籽粒破碎率≤5%符合機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)[8]。三等玉米籽粒破碎率≤8%[9]。

對(duì)玉米親本自交系收獲時(shí)的籽粒破碎率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)籽粒破碎率均<5%（圖9）。玉米親本自交系籽粒破碎率為3.86%～4.98%，平均值為4.27%。籽粒破碎率表現(xiàn)為鄭H71>昌7-2=ZC12>HCLl645> 鄭6541>E8501> 鄭D58M>D1798Z= 鄭689M>鄭682>鄭V89M>鄭58=ZC1456>鄭588>鄭P6=PH6WC>鄭7541>PH4CV，以鄭H71 最高，與其他自交系存在顯著差異，PH4CV 最低。對(duì)雜交種收獲時(shí)的籽粒破碎率進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)籽粒破碎率為3.27%～5.67%，均低于三等玉米籽粒破碎率標(biāo)準(zhǔn)[9]，平均值為4.39%（圖10）。籽粒破碎率表現(xiàn)為鄭單958=鄭單1868>鄭單1002>存玉10 號(hào)>先玉335>鄭單6095>鄭單6122>鄭單6386>鄭單6098>DK517，以鄭單958、鄭單1868、鄭單1002 較高，籽粒破碎率均>5%；存玉10 號(hào)、先玉335、鄭單6095、鄭單6122、鄭單6386、鄭單6098、DK517 的籽粒破碎率均<5%，以DK517最低，為3.26%。

圖9 玉米親本自交系收獲時(shí)籽粒破碎率Fig.9 Breakage rate of grain of maize parental inbred lines at harvest

圖10 玉米雜交種收獲時(shí)籽粒破碎率Fig.10 Breakage rate of grain of maize hybrids at harvest

2.3 玉米親本自交系及雜交種籽?？箟耗芰Ψ治?/h3>

對(duì)玉米自交系籽粒抗壓能力進(jìn)行測(cè)定分析，發(fā)現(xiàn)籽粒抗壓能力為34.06～46.48 N（圖11），平均值為41.72 N。籽粒抗壓能力表現(xiàn)為PH4CV>鄭7541>鄭P6=PH6WC> 鄭 58=ZC1456> 鄭 588> 鄭 V89M>D1798Z=鄭689M>鄭682>E8501>鄭D58M>鄭6541>HCLl645>昌7-2=ZC12>鄭H71，以PH4CV 最大，鄭H71 最小。雜交種籽?？箟耗芰?5.66～60.27 N（圖12），平均值為51.14N。籽?？箟耗芰Ρ憩F(xiàn)為鄭單6122>DK517>鄭單6386>鄭單6098>存玉10 號(hào)>鄭單6095>鄭單1002>鄭單1868>先玉335>鄭單958，以鄭單6122和DK517較大，與其他雜交種存在顯著差異，鄭單958最小。

圖11 玉米親本自交系收獲時(shí)籽?？箟耗芰ig.11 Compressive capacity of grain of maize parental inbred lines at harvest

圖12 玉米雜交種收獲時(shí)籽粒抗壓能力Fig.12 Compressive capacity of grain of maize hybrids at harvest

2.4 玉米雜交種籽粒含水率及其與破碎率、抗壓能力的關(guān)系分析

2.4.1 籽粒含水率 對(duì)玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)籽粒含水率為23.5%～27.8%（圖13），平均值為25.63%。籽粒含水率表現(xiàn)為鄭單958>鄭單1002>鄭單1868>先玉335>鄭單6095>存玉10 號(hào)>鄭單6386>鄭單6098>DK517>鄭單6122，以鄭單958 和鄭單1002 較高，與其他雜交種存在顯著差異，鄭單6122最低。

圖13 玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率Fig.13 Moisture content of grain of maize hybrids at harvest

2.4.2 籽粒含水率與破碎率、抗壓能力的關(guān)系 由圖14 可知，玉米雜交種籽粒破碎率（y）隨著籽粒含水率（x）的增加呈線性增加，函數(shù)公式為y=0.492 5x-8.234 2（R2=0.786 7）。鄭單958、鄭單1868、鄭單1002 的籽粒破碎率均>5%，高于機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)[8]。因此，若按照該機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)，玉米籽粒含水率需≤26.87%時(shí)收獲才能滿足要求；若按照三等玉米籽粒破碎率≤8%的標(biāo)準(zhǔn)[9]，在目前的收獲條件下，籽粒含水率均可滿足該標(biāo)準(zhǔn)。

圖14 玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率與破碎率的關(guān)系Fig.14 Relationship between moisture content and breakage rate of grain of maize hybrids at harvest

隨著玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率的增加，籽?？箟耗芰Γ▂）呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)（圖15），函數(shù)公式為y=-2.771 9x+122.19（R2=0.732 5）。籽粒含水率為27.8%時(shí)，籽?？箟耗芰?5.13 N；當(dāng)籽粒含水率控制在26.87%時(shí)，籽?？箟耗芰?7.71 N。因此，若想籽粒破碎率≤5%，籽粒收獲時(shí)的含水率需≤26.87%，籽?？箟耗芰Α?7.71 N。

圖15 玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率與抗壓能力的關(guān)系Fig.15 Relationship between moisture content and compressive capacity of grain of maize hybrids at harvest

2.4.3 籽粒含水率、破碎率、抗壓能力的聚類分析

對(duì)玉米雜交種收獲時(shí)籽粒含水率、破碎率和抗壓能力的平均值進(jìn)行聚類分析，籽粒收獲質(zhì)量分為4類（圖16）：DK517、鄭單6122聚為一類，為收獲質(zhì)量最佳的玉米雜交種；鄭單6386、鄭單6098 聚為一類，為收獲質(zhì)量較好的玉米雜交種；鄭單6095、存玉10 號(hào)聚為一類，為收獲質(zhì)量中等的玉米雜交種；鄭單1868、鄭單1002、鄭單958 和先玉335 聚為一類，為收獲質(zhì)量較差的玉米雜交種。

圖16 玉米雜交種籽粒含水率、破碎率、抗壓能力的聚類分析Fig.16 Cluster analysis of moisture content，breakage rate and compressive capacity of grain of maize hybrids

2.5 玉米親本自交系及雜交種籽粒脫水速率分析

對(duì)授粉后35、44、53 d 以及成熟籽粒的脫水速率平均值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)玉米親本自交系籽粒脫水速率有3 種類型：快-慢型、慢-快-慢型和快-慢-快型（圖17）。其中，快-慢型的自交系包括鄭58、鄭P6、鄭7541、鄭682、鄭588、鄭H71 和HCLl645，慢-快-慢型的自交系包括昌7-2、PH4CV、鄭V89M、鄭6541 和E8501，快-慢-快型的自交系包括鄭D58M和D1798Z。

圖17 玉米親本自交系籽粒脫水速率Fig.17 Dehydration rate of grain of maize parental inbred lines

玉米雜交種籽粒脫水速率也有3種類型：慢-快型、快-慢型和慢-快-慢型（圖18）。慢-快型的雜交種有DK517，快-慢型的雜交種有鄭單958、先玉335、鄭單6098、鄭單1002、鄭單6122 和存玉10 號(hào)，慢-快-慢型的雜交種有鄭單1868、鄭單6386 和鄭單6095。

圖18 玉米雜交種籽粒脫水速率Fig.18 Dehydration rate of grain of maize hybrids

3 結(jié)論與討論

近年來，玉米機(jī)械粒收得到了較快的普及和發(fā)展，已逐漸取代傳統(tǒng)的收獲方式。目前，育種家們已經(jīng)篩選出許多適宜機(jī)收的玉米雜交種。盧海博等[11]對(duì)玉米植株的莖稈強(qiáng)度，籽粒收獲時(shí)的含水率、破碎率以及脫水速率等進(jìn)行分析，篩選出3 個(gè)適宜機(jī)械粒收的雜交種，分別為中玉9 號(hào)、瑞美216 和正成018。李少昆等[12]通過對(duì)收獲質(zhì)量、籽粒含水率和單產(chǎn)進(jìn)行分析，篩選出華美1 號(hào)、晉單73、金9913、MC670、增玉1317 和豫單9953 為密植高產(chǎn)全程機(jī)械化綠色生產(chǎn)技術(shù)適宜雜交種。然而，真正適宜黃淮海地區(qū)機(jī)收的玉米雜交種依舊很少。因此，開展適宜機(jī)收雜交種的篩選和育種工作具有重要意義。

玉米倒伏是限制其高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的重要因素之一，造成了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外，倒伏還容易引起病蟲害、降低機(jī)收效率等。引起玉米倒伏的原因很多，主要有基因型和氣候、土壤、栽培技術(shù)以及病蟲害的影響等[13]。在田間自然狀態(tài)下的植株倒伏率是判定抗倒伏能力的傳統(tǒng)方法，但影響該性狀的因素較多，誤差較大。因此，研究者需要在未發(fā)生倒伏前對(duì)植株抗倒能力進(jìn)行評(píng)判。目前，普遍采用測(cè)定莖稈機(jī)械強(qiáng)度來評(píng)價(jià)植株的抗倒伏能力，莖稈機(jī)械強(qiáng)度反映莖稈的承受力，主要通過莖稈彎折強(qiáng)度、莖稈彎曲強(qiáng)度等指標(biāo)來評(píng)價(jià)，指標(biāo)數(shù)值越大表明莖稈硬度越高[14?15]。因此，玉米自身的莖稈機(jī)械強(qiáng)度是反映植株抗倒伏性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。植株的節(jié)間長(zhǎng)度和莖粗是影響莖稈強(qiáng)度的重要因素，尤其是基部節(jié)間的莖粗與植株的抗倒能力密切相關(guān)。王永學(xué)等[16]通過對(duì)株高、莖稈強(qiáng)度、倒伏率等8 個(gè)性狀進(jìn)行配合力效應(yīng)和通徑分析，發(fā)現(xiàn)植株的抗倒伏性與莖稈強(qiáng)度、株高、莖粗均呈極顯著相關(guān)。谷利敏等[17]研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的增加，玉米植株基部3—7 節(jié)間均表現(xiàn)為節(jié)間伸長(zhǎng)、變細(xì)，莖粗顯著降低；倒伏率與節(jié)間長(zhǎng)度呈正相關(guān)，與莖粗呈負(fù)相關(guān)；且與基部第3 節(jié)間性狀達(dá)顯著水平。因此，在玉米抗倒伏育種的篩選過程中，應(yīng)選育莖稈強(qiáng)度較大、莖稈較粗、節(jié)間中等長(zhǎng)度的材料。本研究對(duì)玉米植株的折斷力、節(jié)間長(zhǎng)和節(jié)間粗進(jìn)行分析，篩選出7個(gè)抗倒伏性較強(qiáng)的親本自交系，分別為E8501、鄭 7541、鄭 H71、鄭 V89M、鄭 D58M、HCL1645 和PH4CV；同時(shí)，也篩選出7 個(gè)抗倒伏性較強(qiáng)的玉米雜交種，分別為鄭單6386、鄭單6122、DK517、鄭單6095、鄭單6098、鄭單1868 和鄭單1002。

在現(xiàn)代生產(chǎn)中，對(duì)適宜機(jī)械粒收的玉米品種有較高的要求，主要是破碎率低、抗壓能力大、收獲期含水率低、脫水速率快等。破碎率主要由抗壓能力和收獲期含水率決定；同時(shí)，收獲期籽粒含水率由成熟后籽粒脫水速率決定[18]。因此，選育抗壓能力強(qiáng)、收獲期籽粒含水率低、脫水速率快的玉米雜交種對(duì)機(jī)收質(zhì)量至關(guān)重要。目前，已經(jīng)有大量的研究者對(duì)籽粒收獲時(shí)的含水率進(jìn)行分析，并找到最適的收獲期籽粒含水率范圍。宋衛(wèi)堂等[19]研究發(fā)現(xiàn)，北京市夏玉米聯(lián)合收獲時(shí)適宜的玉米籽粒含水率應(yīng)小于30%。李璐璐等[20]調(diào)查不同黃淮海夏玉米收獲期籽粒含水率、破碎率等機(jī)械粒收質(zhì)量指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)籽粒含水率在15.47%～24.78%時(shí)，籽粒破碎率<5%；籽粒含水率為20.05%時(shí)，籽粒破碎率最低。另外，黃淮海地區(qū)夏玉米的籽粒含水率應(yīng)<26.92%，才能滿足三等玉米籽粒破碎率的質(zhì)量要求[21]。因此，應(yīng)篩選滿足機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)（破碎率≤5%）[8]或三等玉米籽粒破碎率標(biāo)準(zhǔn)（破碎率≤8%）[9]的玉米雜交種。本研究對(duì)玉米收獲時(shí)籽粒含水率、破碎率以及抗壓能力進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)籽粒含水率≤26.87%就能滿足機(jī)械粒收標(biāo)準(zhǔn)（破碎率≤5%）[8]要求；并且，在本試驗(yàn)條件下，籽粒含水率≤27.8%可滿足三等玉米籽粒破碎率≤8%的要求。同時(shí)，將玉米雜交種的上述3 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，篩選到籽粒收獲質(zhì)量較好的4 個(gè)玉米雜交種，分別是DK517、鄭單6122、鄭單6386和鄭單6098。

本研究對(duì)玉米親本自交系及雜交種的7個(gè)粒收質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析，篩選出7 個(gè)抗倒伏性較強(qiáng)且收獲質(zhì)量佳的親本自交系，分別為E8501、鄭7541、鄭H71、鄭V89M、鄭D58M、HCL1645 和PH4CV。與此同時(shí)，篩選出4 個(gè)抗倒伏性較強(qiáng)且收獲質(zhì)量佳的玉米雜交種，分別是DK517、鄭單6122、鄭單6386 和鄭單6098。這些優(yōu)良的玉米親本自交系及雜交種在今后培育適宜機(jī)械粒收玉米新種質(zhì)方面具有較大的利用價(jià)值。