不同類(lèi)型玉米品種成熟期籽粒含水量及抗倒性研究

白雪冰 李敏杰 趙鵬斌

（1 河北省成安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，成安 056700；2 河北聚弘農(nóng)業(yè)科技有限公司，成安 056700；3 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，保定 071000）

玉米是我國(guó)重要的糧食作物之一，其產(chǎn)量的高低直接影響著農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入水平[1]。成熟期籽粒含水量和植株倒伏率的高低是影響玉米機(jī)械化收獲的重要因素。李川等[2]研究表明對(duì)于成熟期含水量較高的玉米品種，成熟期收獲時(shí)不宜采用機(jī)械化收獲籽粒的方式，否則會(huì)導(dǎo)致玉米籽粒破碎。選擇生育后期籽粒脫水速率快、含水量較低的玉米品種可以降低收獲時(shí)籽粒的含水量，這對(duì)于推動(dòng)玉米的機(jī)械化收獲具有重要的意義[3]。李林峰[4]研究表明適宜機(jī)械化收獲籽粒的玉米品種成熟期籽粒含水量應(yīng)降低到30%以下，最好在18%～25%之間。但目前機(jī)械化水平低，技術(shù)不成熟，發(fā)展受限。品種的機(jī)收特性影響玉米機(jī)械化收獲進(jìn)程[5-6]。育種家正在努力探討并不斷進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究，通過(guò)科學(xué)的育種手段來(lái)選育出籽粒成熟期含水量低且后期脫水速率快的玉米新品種。

本研究以不同類(lèi)型29 個(gè)玉米品種為試驗(yàn)材料，利用便攜式探針?biāo)譁y(cè)定儀測(cè)定玉米成熟期含水量并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)校正，旨在篩選適宜機(jī)械化收獲的玉米品種，探討快速測(cè)定玉米籽粒含水量的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料本研究從國(guó)內(nèi)征集不同類(lèi)型的29個(gè)玉米雜交種作為試驗(yàn)材料，包含2 份熱帶品種，5份先玉335 類(lèi)品種，10 份鄭單958 類(lèi)品種，12 份中間型品種。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)3 次重復(fù)，5 行區(qū)，行長(zhǎng)5m，株距22.5cm，行距60cm，田間管理等同于大田。

1.3 主要測(cè)定方法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)玉米進(jìn)入成熟期即果穗中下部籽粒乳線(xiàn)消失和胚位下方尖冠處出現(xiàn)黑粉層時(shí)開(kāi)始取樣[7]。于8：00 以后，每個(gè)品種取3 個(gè)整齊一致的果穗，剝開(kāi)苞葉，測(cè)量穗中部3 個(gè)位置，將水分測(cè)定儀的探針插入籽粒間隙，并設(shè)3 次重復(fù)，記錄籽粒含水量，取其平均值。利用Microsoft Excel 2003 軟件對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)分析及方差分析。數(shù)據(jù)矯正依據(jù)國(guó)家玉米改良中心河北分中心研究的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（圖1），y=0.6831x+6.3489，x 為儀器法測(cè)量的含水量，也為矯正后得到的含水量。

圖1 不同方法測(cè)定玉米成熟期籽粒含水量的曲線(xiàn)（婁紅耀）

1.4 適宜機(jī)械化收獲玉米標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)李林峰[4]提出的適宜機(jī)械化收獲籽粒的玉米品種成熟期籽粒含水量最好在18%～25%之間；依據(jù)國(guó)家級(jí)玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)，玉米品種倒伏率≤3.0%[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米雜交種成熟期籽粒含水量分析通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型玉米雜交種成熟期籽粒含水量矯正數(shù)據(jù)分析（表1），玉米成熟期籽粒含水量平均是21.72%；熱帶品種（22.63%）＞先玉335 類(lèi)品種（22.44%）＞鄭單958 類(lèi)品種（21.49%）＞中間型品種（21.47%）；其中良玉777 籽粒含水量最少（15.11%），SAU1510籽粒含水量最大（30.22%）；主推品種鄭單958 籽粒含水量是21.94%、先玉335 籽粒含水量是21.35%，二者均低于25%。

表1 不同類(lèi)型玉米雜交種成熟期籽粒含水量矯正數(shù)據(jù)分析

通過(guò)表2 數(shù)據(jù)可以看出，用便攜式水分測(cè)試儀測(cè)定的結(jié)果的平均值明顯要高于以傳統(tǒng)烘干法作為矯正數(shù)據(jù)測(cè)定的結(jié)果，且用儀器測(cè)定的數(shù)值結(jié)果區(qū)域跨度較大，變異系數(shù)也大，數(shù)值分布比較離散。峰度和偏度的絕對(duì)值都小于1，符合正態(tài)分布的特點(diǎn)，并且相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9122，說(shuō)明存在明顯的正相關(guān)。

表2 儀器測(cè)定法和矯正數(shù)據(jù)的對(duì)比分析

2.3 玉米雜交種成熟期倒伏分析根據(jù)表1 可以看出4 種品種類(lèi)型平均倒伏率從小到大依次為：鄭單958 類(lèi)品種（4.77%）＜中間型品種（9.71%）＜先玉335 類(lèi)品種（11.56%）＜熱帶品種（26.14%）。鄭單958 類(lèi)品種平均倒伏率4.77%，低于鄭單958的倒伏率（9.58%）；先玉335 類(lèi)品種平均倒伏率11.56%，低于先玉335 倒伏率（15.15%）。因此，從抗倒伏方面分析，鄭單958 類(lèi)品種是最適宜機(jī)收的品種。

3 討論與結(jié)論

3.1 玉米水分測(cè)定方法的比較目前測(cè)定糧食水分含量的方法有加熱干燥法、蒸餾法、電測(cè)法、微波法、核磁共振法以及近紅外分光吸收法等。對(duì)于商品糧食玉米的水分測(cè)定，現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有適用于所有商品糧食水分測(cè)定的GB/T 5497—1985《糧食、油料水分測(cè)定》，包括105℃恒重法和130±2℃定時(shí)（40min）定溫快速法；另外還有GB/T 10362—1989《玉米水分測(cè)定方法》，即130～133℃定時(shí)（粉碎樣4h，整粒樣38h）定溫法，該法等效于ISO 6540—1980《玉米（玉米粉和玉米粒）水分測(cè)定方法》，并規(guī)定了粉碎玉米、整粒玉米水分測(cè)定的方法和所用儀器設(shè)備。然而實(shí)際測(cè)定玉米水分過(guò)程中同時(shí)用以上3 種方法對(duì)同一粉碎試樣進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果存在顯著性差異，可能是干燥時(shí)間不同導(dǎo)致水分蒸發(fā)情況存在差異的緣故[9-10]。本研究采用便攜式探針?biāo)譁y(cè)定儀測(cè)定玉米籽粒含水量，不僅攜帶方便、操作簡(jiǎn)單，而且水分測(cè)試范圍大，速度快，整個(gè)測(cè)試過(guò)程只需幾秒鐘?？蓪?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室、田間的水分監(jiān)控，即使設(shè)備在-20℃工作也不會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。

3.2 遇到的問(wèn)題試驗(yàn)結(jié)果表明，儀器測(cè)定法與烘干法測(cè)定相比存在一定的誤差，分析原因：首先，試驗(yàn)過(guò)程中的品種取樣和測(cè)量及重復(fù)均為單獨(dú)完成，使得樣品不能保證完全在第一時(shí)間迅速完成數(shù)據(jù)測(cè)定；第二，儀器測(cè)定籽粒含水量，忽略了穗軸對(duì)籽粒含水量的影響。但研究結(jié)果表明，當(dāng)籽粒含水量在20%～60%之間時(shí)，穗軸對(duì)籽粒含水量的影響相對(duì)偏大；而在籽粒含水量＞60%或者＜20%時(shí)，穗軸對(duì)籽粒含水量的影響較??；通過(guò)對(duì)籽粒+穗軸含水量和籽粒含水量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，利用烘干法進(jìn)行含水量測(cè)定時(shí)，穗軸對(duì)籽粒含水量的影響不大[11]。雖然便攜式水分測(cè)定儀方便快捷，易于操作，但其操作規(guī)范沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，探針深淺及插入部位的不同使數(shù)據(jù)存在差異，即使設(shè)定3 次重復(fù)試驗(yàn)，仍有一定幅度的數(shù)據(jù)波動(dòng)。

3.3 結(jié)論通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的29 個(gè)玉米品種成熟期籽粒含水量和田間倒伏率進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：先玉335 類(lèi)品種平均含水量最高（22.44%），鄭單958 類(lèi)品種成熟期平均含水量最低（21.49%）；除良玉777、陜單636、豫單9958、奧玉436、SAU1510 外，其他品種含水量均在18%～25%之間；從倒伏率上看，鄭單958 類(lèi)品種平均倒伏率最低（4.77%），熱帶品種平均倒伏率最高（26.14%）；除陜單636、ND678、農(nóng) 單454、中 單831、G031、LD7143、NHY1504外，其他品種倒伏率均大于3%。綜合玉米成熟期籽粒含水量和倒伏率，適宜機(jī)械化收獲的品種是NHY1504、ND678、中單831、G031、LD7143。