洞庭湖平原高產(chǎn)耐密宜機收春玉米品種篩選

劉子祿 郭歡樂 曾強 李涵 曹鐘洋 黃山 湯彬 陳志輝

摘 要：為篩選適宜湖南省洞庭湖平原地區(qū)種植的高產(chǎn)耐密宜機收的春玉米新品種，加快推進玉米生產(chǎn)全程機械化水平、提高農(nóng)戶種植效益，以西南地區(qū)近幾年新選育的36個雜交玉米新品種和對照品種中玉335為試驗材料，采用大區(qū)比較試驗分析各品種的產(chǎn)量、抗逆性和機收相關性狀。結果表明：參試品種的折合產(chǎn)量在6.39～10.88 t/hm2間，比對照品種中玉335增產(chǎn)10%以上的品種有17個；不同品種收獲時籽粒含水量存在明顯差異，最高為33.5%（涼435），最低為23.7%（SAU210），平均值為27.6%，共有25個品種收獲時籽粒含水量低于28%（符合標準要求），可以滿足機收需求；不同籽粒含水量類型品種之間的雜質(zhì)率、籽粒破碎率差異較大，而抗病性、生育期差異較小。綜合考慮品種的生育期、抗逆性、產(chǎn)量和機收相關性狀，灃玉4號、DS20101、雅玉158和KD205等品種可作為洞庭湖平原高產(chǎn)耐密宜機收春玉米品種。

關鍵詞：玉米；產(chǎn)量；抗性；籽粒含水量；破碎率；含雜率

中圖分類號：F323文獻標識碼：A文章編號：1006-060X（2023）10-0019-07

Selection of Spring Maize Varieties with High Yield， Denseness Tolerance and Harvester Suitability in Dongting Lake Plain

LIU Zi-lu， GUO Huan-le， ZENG Qiang， LI Han， CAO Zhong-yang， HUANG Shan， TANG Bin， CHEN Zhi-hui

（Hunan Crop Research Institute， Changsha 410125， PRC）

Abstract：To select new spring maize varieties suitable for planting in the Dongting Lake Plain with high yield， denseness tolerance and harvester suitability， accelerate the maize production mechanization and improve farmers' planting benefits， regional comparative experiments of 36 new hybrid maize varieties from the southwest region of China were conducted to analyze their yields， stress resistances and traits related to machine harvest， with Zhongyu 335 as a control variety. The result showed that converted average yields of the tested varieties ranged from 6.39 to 10.88 t/hm2， and 17 varieties surpassed the control by more than 10%. Grain moisture content varied significantly among these varieties during harvest， averagely reaching 27.6% from the highest of 33.5% （Liang 435） to the lowest of 23.7% （SAU210）; there were 25 varieties with grain moisture content less than 28% at harvest， meeting the need of machine harvesting.? Among different grain moisture content types of varieties， there were significant differences in impurity rate and broken grain rate， but without obvious differences in disease resistance and growth period. According to the growth period， stress resistance， yield and machine harvest related traits， Fengyu 4， DS20101， Yayu 158 and KD205 are high-yield， denseness-tolerant spring maize varieties suitable for planting and machine harvesting in Dongting Lake Plain.

Key words：maize; yield; resistance; grain moisture content; broken grain rate; impurity rate

收稿日期：2023–06–13

基金項目：湖南省自然科學基金（2021JJ40329）；湖南省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用資金（湘財農(nóng)指〔2022〕23號）；湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系（湘農(nóng)發(fā)〔2019〕105號）；湖南省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新資金項目（2022CX108；2022CX58）；湖南創(chuàng)新型省份建設專項經(jīng)費（2021NK2001）

作者簡介：劉子祿（1995—），女，湖南邵陽市人，研究實習員，主要從事旱糧油料品種研究工作。并列第一作者：郭歡樂。

通信作者：湯 彬，陳志輝

玉米是全球重要糧食作物和飼料作物，在保障糧食安全方面具有重要戰(zhàn)略地位[1]，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)中種植和收獲生產(chǎn)機械化程度是衡量我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械程度的重要標準。農(nóng)作物機械化收獲便于開展集中烘干收儲，可以降低生產(chǎn)成本、形成規(guī)模效益，這種延長產(chǎn)業(yè)鏈條的辦法，能夠有效提高農(nóng)產(chǎn)品價值，增加種植戶經(jīng)營效益，對確保糧食安全、提高糧食品質(zhì)也十分有利，已成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢[2]。

截至2021年末，我國玉米機收率已達78.95%，主要分布在北方玉米主產(chǎn)區(qū)，而作為我國三大玉米主產(chǎn)區(qū)之一的西南玉米區(qū)玉米機械化收獲比例不足2%，主要是受特殊地貌、氣候、玉米品種、種植模式等多種因素影響[3-5]。近年來，隨著西南地區(qū)玉米全程機械化生產(chǎn)技術的不斷進步，玉米全程機械化生產(chǎn)與現(xiàn)有玉米品種不配套的矛盾日益顯現(xiàn)[6]，其中玉米收獲期籽粒含水量和籽粒破碎率偏高成為限制玉米機收的重要原因[7-8]。目前，湖南省正處于小面積人工收獲向規(guī)?；N植、機械化收籽粒的轉(zhuǎn)型時期，玉米生產(chǎn)機械化程度極低，籽粒直收仍存在一些技術難題[9]。

為實現(xiàn)湖南玉米生產(chǎn)全程機械化的目標，提高玉米種植效益，迫切需要篩選出適宜全程機械化生產(chǎn)要求的宜機收春玉米新品種。研究以中玉335為對照品種，采用大區(qū)比較試驗，對西南地區(qū)近幾年新選育的36個雜交玉米新品種的產(chǎn)量、抗逆性和機收相關性狀進行比較分析，旨在篩選出適宜在洞庭湖平原地區(qū)推廣的高產(chǎn)耐密宜機收春玉米品種，為提高湖南省玉米生產(chǎn)機械化水平提供品種選擇的科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于常德市安鄉(xiāng)縣安全鄉(xiāng)至中村（29°34'11"N，112°12'00"E，海拔約30 m），屬于湘北洞庭湖平原亞熱帶季風區(qū)，土壤類型為紫潮土，地勢平緩、肥力中等偏上，前茬作物為油菜（用作綠肥）。播種前隨機選取試驗田5個點0～20 cm耕作層的土樣，風干后送至湖南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境研究所委托檢測。土壤養(yǎng)分含量檢測結果表明，試驗田土壤理化性質(zhì)：土壤pH值8.12，有機質(zhì)含量18.5? ? ? ?g/kg，全氮1.31 g/kg，全磷1.59 g/kg，全鉀20.9 g/kg，堿解氮104 mg/kg，有效磷46.6 mg/kg，速效鉀418 mg/kg。氣象數(shù)據(jù)結果表明，春玉米生長季的日平均氣溫、總降雨量和總?cè)照諘r數(shù)分別為23.49℃、987.5 mm和622.8 h。

1.2 試驗設計

參試品種36個，分別為灃玉8號、黔543、桂單682、靖玉7號、正昊玉201、宜單1808、SAU209、KD205、雅玉6188、SAU210、云瑞199、成單739、田單4號、渝單8075、同玉101、DS20101、渝單59、南N1510、灃玉4號、KN2014、黔玉9632、KD204、SW2025、綿918、湘薈玉1號、涼435、真玉2369、成單312、中農(nóng)5號、雅玉158、KN2040、畢單35、綿單270、SW2023、畢單36、南N990，對照品種為中玉335。采用大區(qū)比較試驗，不設重復，隨機排列，每個品種種植面積60 m2，種植密度6萬株/hm2。一次性機施宜施壯玉米配方肥（N∶P2O5∶K2O= 24∶7∶7）750 kg/hm2作為底肥，其他管理同當?shù)卮筇锕芾怼?/p>

1.3 測定項目及數(shù)據(jù)收集

詳細記載收集參試品種的播種期、出苗期（品種60%幼苗出土2～3 cm的日期）、成熟期（品種90%以上果穗中部籽粒乳消失、籽粒基部出現(xiàn)黑色層）、收獲期。

吐絲后30 d每個品種連續(xù)調(diào)查20株，測量株高（地面至植株雄穗頂部的高度）和穗位高（地面至最上部果穗著生節(jié)位的高度），同時按全國玉米區(qū)域試驗記載標準調(diào)查病害發(fā)生情況。

收獲前調(diào)查參試品種的倒伏、倒折株數(shù)。采用玉米籽粒收獲機直收籽粒，全區(qū)收獲稱重，用PM8188水分測定儀隨機抽樣測定籽粒收獲時含水量，3次重復，按標準籽粒含水量14.0%計算每個品種的實際產(chǎn)量。

每個品種取2 kg樣品測定雜質(zhì)率、籽粒破碎率，3次重復。通過手工分揀完整粒、破損粒和雜質(zhì)后分別稱重，按以下公式計算籽粒的雜質(zhì)率和籽粒破碎率。

雜質(zhì)率（%）=[NKW/（KW1+KW2+NKW） ]×100? ?（1）

籽粒破碎率（%）=[KW2/（KW1+KW2）]×100? ??（2）

其中，KW1為完整粒重量，KW2為破損粒重量，NKW為雜質(zhì)重量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)匯總和描述性統(tǒng)計分析，利用SAS 9.0軟件進行相關性分析和方差分析，多重比較采用新復極差法。

2 結果與分析

2.1 生物學性狀

從表1可知，各供試品種的出苗期相同，各參試品種的生育期在107～120 d之間，成熟期最早的是7月22日，最遲的是8月4日。其中，SAU209、SAU210、灃玉4號、中農(nóng)5號和雅玉158生育期最短，為107 d，桂單682、靖玉7號、同玉101、渝單59、黔玉9632、成單312、綿單270和畢單36生育期最長，為120 d，所有品種生長發(fā)育正常，有28個品種生育期短于對照，8個品種生育期長于對照；株高在264～352 cm之間，桂單682最高，田單4號最矮，有19個品種株高低于對照，17個品種株高高于對照；穗位高在93～169 cm之間，桂單682最高，中農(nóng)5號最矮，有22個品種穗位高于對照，14個品種穗位低于對照。

2.2 抗逆性

從表2可以看出，參試品種中，除了黔玉9632倒伏率3%，其他品種均未出現(xiàn)倒伏倒折和莖腐病，當?shù)刂饕『χ?，大斑病、穗腐病、紋枯病發(fā)病較輕，均在3級以下，其他病害中，小斑病病級為5級的品種有灃玉8號、云瑞199、成單739、SW2025，南方銹病發(fā)病也較輕，大部分品種病級為1級或3級，其中有正昊玉201、宜單1808、SAU209、KD205、田單4號、同玉101、DS20101、渝單59、南N1510、灃玉4號、涼435、真玉2369、雅玉158、綿單270、SW2023、畢單36坑性比較好，大斑病、穗腐病、紋枯病、小斑病、南方銹病的病級均為1級。

2.3 產(chǎn)量及機收相關性狀

由表3可知，參試玉米品種實收產(chǎn)量為42.9～77.3 kg/hm2，折合產(chǎn)量為6.39～10.88 t/hm2，與對照中玉335（CK）相比，有25個品種增產(chǎn)，增產(chǎn)超過10%的品種有17個，11個品種減產(chǎn)，同玉101產(chǎn)量最高，田單4號產(chǎn)量最低；收獲時籽粒平均含水量27.6%，分布范圍為23.7%～33.5%，其中涼435籽粒含水量最高，SAU210籽粒含水量最低；籽粒破碎率在2.2%～8.5%之間，同玉101籽粒破碎率最高，中農(nóng)5號籽粒破碎率最低；雜質(zhì)率在0.5%～2.3%之間，同玉101雜質(zhì)率最高，黔玉9632和正昊玉201雜質(zhì)率最低。

根據(jù)中華人民共和國國家標準《玉米收獲機械》（GB/T 21962—2020）規(guī)定籽粒收獲籽粒含水率為15%～25%、籽粒破碎率不超過5%、籽粒含雜率不超過2.5%，符合上述要求的品種有湘薈玉1號、中農(nóng)5號、SAU210、靖玉7號和田單4號。根據(jù)湖南省農(nóng)業(yè)技術規(guī)程《春玉米–晚稻全程機械生產(chǎn)技術規(guī)程》（HNZ252—2020）規(guī)定春玉米成熟收獲時籽粒含水量≤28%時直接采用籽粒收獲機械收獲符合標準的有黔玉9632、灃玉4號、KN2040、DS20101、成單739等25個品種。

2.4 籽粒含水量及其相關分析

由表4可知，參試品種籽粒含水量與產(chǎn)量相關性不顯著，與生育期、穗位高、雜質(zhì)率顯著正相關，與株高、籽粒破碎率極顯著正相關，說明一定程度上籽粒含水量越高的品種，生育期、株高、穗位高、雜質(zhì)率、籽粒破碎率也會增加。

根據(jù)參試品種籽粒含水量情況，將參試品種分為高含水量（大于28%）、中含水量（大于26%，小于28%）、低含水量（小于26%）3種類型，并分析不同類型品種之間農(nóng)藝性狀的差異（表5）。結果表明，不同籽粒含水量品種類型的抗病性沒有顯著差異；生育期差異小于5%；株高、穗位高、產(chǎn)量差異介于10%～20%之間；雜質(zhì)率、籽粒破碎率差異超過50%，說明籽粒含水量對其影響較大。

將收獲時籽粒含水量性狀作為x軸，分別將產(chǎn)量和生育期作為y軸，以籽粒含水量28%與參試品種產(chǎn)量和生育期的平均值為標準構建二維分析坐標，篩選早熟、高產(chǎn)、籽粒含水量低的玉米新品

種，結果如圖1所示。收獲期籽粒含水量較低，產(chǎn)量較高的品種有12個，分別為黔玉9632、灃玉4號、KN2040、DS20101、成單739、綿單270、雅玉158、KD205、SW2025、南N990、KN2014和畢單35。收獲期籽粒含水量較低，生育期較早的品種有16個，分別灃玉4號、KN2040、渝單8075、雅玉158、KD205、KN2014、SW2023、湘薈玉1號、中農(nóng)5號、SAU210、雅玉6188、正昊玉201、SAU209、宜單1808、灃玉8號和田單4號。綜合考慮品種的生育期、抗逆性、產(chǎn)量和機收相關性狀，灃玉4號、DS20101、雅玉158、KD205等品種可作為洞庭湖平原高產(chǎn)耐密宜機收春玉米品種進一步示范與推廣。

3 小結與討論

該研究中，各品種籽粒含水率與籽粒破碎率呈正相關關系，說明籽粒含水量過高，籽粒破碎率也

會越高，會嚴重影響機械收獲的質(zhì)量，這與柴宗文等[10]的研究結果一致。供試品種機械收獲時籽粒含水量變化范圍為23.7%～33.5%，其中，同玉101、桂單682、渝單59、成單312、渝單8075、涼435、SW2023、畢單36、南N1510、正昊玉201、宜單1808、黔543的含水量較高（≥28%），不利于機械收獲。研究結果還表明，不同籽粒含水量類型品種之間的雜質(zhì)率、籽粒破碎率差異較大，這與前人[11–12]的研究結果一致，可能是由玉米籽粒本身的一些內(nèi)部因素和外部環(huán)境造成的。病害是影響玉米產(chǎn)量的重要因素，而推廣抗病品種是最經(jīng)濟、安全和有效的技術措施。從抗逆性來看，除了灃玉8號、云瑞199、成單739、SW2025的小斑病病級為5級，黔玉9632出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象以外，其他品種的病害均較輕，也未出現(xiàn)倒伏倒折。

玉米機械化收獲是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的必然選擇。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國玉米機收以摘穗為主，2019年玉米機械粒收技術共推廣139.73萬hm2，節(jié)本增效150元/667m2。機械收獲特別是粒收水平低是制約我國玉米全程機械化發(fā)展的瓶頸。實現(xiàn)玉米生產(chǎn)全程機械化可以極大地提高農(nóng)戶生產(chǎn)水平，增加種植玉米的經(jīng)濟效益。洞庭湖平原地區(qū)宜機收玉米新品種應選擇熟期適中或偏早（110 d左右）、果穗大小適中、籽粒脫水快、機收籽粒雜質(zhì)率和破碎率低的玉米品種。綜合考慮品種的生育期、抗逆性、產(chǎn)量和機收相關性狀，灃玉4號、DS20101、雅玉158、KD205等品種可作為洞庭湖平原高產(chǎn)耐密宜機收春玉米品種開展下一步的示范與推廣。

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（責任編輯：肖彥資）