豫東地區夏玉米籽粒直接機收研究初報

尚賞+郭書亞+張艷湯+其寧盧+廣遠+王偉

摘要：為明確不同生物學性狀對豫東地區夏玉米籽粒直接機收質量的影響，選擇商丘地區8個主栽玉米品種進行機收試驗，研究玉米籽粒含水量、株高、穗位高、莖粗、產量構成因素對玉米籽粒直接機收形成的產量損失率、雜質率的影響。結果表明：玉米籽粒含水量與產量損失率和雜質率之間呈極顯著正相關，含水量和莖粗是顯著影響玉米籽粒直接機收的主要因素；在8個供試品種中橋玉8號的含水量、產量損失率和雜質率均最低，推廣面積最廣的鄭單958的含水量、產量損失率和雜質率都處于中間水平。本試驗可為選種適宜籽粒直接機收的玉米新品種提供一定技術參考。

關鍵詞：玉米；機收；籽粒含水率；產量損失率；雜質率

中圖分類號：S513.091文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）02-0085-04

玉米是我國重要的糧食作物、能源作物和飼料作物，玉米的產量關乎著我國的糧食安全和工業發展進程。我國三大農作物的機收水平，玉米的最低。玉米的田間收獲、脫粒、晾曬、儲存是玉米生產過程中最繁重的勞動環節[1]，機收可以極大地減少勞動力投入，并且機收后玉米秸稈還田還可以更好地提高土壤肥力，玉米機收代替人工收獲已成為必然趨勢[2，3]。相比之下，美國等發達國家已經實現玉米籽粒的直接機收[4]。前人進行過許多玉米機收的相關研究，其中玉米籽粒脫水速率與機收密切相關[5-7]，籽粒的含水量決定其軟硬程度，直接影響玉米的雜質率、破碎率和質量損失率[8]。玉米灌漿速率的快慢也是影響玉米籽粒機收的因素，成熟后期脫水速度快的品種更宜機收，也是今后選育適宜機收玉米新品種的主要方向[9]。玉米的苞葉寬度、穗位高度、粒型、軸粗等農藝性狀也是影響玉米機收的因素[10-12]。玉米后期的穗下莖稈抗折力和壓碎強度通過倒折、倒伏影響到玉米機收的質量[13]。此外，玉米品種類型、籽粒體積、種植模式、種植密度、天氣狀況、收割機類型、收割人員操作的熟練程度等因素也不同程度地影響玉米機收的質量和效率[14-17]。

豫東商丘地區耕地平坦，為玉米機收提供了地形優勢，但該地區農民因習慣早收和沒有合適的機收品種等原因導致機收推廣面積有限。本試驗選擇豫東商丘地區8個主栽玉米品種為試材，通過分析影響玉米直接機收的籽粒產量損失率、雜質率與籽粒含水量、株高、穗位高、莖粗、穗部性狀和產量構成因素的相關關系，研究這些因素對玉米籽粒機收的影響程度，為選擇適宜玉米機收的品種和玉米機收技術的推廣提供參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況和供試材料

試驗于2015年6月15日在河南省夏邑縣會亭鎮郭李樓村的示范基地進行。地勢平坦，土壤肥沃，排水便利，土壤耕層0～30 cm肥力情況如下：有機質12.7 g/kg、全氮1.2 g/kg、速效氮67.38 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效鉀94.46 mg/kg。試驗點平均氣溫、降雨量和日照時數如表1所示：7月份的平均氣溫最高，為26.0℃，6月份的降雨量最大，為146.1 mm；8月份的日照時數最長，為146.4 h。供試材料選擇我國廣泛推廣并且在豫東商丘地區主栽的8個玉米品種，分別為橋玉8號、迪卡653、聯創808、豫單606、鄭單958、先玉335、懷玉18和鄭單1002。

1.2試驗設計

試驗前茬作物為冬小麥，麥秸粉碎還田，15 cm旋耕整地。60 cm等行距播種，行長為100 m，每個品種種植5行，種植密度為75 000株/hm2。田間隨機排列，大區種植，四周種植保護行。10月3日采用福田雷沃谷神CB40收割機收獲，收割機速度為0.8 m/s，割幅3行，收割長度為50 m。為降低試驗誤差，用同一臺收割機和同一收割手進行作業。

1.3調查項目及方法

每個品種連續標記生長一致、具有代表性的10株，分別在抽雄期測量其株高、穗位高、莖粗，取其平均值；每個品種測定10個果穗的穗長、穗粗、軸粗、行粒數、穗行數，取其平均值。隨機抽取100粒，重復3次，計算百粒重。采用LDS-1G谷物水分測定儀測定籽粒含水量，重復3次，取其平均值。

隨機在收割區段選取3個樣點，每個樣點大小為2 m×4行。收集樣點內的落穗和落粒，測定重量，計算籽粒的產量損失率，重復3次，取其平均值。其計算公式為：產量損失率（%）=（單位面積田間落粒的籽粒重+單位面積田間落穗的籽粒重）/單位面積產量×100。在收割段取收割機倉內籽粒樣品1 kg左右，手工分揀完整粒和雜質，分別稱量，計算籽粒樣品雜質率，重復3次，取其平均值。其計算公式為：籽粒雜質率（%）=樣品中雜質的質量/樣品籽粒總質量×100。

1.4數據處理與分析

采用SPSS Statistics 19.0和Microsoft Excel 2003軟件進行數據處理與分析。

2結果與分析

2.1不同玉米品種籽粒含水量與機收后的產量損失率、雜質率的比較分析

由表2可知，收獲時8個玉米品種的含水量為18.5%～23.4%，品種間差異較大。隨著籽粒含水量的增加，產量損失率和雜質率也增加。對照橋玉8號籽粒含水量最低，其次為聯創808，兩者與除先玉335外的其余5個品種籽粒含水量的差異均達顯著水平，并且橋玉8號籽粒含水量比推廣面積最大的鄭單958低7.96%；懷玉18的含水量最高，為23.4%，與其它7個品種的差異均達顯著水平。

對供試玉米品種籽粒機收的產量損失率和雜質率進行分析發現，產量損失率為1.56%～2.23%，雜質率為1.93%～3.03%。橋玉8號的產量損失率和雜質率均為最低，并且其產量損失率與其它品種的差異均達到顯著水平。懷玉18的產量損失率和雜質率均為最高，并且與其它品種均達到顯著差異水平。

2.2含水量與玉米籽粒機收后的產量損失率和雜質率的相關分析

8個玉米品種籽粒含水量與產量損失率、雜質率的相關分析表明，籽粒含水量在18.5%～23.4%時，機收后的產量損失率、雜質率與籽粒含水量呈極顯著正相關，即直接機收時的產量損失率和雜質率都會隨籽粒含水量的增加而增高。2.3玉米株高、穗位高、莖粗與產量損失率和雜質率的相關分析

由表4看出，8個玉米品種的株高為245～340 cm，在此范圍內株高對玉米籽粒的產量損失率和雜質率的影響比較小，均未達到顯著水平（表5），這表明株高不是影響玉米籽粒機收的主要因素。8個玉米品種的穗位高為85～132 cm，在此范圍內穗位高對產量損失率和雜質率的影響較小，均未達到顯著水平。8個供試玉米的莖粗在1.94～2.17 cm范圍內，雖對產量損失率的影響沒有達到顯著水平，但與雜質率的相關性達到負向極顯著水平，原因可能是玉米莖粗越粗，植株抗倒性越強，倒伏發生率降低，機收果穗比較徹底，從而降低了雜質率

籽粒含水量與玉米直接機收時的籽粒破碎率、落穗率和落籽率之間呈顯著正相關[18]，因此籽粒后期脫水速率快是今后選育適宜機收品種的關鍵因素，它能夠影響玉米機收的質量和效率，最終關乎到農民的收益。本試驗通過研究豫東地區8個主栽玉米品種的籽粒含水量與直接機收時的產量損失率和雜質率的關系發現，籽粒含水量與產量損失率、雜質率之間呈極顯著正相關，即隨著含水量增加，產量損失率和雜質率也隨之增加。前人研究指出，穗位越高玉米越易倒伏，穗粗越粗穗部脫水率越慢，進而能夠顯著影響玉米籽粒直接機收的產量損失率和雜質率[19，20]，而本研究表明穗位高和穗粗未表現出與產量損失率和雜質率的顯著差異，這可能是由于供試品種及其所在地生態氣候差異所致。本研究表明，莖粗是顯著影響玉米籽粒直接機收質量的一個關鍵因素，推測是由于莖粗通過影響玉米莖稈的抗倒性，繼而增大機收時玉米穗下莖節的壓碎強度，從而影響玉米籽粒的雜質率。本試驗結果為選育適宜直接機收的玉米新品種提供了技術參考，建議在選育適宜機收的玉米品種時，可以著重于籽粒脫水速度快、穗位較低、穗粗較細、莖粗較粗等生物學性狀的選擇。

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收稿日期：2016-09-18

基金項目：國家甘薯產業技術體系種薯繁育崗位項目（CARS-11-B-06）；山東省現代農業產業技術體系薯類創新團隊建設項目（SDAIT-16-04）；山東省重點研發計劃項目“丘陵薄地甘薯輕簡化高效栽培關鍵技術研究”（2015GNC111002）

作者簡介：李愛賢（1973-），男，博士，副研究員，主要從事甘薯遺傳育種與生物技術研究。E-mail：13688628863@163.com

通訊作者：王慶美（1964-），女，博士，研究員，主要從事甘薯栽培與遺傳育種研究。E-mail：wang-qm@163.com