豫中南適宜延期機械粒收夏玉米雜交組合的綜合評價

吳偉華，蔡智勇，王秋嶺，張運棟，閆海霞，袁劉正，付家鋒，趙月強，于蕾，柳家友

（漯河市農業科學院，河南 漯河 462300）

近年來豫中南由于外出務工因素導致農村勞動力匱乏，加上土地流轉速度的加快，玉米連片種植面積隨之增加，對其全程機械化生產技術的需求更加迫切。機收是目前玉米全程機械化的軟肋［1，2］。機械粒收是玉米收獲技術發展的方向，是實現玉米生產全程機械化及轉變生產方式的關鍵［3］。品種因素則是推廣玉米機械粒收技術的瓶頸，因此篩選適宜豫中南機械粒收的玉米品種，是推廣好玉米全程機械化生產技術的重中之重。

豫中南光熱水資源豐富，光溫生產潛力較高［4］。生產上黃淮海區域推行冬小麥、夏玉米一年兩熟耕作制度，小麥晚播可為玉米機械粒收讓出10～15 d的脫水時間［5］；推遲1～2周機械粒收，可以降低籽粒含水量，提高收獲質量和產量［6－8］。玉米籽粒含水率低于28%，機收籽粒破損可控制在3%以內，但不同品種之間有所差異［9］。黃淮海夏玉米審定推廣品種數量逐年增加，但能直接進行機械粒收的專用品種還比較少，原因在于大部分品種熟期收獲時籽粒含水量偏高，機收時籽粒破損率和雜質率偏高，影響完好籽粒產量及其商品性，而致不能作為機械粒收品種使用。

鑒于此，本試驗以漯玉16等10個夏玉米雜交組合為材料，研究其生育期、抗倒指標（莖腐病發生率、莖稈抗倒折強度和穗位比）及成熟后延期10 d收獲的籽粒性狀（含水量、完好籽粒率）和產量，以期篩選出適合豫中南延期機械粒收的夏玉米雜交組合。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年6—10月在漯河市農業科學院試驗基地（河南郾城：33°61′78″N，113°98′78″E，H 97 m）進行。試驗地為砂姜黑土，肥力均勻，地勢平坦，排灌方便。該地歷年降水量約740 mm，其中80%降水集中在6—9月，全年無霜期為219～229 d，年日照時數2 189～2 365 h，年日照率為50%～54%，年太陽輻射總量為496.6～498.7 kJ／cm2。光熱資源豐富，降水適中，氣候溫暖，適宜夏玉米生長。

1.2 試驗材料

8個供試玉米雜交組合及品種漯玉16均為漯河市農業科學院選育，對照為黃淮海主栽玉米品種鄭單958，這些材料以下均稱為玉米雜交組合，詳見表1。

表1 供試玉米雜交組合信息

1.3 試驗設計與田間管理

試驗于6月9日人工點播。小區面積18 m2，行長6 m，5行區，行距60 cm，種植密度6.75萬株／hm2。重復內10個玉米雜交組合隨機排列，重復3次。田間管理參考本地高產示范田進行。成熟后10 d，收獲小區中間3行計產。

1.4 測定指標及方法

調查各玉米雜交組合的出苗期、成熟期和收獲期。測定影響抗倒性的莖腐病、株高、穗位高和莖稈抗倒折強度。測定影響籽粒收獲質量及產量的含水量、完好籽粒率、小區理論產量等。

小區中90%以上的玉米穗部籽粒硬化、乳線消失及黑層出現的日期即為成熟期。成熟后10 d收獲，該日期即為收獲期。生育期為出苗至成熟的天數。灌漿期后，測量小區中間行連續10株的株高與穗位高，計算穗位比。穗位比＝（穗位高／株高）×100%。

在小區同側邊行用植物莖稈強度測定儀（型號YYD－1）連續測量10株單株的莖稈抗倒折強度，求平均值（單位：N）。

雜交組合成熟后10 d（收獲期），人工收獲小區中間3行果穗，并立即用小區專用脫粒機（大型）脫粒，測定籽粒鮮重及含水量。含水量每小區測量3次，求平均值。脫粒完成后用底部密閉容器隨即抽取300 g左右籽粒稱重，然后從中挑出完好籽粒并稱重，每小區重復3次，求平均完好籽粒率。完好籽粒率＝（樣品完好籽粒質量／樣品質量）×100%。

理論產量和完好籽粒產量計算公式：理論產量＝小區鮮粒重×（1－籽粒含水量）／86%，用小區產量再折合出公頃產量；完好籽粒產量＝理論產量×完好籽粒率。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2010進行數據處理和圖表繪制，用SPSS 19.0軟件進行方差分析。用隸屬函數法［10，11］分析不同玉米雜交組合延期籽粒收獲的影響因素。

2 結果與分析

2.1 不同玉米雜交組合的生育期表現

由表2可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19和漯玉18的生育期比對照（鄭單958）短，依次比對照早熟4、2、2、1、1 d，且生育期＜107 d，利于開展延遲機械粒收；漯玉186的生育期與對照一致；漯玉183、漯玉182和漯玉181的生育期分別比對照長4、3、1 d。

表2 不同玉米雜交組合的生育期

2.2 不同玉米雜交組合的抗倒指標

由表3可知，漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的莖腐病發生率顯著低于對照（鄭單958），由莖腐病倒伏帶來的機收漏穗風險小；漯玉184的莖腐病發生率與對照差異不顯著，機收漏穗風險次之；漯玉181、漯玉183、漯玉186和漯玉182的莖腐病發生率顯著高于對照，機收漏穗風險較大。

表3 不同玉米雜交組合的抗倒指標

漯玉16和漯玉197的莖稈抗倒折強度分別比對照（鄭單958）高10.51%、8.92%，且差異顯著，抗倒折能力強；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的莖稈抗倒折強度與對照差異不顯著，抗倒折能力中等；漯玉182和漯玉183的莖稈抗倒折強度均比對照低且差異顯著，抗倒折能力差。

漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比與對照（鄭單958）相比依次低12.68%、12.36%、11.82%、9.94%，且差異顯著，相對重心低，抗倒能力強；漯玉181和漯玉19的穗位比與對照無顯著差異，抗倒能力中等；漯玉18、漯玉182和漯玉183的穗位比高于對照且差異顯著，相對重心高，抗倒能力差。

2.3 不同玉米雜交組合的籽粒指標

2.3.1 不同玉米雜交組合的籽粒含水量、完好籽粒率和理論產量 由表4可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉183、漯玉19和漯玉18的籽粒含水量與對照（鄭單958）相比依次低18.31%、14.44%、5.99%、5.63%、3.17%和1.76%，差異顯著且＜28%，達到機械粒收的含水量標準；漯玉181、漯玉186的籽粒含水量與對照差異不顯著；漯玉182的籽粒含水量比對照高且差異顯著。漯玉16、漯玉197、漯玉184和漯玉18的完好籽粒率比對照依次高4.28%、3.73%、2.74%和1.75%，差異顯著且完好籽粒率≥92%，根據破損率≤5%和雜質率≤3%的國家標準（GB／T 21961—2008），可以進行延期機械粒收；漯玉183、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉182完好籽粒率比對照低且差異顯著。漯玉19、漯玉186、漯玉16、漯玉197、漯玉18、漯玉181和漯玉182的理論產量比對照依次高4.96%、4.79%、2.54%、1.97%、1.74%、1.70%和0.70%，漯玉183和漯玉184比對照減產。

表4 不同玉米雜交組合的籽粒含水量、完好籽粒率和理論產量

2.3.2 不同玉米雜交組合籽粒含水量與完好籽粒率的關系 由圖1可知，10個玉米雜交組合的完好籽粒率隨著含水量的降低而增大，兩者之間顯著負相關（r＝－0.749**），可用方程y＝－1.080x＋120.54（R2＝0.561**，n＝10）擬合。漯玉16、漯玉197、漯玉18和漯玉184的籽粒含水量低于28%且完好籽粒率≥92%，可以進行延期機械粒收。

圖1 不同玉米雜交組合籽粒含水量與完好籽粒率的關系

2.4 不同玉米雜交組合的完好籽粒產量

由表5可知，漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186和漯玉184的完好籽粒產量與對照（鄭單958）相比依次增高6.92%、5.78%、3.69%、3.52%、3.06%和1.72%，且差異顯著，漯玉181、漯玉183和漯玉182的完好籽粒產量比對照依次降低0.20%、1.53%、5.14%。

表5 不同玉米雜交組合的完好籽粒產量

2.5 不同玉米雜交組合生育期、抗倒指標和籽粒指標的綜合隸屬函數值

由圖2可知，延期10 d機械粒收情況下，由不同玉米雜交組合生育期、抗倒指標（莖腐病發生率、莖稈抗倒折強度和穗位比）和籽粒指標（含水量、完好籽粒率和理論產量）共同構成的隸屬函數值差異很大，各玉米雜交組合適合延期機械粒收的潛力由大到小依次為：漯玉16（1）、漯玉197（9）、漯玉184（6）、漯玉19（8）、漯玉18（2）、漯玉186（7）、鄭單958（10）、漯玉181（3）、漯玉183（5）和漯玉182（4）。

圖2 不同玉米雜交組合的綜合隸屬函數值

3 討論與結論

3.1 生育期長短對延期機械粒收的影響

生育期是衡量玉米品種籽粒延期收獲的條件之一，其長短與延期收獲時間呈反比。延期收獲可實現玉米增產、降低籽粒含水量和籽粒破損率，延長冬小麥的播種時間，減少小麥凍害概率。任佰朝等［12］認為，黃淮海夏玉米品種的生育期≤107 d是進行延期機械粒收的關鍵條件，供試漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186、鄭單958和漯玉181的生育期均小于107 d，滿足延期機械粒收的生育期條件。呂麗華等［13］認為，玉米延遲收獲是發揮小麥－玉米兩季作物均衡增產的重要舉措，玉米最晚收獲期可推遲到10月17日。但不同品種的籽粒脫水速率有差異，其最佳延期收獲天數有待于進一步研究。

3.2 抗倒指標對延期機械粒收的影響

抗倒指標是判斷玉米品種能否進行機械收獲的關鍵因素之一。玉米的抗倒能力影響機械收獲的效率、落穗率和產量損失，抗倒能力越強機械收獲效率越高，落穗率越低，產量損失越少。影響玉米后期抗倒的因素主要有莖腐病、莖稈強度和“重心（穗位比）”。

宋佐衡等［14］認為，玉米莖腐極易導致倒伏發生。李少昆等［15］認為，莖腐病的發生是玉米生長后期倒伏和落穗的風險因素。供試漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的莖腐病發生率顯著低于對照（鄭單958），漯玉184與對照差異不顯著。

薛軍等［16］認為，玉米生理成熟后莖折率升高是倒伏增加的主因，抗折斷力越低則莖折率越高。勾玲等［17，18］認為，莖稈的壓碎強度（SCS）和外皮穿刺強度（RPS）可作為玉米抗倒品種篩選的重要農藝指標。莖稈最大抗彎應力反映品種莖稈的抗折能力，而莖稈直徑不能作為評價莖稈抗彎強弱的主要指標。供試漯玉16和漯玉197的莖稈抗倒折強度分別比對照（鄭單958）高且差異顯著，抗倒折能力強；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的莖稈抗倒折強度與對照差異不顯著，抗倒折能力中等。

李川等［19］認為，穗位高是顯著影響玉米籽粒直接機收質量的主要因素之一。沙莎等［20］認為，降低玉米穗高系數及玉米重心可以提高玉米的抗倒性能，降低倒伏率與倒折率。供試漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比較對照（鄭單958）低且差異顯著，相對重心低抗倒能力強；漯玉181和漯玉19的穗位比與對照無顯著差異，抗倒能力一般。王寧寧等［21］認為，倒伏倒折是玉米品種進行機械收獲時落穗損失的重要因素。不同品種抗倒能力隨收獲時間不同發生變化的規律需要進一步研究。

3.3 籽粒指標對延期機械粒收的影響

完好籽粒產量由完好籽粒率和理論產量構成，提高完好籽粒產量就要提高完好籽粒率和理論產量。提高完好籽粒率就要降低破損率和雜質率。影響破損率的主要指標有收獲時的籽粒含水量、果穗的籽軸結合力和收獲機械等，影響雜質率的主要因素是籽粒含水量。提高理論產量就要選用高產品種。樊廷錄等［22］認為，影響玉米機械粒收質量的主要因素有品種的基因型、籽粒含水量和破損率等。王克如等［3］認為，籽粒水分是造成破損的主要因子，但不是唯一因子。柴宗文等［23］認為，含水量對玉米機械粒收的影響非常重要。李文閣等［24］認為，含水率影響籽粒的硬度，直接影響玉米機械粒收的破損、損失和雜質。本研究中，同時具備籽粒含水量＜28%、完好籽粒率≥92%且理論產量、完好籽粒產量均高于對照（鄭單958）的有漯玉16、漯玉197和漯玉18；漯玉184的籽粒含水量和完好籽粒率符合標準，理論產量比對照低但完好籽粒產量達標。

3.4 小結

成熟后延期10 d收獲條件下，由生育期、抗倒指標和籽粒指標構成的隸屬函數值表現為：漯玉16＞漯玉197＞漯玉184＞漯玉19＞漯玉18＞漯玉186＞鄭單958＞漯玉181＞漯玉183＞漯玉182。在豫中南光熱條件下，綜合供試玉米雜交組合的生育期、抗倒指標（莖腐病發生率、莖稈抗倒折強度和穗位比）、籽粒指標（含水量、完好籽粒率和理論產量）和完好籽粒產量等因素看出，漯玉16和漯玉197的各項指標均達到機械粒收標準，可以延期機械粒收；漯玉184的理論產量偏低，但其完好籽粒產量較高，也可以進行延期機械粒收。