玉米中后期生長過程對籽粒品質的影響

王進軍

（鐵嶺市農業科學院，遼寧鐵嶺 112616）

玉米籽粒容重、粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗淀粉含量是籽粒品質的4 個重要指標， 其均在玉米生長的中后期建成。 高春霞[1]研究認為，籽粒容重一般和成熟度有關；朱玉芹等[2]研究表明，高溫會影響糖代謝及淀粉合成，降低粒重，從而導致蛋白質相對含量提高；鄭東澤[3]研究認為，霜凍會降低蛋白質的含量，而使籽粒淀粉含量增加；段鵬飛等[4]研究發現，吐絲后的積溫較高不利于籽粒粗淀粉、粗脂肪的積累；王平華[5]研究表明，灌漿中后期高溫有利于籽粒粗蛋白的形成， 灌漿中后期低溫有利于籽粒粗淀粉的形成。由此說明，玉米中后期的生長過程及活動積溫對玉米籽粒品質會有較大影響。

本文通過對遼寧東方科企聯合體2020 年的16 個參試玉米品種吐絲期、成熟期、收獲期以及該天數內的活動積溫調查和對試驗品種的籽粒容重、粗淀粉含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量的檢測，分析吐絲至成熟天數、吐絲至成熟活動積溫、成熟至收獲天數、 成熟至收獲活動積溫與玉米籽粒品質的相關性程度， 并根據雙重篩選逐步回歸方法預測4 個籽粒品質指標與吐絲至成熟以及成熟至收獲調查項目構成的回歸方程。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗在鐵嶺市銀州區的鐵嶺市農業科學院試驗田進行， 該試驗基地地理坐標為北緯42°14′45″，東經123°48′05″。試驗玉米品種16 個，為遼寧東方科企聯合體2020 年參試品種，分別為W1919、鼎晟288、鼎晟328、鼎晟329、遼單1908、遼單5201、遼單5303、遼單535、鐵1623、鐵1625、鐵2118、鐵3111、鐵3114、鐵639、鐵641、鐵642。

1.2 調查項目及方法

調查各玉米品種吐絲期、成熟期、收獲期以及該天數內的活動積溫， 分別計算各玉米品種吐絲至成熟天數（x1）、吐絲至成熟活動積溫（x2）、成熟至收獲天數（x3）、成熟至收獲活動積溫（x4）。

收獲脫粒后， 委托黑龍江省華測檢測技術有限公 司 對 各 品 種 籽 粒 容 重（y1）、粗 淀 粉（y2）、粗 蛋 白（y3）、粗脂肪（y4）4 個籽粒品質指標進行檢測。

1.3 數據處理

采用Excel 數據處理軟件對調查、檢測的數據進行整理，利用DPS 數據處理系統對調查、檢測的數據采用雙重篩選逐步回歸的方法進行分析[6]。

2 結果與分析

2.1 不同玉米品種吐絲至成熟期及成熟至收獲期田間調查情況

由表1 可知： 試驗品種吐絲至成熟期天數變化范圍為65~75 d，活動積溫變化范圍為1 457.1~1 647.3 ℃，2 個指標的變異系數分別為0.032 4 和0.029 9；試驗品種成熟至收獲期天數變化范圍為9~17 d， 活動積溫變化范圍為97.1~236.6 ℃，2 個指標的變異系數分別為0.188 2 和0.248 0。 可以看出，雖然吐絲至成熟期天數和積溫變化范圍較大， 但各品種之間的變異系數卻相對較??； 成熟至收獲期雖然天數和積溫變化范圍較小， 但各品種之間的變異系數卻相對較大。

表1 不同玉米品種吐絲至成熟期及成熟至收獲期間隔天數和活動積溫

2.2 不同玉米品種籽粒品質情況

由表2 可知， 試驗品種籽粒容重變化范圍為748~799 g/L，變異系數為0.019 6；試驗品種籽粒粗蛋白變化范圍為9.06%~11.13%，變異系數為0.054 6；試驗品種籽粒粗脂肪變化范圍為35~74 g/kg，變異系數為0.244 1； 試驗品種籽粒粗淀粉變化范圍為69.4~71.2 g/100 g，變異系數為0.008 3。 由檢測項目的變異系數結果可以看出， 籽粒粗脂肪含量品種間差異最大，其次為粗蛋白含量和容重，而籽粒粗淀粉含量的品種間差異最小。

表2 不同玉米品種籽粒品質

2.3 調查及檢測項目之間的相關程度

由表3 可知，本試驗田間調查項目中，吐絲至成熟天數與活動積溫之間以及成熟至收獲天數與活動積溫之間均存在極顯著正相關， 吐絲至成熟天數與成熟至收獲天數之間存在極顯著負相關， 吐絲至成熟活動積溫與成熟至收獲活動積溫之間也存在極顯著負相關。 4 個籽粒品質檢測項目之間的相關系數均未達到顯著水平；相比之下，籽粒容重、籽粒粗淀粉含量分別與籽粒粗脂肪含量之間的相關系數較大，且均為正相關，分別為0.35 和0.27。

表3 各調查及檢測項目之間的相關系數

本試驗田間調查項目與4 個籽粒品質檢測項目之間的相關系數均未達到顯著水平， 但仍存在一定規律。 吐絲至成熟天數及活動積溫與4 個籽粒品質檢測項目均存在負相關關系。 成熟至收獲天數及活動積溫與4 個籽粒品質檢測項目之間的相關關系變化較大，其中：籽粒粗淀粉含量與成熟至收獲天數及活動積溫之間的相關關系最高，且為正相關，分別達到0.33 和0.34；籽粒粗脂肪含量與成熟至收獲天數及活動積溫之間可視為不存在相關關系。

2.4 玉米籽粒品質指標的回歸方程

以 本 試 驗 的 田 間 調 查 指 標（x1、x2、x3、x4）為 自 變量、 以雙重篩選逐步回歸方法計算所得的4 個籽粒品質指標（y1、y2、y3、y4）為因變量的回歸方程如表4所示。 籽粒容重（y1）和籽粒粗蛋白含量（y3）2 個指標都僅篩選出與吐絲至成熟活動積溫（x2）之間的回歸關系；籽粒粗脂肪含量（y4）僅篩選出與成熟至收獲活動積溫（x4）之間的回歸關系；而經雙重篩選計算得出籽粒粗淀粉含量（y2）是由2 個自變量構成的回歸方程，分別是成熟至收獲天數（x3）和成熟至收獲活動積溫（x4）。4 個回歸方程中，籽粒粗蛋白含量（y3）篩選所得的回歸方程相關系數最大， 所得方程的擬合程度最優；籽粒容重（y1）篩選所得的回歸方程剩余標準差最大，方程預測的可靠程度最高。

表4 籽粒品質指標的回歸方程

3 結論與討論

試驗結果表明： 各參試玉米品種間吐絲至成熟期天數和活動積溫變化范圍較大、變異較小，而成熟至收獲期天數和積溫變化范圍較小、變異較大。這主要由玉米的生長發育過程和適時收獲時間決定。 檢測結果顯示， 參試玉米品種籽粒粗脂肪含量品種間差異最大，而粗淀粉含量品種間含量差異最小?？梢钥闯觯?對于通過品種選育來提高玉米籽粒淀粉含量相對比較困難， 而通過品種選育來提高玉米油分含量具有一定的可行性。

通過相關性分析， 本試驗田間調查項目與4 個籽粒品質檢測項目之間的相關系數均未達到顯著水平，但這些相關關系相比較而言，籽粒粗淀粉含量與成熟至收獲天數及活動積溫之間存在較高的正相關關系， 可見玉米成熟后的一段時間對于籽粒淀粉含量會有一定影響。 雙重篩選逐步回歸方法所得的回歸方程顯示， 雖然玉米籽粒品質指標可以通過吐絲至成熟天數及活動積溫、 成熟至收獲天數及活動積溫進行預測， 但是玉米籽粒各品質指標的回歸方程擬合程度和可靠性相差較大， 其中玉米籽粒粗蛋白含量所篩選的與吐絲至成熟活動積溫的回歸方程擬合程度最優，玉米籽粒容重所篩選的與吐絲至成熟活動積溫的回歸方程可靠程度最高， 上述篩選的2 個回歸方程均與吐絲至成熟活動積溫有關。 根據相關性和回歸方程的分析， 吐絲至成熟和成熟至收獲這2 個階段的活動積溫對籽粒品質的影響較其天數對籽粒品質的影響要大。