密度對玉米生理成熟后籽粒含水率及脫水速率的影響

王兵 劉冬玲 薛林

摘要 [目的]為研究種植密度對玉米生理成熟后籽粒含水率及脫水速率的影響，探尋適合玉米籽粒機收的合理密植栽培模式。[方法]以蘇玉30、蘇玉29、蘇玉20和農大108為試驗材料，采取裂區設計，分析密度對生理成熟后籽粒含水率與脫水速率的影響。[結果]隨著密度的增加，玉米生理成熟期和收獲期籽粒含水率增加，而脫水速率降低。與蘇玉20和農大108相比，蘇玉30和蘇玉29生理成熟期的籽粒含水率相對較低，隨密度的增加其脫水速率的下降幅度也較小。就脫水性狀而言，蘇玉30和蘇玉20具有耐密植的特點。[結論]該研究為適合玉米籽粒機收條件下的密植栽培模式提供參考依據。

關鍵詞 玉米密度；生理成熟期；收獲期；籽粒含水率；脫水速率

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）20-0038-03

Abstract [Objective] To research the effects of planting density on kernel moisture content and dehydration rate after corn physiological maturity，and to establish close planting mode of maize.[Method] With four maize varieties Suyu 30，Suyu 29，Suyu 20 and Nongda 108 as the test materials，splitplot design with four levels were designed.Effects of density on kernel moisture content and dehydration rate after corn physiological maturity in different planting densities were analyzed.[Result] With plant density enhanced，the maize kernel moisture content increased，but ehydration rate decreased at physiological maturity stage and harvest stage.Compared with Suyu 20 and Nongda 108，kernel moisture contents of Suyu 30 and Suyu 29 at physiological maturity stage were relatively lower，and the decline of dehydration rate after corn physiological maturity for Suyu 30 and Suyu 29 was also lower.Suyu 30 and Suyu 29 had the characteristics of close planting density in terms of dehydration character.[Conclusion] This research provided references for close planting mode of maize which was suitable for kernel mechanical harvest.

Key words Maize planting density；Physiological maturity stage；Harvest stage；Kernel moisture content；Dehydration rate

籽粒機收是玉米今后發展的方向。為降低籽粒機收的破損率和收獲后籽粒的烘干成本，需要使收獲時的含水率降至28%或25%以下[1- 2]。前人的研究多以生理成熟期為最佳收獲期，玉米籽粒乳線消失、胚部黑層出現是玉米生理成熟的標志，此時玉米籽粒干重達最大值[3]，通常含水率為20%～40%[3-5]。玉米收獲期籽粒含水率是由干物質積累速率、生理成熟期含水率和脫水速率3個因素所決定的。生理成熟后籽粒脫水速率主要受基因加性效應控制，選擇生理成熟期籽粒含水率低且脫水速率快的基因型不會影響玉米的熟期和產量[6]。因此，研究影響玉米籽粒脫水速率的因素及選育高產、優質、脫水速率快的玉米新品種對盡早實現玉米籽粒機收具有十分重要的意義。

種植密度對玉米籽粒灌漿過程影響顯著[7-8]。隨著種植密度的增加，粒重、最大生長速率等下降，而平均灌漿速率等上升，但不同自交系對種植密度的敏感性不同。生理成熟前密度對籽粒含水率及脫水速率的影響不顯著，生理成熟后密度對籽粒含水率及脫水速率的影響顯著。鑒于此，筆者以江蘇春玉米品種蘇玉30、蘇玉29、蘇玉20、農大108為試驗材料，研究不同密植條件下生理成熟后玉米籽粒含水率與脫水速率的變化，為研究適合玉米籽粒機收條件下的密植栽培模式提供參考依據。

1材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年3月28和4月1日分別在江蘇沿江地區農業科學研究所如皋試驗基地和啟東試驗基地進行播種。土壤類型均為砂壤土，如皋試驗基地土壤含有機質26.4 g/kg、速效氮88.7 mg/kg、速效磷22.9 mg/kg、速效鉀125.0 mg/kg；啟東試驗基地土壤含有機質21.6 g/kg、速效氮89.5 mg/kg、速效磷21.7 mg/kg、速效鉀114.0 mg/kg。根據南通氣象部門資料，2016年3—7月南通平均氣溫為22.2 ℃，總降雨量為632 mm，總日照時數為650 h。

1.2 試驗材料 采用江蘇省春玉米品種蘇玉30、蘇玉29、蘇玉20和農大108為試驗材料。

1.3 試驗方法

設置3個密度（6.0萬、7.5萬、9.0萬株/hm2），采用裂區設計，其中種植密度為主區，品種為副區。每個試驗小區8行，3次重復，等行距種植，行距0.6 m。播種前施用尿素、過磷酸鈣和氯化鉀，折合成純氮40 kg/hm2、P2O5 67 kg/hm2和K2O 91 kg/hm2。在大喇叭口期和吐絲期分別追施尿素，分別折合純氮37、72 kg/hm2。其他管理同當地大田生產。

1.4 測定指標與方法

記錄各小區的出苗和吐絲日期，每個小區吐絲之前標記60株長勢一致的代表性植株并對雌穗進行套袋。吐絲后統一授粉，確保授粉日期一致，并記錄授粉日期。自授粉后第35 d開始取樣，每5 d取樣1次。取樣時間統一在9：00—11：00，選取標記植株的果穗2個，取果穗中部籽粒100粒，用天平稱取籽粒鮮重，記錄乳線下移時期，裝入牛皮紙袋，在烘箱中105 ℃烘30 min，然后80 ℃烘干至恒重，稱干重。計算籽粒含水率和脫水速率：含水率（%）=（鮮重-干重）/鮮重×100，脫水速率（%/d）=[生理成熟期含水率（%）-收獲期含水率（%）]/間隔天數。以乳線消失、黑層完全形成為生理成熟的判定依據，記錄每個品種有標記植株的生理成熟期，以生理成熟后15 d為收獲期。

1.5 數據處理 用Excel 2007和Sigmaplot 11進行數據整理和作圖，用SPSS 16.0進行數據的統計分析。

2 結果與分析

2.1 玉米表型變異分析 由表1可知，在各試驗點同一密度不同品種之間的籽粒含水率、百粒干重、脫水速率達極顯著差異；同一品種不同密度之間各性狀存在極顯著差異。

2.2 密度對不同玉米品種生理成熟期和收獲期籽粒含水率的影響

不同密度條件下，各品種籽粒含水率及百粒干重見表1。生理成熟期的籽粒含水率和收獲期的籽粒含水率在不同密度不同品種中均達到極顯著差異，而不同密度不同品種的百粒干重在生理成熟期和收獲期沒有顯著差異。在如皋試驗點6.0萬株/hm2密度條件下，生理成熟期和收獲期的籽粒含水率平均值分別為39.3%、31.9%，變異范圍分別為37.7%～41.1%和30.1%～33.4%；7.5萬株/hm2密度條件下，生理成熟期和收獲期的籽粒含水率平均值分別為40.2%、33.1%，變異范圍分別為38.1%～42.2%和30.8%～35.1%；9.0萬株/hm2密度條件下，生理成熟期和收獲期的籽粒含水率平均值分別為43.5%、37.2%，變異范圍分別為42.4%～44.2%和35.7%～38.8%。由此可見，生理成熟期和收獲期的籽粒含水率隨密度的增加而增加。與蘇玉20和農大108相比，蘇玉30和蘇玉29生理成熟期和收獲期的籽粒含水率相對較低。在啟東試驗點也得到相似的結果。

2.3 密度對不同玉米品種授粉后籽粒含水率及脫水速率的影響

由圖1可知，各品種玉米的籽粒脫水速率隨密度的增加而降低，不同品種降低的幅度有較大差異。在如皋試驗點與6.0萬株/hm2密度處理相比，7.5萬株/hm2密度條件下蘇玉30、蘇玉29、蘇玉20、農大108的籽粒脫水速率分別下降了0、3.9%、2.8%、7.8%；而9.0萬株/hm2密度條件下分別下降了6.9%、7.9%、18.1%和32.5%；在啟東試驗點與6.0萬株/hm2密度處理相比，在7.5萬株/hm2密度條件下蘇玉30、蘇玉29、蘇玉20、農大108的籽粒脫水速率分別下降了10.7%、8.1%、22.4%、15.8%；在9.0萬株/hm2密度條件下分別下降了17.3%、13.5%、26.3%和27.6%。與蘇玉20和農大108相比，隨著密度的增加，蘇玉30和蘇玉29籽粒脫水速率下降幅度較小。

3 結論與討論

品種的機收特性是影響玉米機械直收籽粒進程的關鍵因素。美國等發達國家的通過選取熟期早、果穗脫水快、抗倒的品種，并通過結合后期站稈晾曬有效地實現了玉米籽粒機械機收。當前，玉米收獲仍是我國春玉米生產機械作業最薄弱的環節，制約玉米生產技術水平的整體提升[9]。籽粒生理成熟后脫水性狀決定玉米雜交種收獲時的含水率，選擇生理成熟后籽粒脫水快的品種對早日實現籽粒機收起關鍵作用[9-10]。該研究表明，玉米生理成熟期和收獲期的籽粒含水率隨密度的增加而增加，而脫水速率隨密度的增加而降低，且不同品種之間的變異幅度較大。當前，提高種植密度是挖掘玉米產量潛力的關鍵技術之一，玉米籽粒機收將是我國玉米生產發展的重要研究方向。因此，選擇密植條件下適合玉米籽粒機收的玉米品種至關重要。該研究中，與蘇玉20和農大108相比，蘇玉30和蘇玉29生理成熟期和收獲期的籽粒含水率相對較低，另外隨著密度的增加其脫水速率下降幅度較小，說明這2個品種就脫水性狀而言具有耐密植的特點。

參考文獻

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