8個玉米雜交種籽粒脫水特性研究

盧道文 張瑩瑩 李永江

摘要：玉米收獲時籽粒含水量是限制籽粒機收的關鍵因素。選用鄭單958、先玉335、華美1號等8個玉米品種為試驗材料，對籽粒、苞葉、穗軸的含水量及脫水速率進行分析。結果表明，不同品種間的籽粒含水量、籽粒脫水速率差異極顯著;不同品種間的苞葉、穗軸含水量差異極顯著。籽粒含水量與苞葉含水量呈極顯著正相關;籽粒脫水速率與籽粒含水量、苞葉含水量呈極顯著負相關;籽粒脫水速率與穗軸脫水速率呈極顯著正相關。不同品種籽粒含水量在收獲時差異明顯，華美1號、先玉335、迪卡517、安玉308這4個玉米品種收獲時產量高、籽粒含水量低，平均脫水速率較快，收獲時含水量符合籽粒機收的要求;鄭單958、迪卡516生理成熟后籽粒脫水速率較快，適時晚收對這2個品種很重要;聯創808生理成熟后籽粒脫水速度慢，收獲時含水量高，不適宜機收。

關鍵詞：玉米;籽粒含水量;脫水速率;籽粒機收

中圖分類號： S513.037? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2019）12-0122-04

在工業化、城鎮化和現代化快速推進過程中，農業逐步實現集約化生產，玉米全程機械化作業，特別是籽粒機收是未來玉米生產的發展趨勢和方向[1-2]。籽粒機收玉米目前只占全國玉米種植面積的5%～6%[3-6]，且生產中適宜籽粒機收的品種比較少，大多數品種收獲時籽粒含水量偏高，尤其是黃淮海一年兩熟的種植模式，玉米的生育期較東北地區短，種植密度、生理成熟期、脫水速率等相關性狀之間要充分協調才能實現籽粒機收[7]。推廣籽粒機收品種能極大地降低收獲時籽粒破損率、雜質率及收獲后籽粒的烘干成本，是玉米實現全程機械化的關鍵環節[8-10]。收獲時籽粒含水量高低是影響玉米收獲品質的關鍵因素，收獲時的籽粒含水量在22%～25%較為合適[11]。收獲時籽粒含水量是由生理成熟時籽粒含水量和生理成熟后的籽粒脫水速率共同決定的[12]，在推廣籽粒機收的過程中，明確收獲時籽粒含水量對篩選宜機收品種、確定收獲時間非常重要。對此本試驗研究了8個不同玉米品種的籽粒、苞葉、穗軸含水量、脫水速率及與相關性狀的關系，對8個品種籽粒脫水快慢進行了綜合比較，為玉米籽粒機收品種的篩選、最佳收獲時期的確定提供了參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及特性

供試品種：安玉308、鄭單958、先玉335、華美1號、迪卡517、迪卡516、聯創808、宇玉30。品種特性為2017年田間調查數據，具體見表1。

1.2 試驗設計

試驗在安陽市農業科學院柏莊試驗基地進行。于2017年6月11日播種，10月2日收獲。采用隨機區組設計，密度75 000株/hm2，8行區，行長5 m，3次重復。人工套袋統一授粉，自授粉后35 d開始取樣，每7 d取樣1次，共5次。每個重復選取整齊一致的2穗，3次重復。取樣后把果穗分成籽粒、苞葉、穗軸3個部分，人工脫其玉米穗中部籽粒，分別稱其鮮質量，之后放入烘箱 105 ℃殺青 30 min，80 ℃烘干至恒質量，稱干質量。分別計算籽粒、苞葉、穗軸含水量。含水量=（鮮質量-烘干質量）/鮮質量×100%;脫水速率=（前1次含水量-后1次含水量）/2次取樣相隔天數。最后1次取樣后對每個小區中間2行進行測產與考種。

1.3 數據處理與分析

利用Excel 2010計算籽粒、苞葉、穗軸含水量和脫水速率，利用DPS 7.50軟件對試驗數據進行方差分析、多重比較和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同玉米品種、不同取樣時間籽粒含水量方差分析與多重比較

由表2可知，8個品種間籽粒含水量、不同取樣時間的籽粒含水量、不同品種與取樣時間互作差異均極顯著。對不同玉米品種籽粒含水量均值進行比較，變化幅度比較大。其中，聯創808的籽粒含水量最高，平均為36.03%，與其他7個玉米品種差異極顯著（P<0.01）。宇玉30的籽粒含水量最低，平均為29.20%，與迪卡517、華美1號差異不顯著。迪卡517、華美1號、先玉335品種間籽粒含水量差異不顯著。籽粒平均含水量由小到大依次是宇玉30、迪卡517、華美1號、先玉335、安玉308、迪卡516、鄭單958、聯創808。

由表3可見，8個品種籽粒含水量不同取樣時間差異極顯著。其中，安玉308、先玉335、宇玉30的籽粒含水量在各取樣時間點差異極顯著，生理成熟時籽粒含水量分別降至26.42%、24.30%、22.51%，較授粉后35 d的籽粒含水量依次下降17.28、17.14、16.33百分點。宇玉30、先玉335、安玉308收獲時籽粒含水量分別降至19.04%、20.55%、22.96%。聯創808、鄭單958的籽粒含水量在不同取樣時間差異極顯著，生理成熟時籽粒含水量分別為32.42%、32.97%，較授粉后35 d依次下降10.72、8.04百分點，下降幅度緩慢。聯創808收獲時籽粒含水量為30.69%，不符合籽粒機收的含水量要求。鄭單958收獲時籽粒含水量降至26.33%，較生理成熟時下降6.64%，適時晚收對鄭單958脫水效果明顯。華美1號、迪卡517生理成熟時籽粒含水量分別降至22.49%、24.58%，較授粉后35 d分別下降19.52、15.55百分點，收獲時籽粒含水量分別低至18.99%、20.84%。迪卡516生理成熟時籽粒含水量為30.05%，收獲時含水量降至24.54%，適時晚收對迪卡516脫水效果明顯。

2.2 不同玉米品種籽粒脫水速率方差分析與多重比較

不同品種籽粒脫水速率、不同階段籽粒脫水速率、不同品種與階段互作差異均極顯著（表4）。其中華美1號的籽粒脫水速率最快，平均為0.82%/d，與鄭單958、聯創808差異極顯著，與其他5個品種差異不顯著。聯創808的籽粒脫水速率最慢，平均為0.44%/d，與迪卡516、鄭單958差異不顯著。籽粒平均脫水速率由快到慢依次是華美1號、先玉335、安玉308、宇玉30、迪卡517、迪卡516、鄭單958、聯創808。

8個品種授粉后35～42 d的平均籽粒脫水速率為0.69%/d;授粉后42～49 d平均為0.63%/d;授粉后49 d至生理成熟平均為0.77%/d，這一階段脫水速率最快;生理成熟至收獲平均為0.57%/d。整體上呈現出“快—慢—快—慢”的趨勢。

鄭單958、先玉335、聯創808在不同取樣階段的籽粒脫水速率差異極顯著，其他5個參試品種差異不顯著（表5）。從品種角度看，安玉308、先玉335、華美1號、宇玉30在授粉后49 d至生理成熟時脫水最快，迪卡516、聯創808在這一階段最慢。迪卡517前2個階段脫水較快。安玉308、先玉335、宇玉30生理成熟前籽粒脫水速率分別為0.58%/d、0.57%/d、0.54%/d，安玉308、宇玉30各階段籽粒脫水速率差異不顯著，籽粒快速脫水持續時間長;先玉335籽粒脫水速率差異極顯著，但是生理成熟前3個階段籽粒平均脫水速率快，尤其是授粉后49 d至生理成熟達1.03%/d。

2.3 各階段品種間籽粒脫水速率方差分析與多重比較

授粉后35～42 d不同品種間籽粒平均脫水速率差異不顯著;授粉后42～49 d籽粒平均脫水速率差異顯著，迪卡517、先玉335較快;授粉后49 d至生理成熟時籽粒平均脫水速率差異極顯著，其中華美1號、宇玉30、先玉335、安玉3082.4 8個玉米品種苞葉、穗軸含水量方差分析8個不同玉米品種間、不同取樣時間苞葉含水量差異均極顯著（表7）。聯創808的苞葉平均含水量最高，為58.09%，其次是鄭單958。華美1號的苞葉平均含水量最低，為33.92%。8個不同玉米品種間、不同取樣時間的穗軸含水量差異極顯著（表7）。其中，鄭單958的平均含水量最高，為65.43%，先玉335最低，為52.63%。穗軸平均含水量由小到大依次是先玉335、迪卡517、華美1號、宇玉30、聯創808、迪卡516、安玉308、鄭單958。

2.5 籽粒含水量與其他主要性狀的關系

籽粒含水量與苞葉含水量呈極顯著正相關，與籽粒脫水速率、穗軸脫水速率呈極顯著負相關;籽粒脫水速率與籽粒含水量、苞葉含水量呈極顯著負相關，與穗軸脫水速率呈極顯著正相關，相關系數為0.83（表8）。

3 結果與討論

3.1 籽粒含水量與脫水速率

水量呈負相關，相關系數為-0.98，即籽粒含水量下降得越快，籽粒灌漿速率呈上升趨勢[13]。張俊鵬等研究發現成熟期籽粒脫水速率與灌漿速率呈正相關[14]。本研究結果表明，玉米品種在生理成熟后籽粒脫水過程仍要持續較長時間。聯創808、鄭單958、迪卡516生理成熟時籽粒含水量明顯高于其他5個玉米品種。試驗數據分析表明，授粉后49 d至生理成熟時聯創808、鄭單958、迪卡516與其他5個品種籽粒含水量差異在灌漿前期就已出現。生理成熟前較高的脫水速率使宇玉30、迪卡517、華美1號、先玉335、安玉308生理成熟時的籽粒含水量顯著低于聯創808、鄭單958、迪卡516，且生理成熟后籽粒脫水速率仍存在差別。

本研究中，不同品種籽粒含水量在收獲時差異明顯。華美1號、宇玉30、先玉335、迪卡517、安玉308收獲時籽粒含水量已分別降至18.99%、19.04%、20.55%、20.84%、22.96%。除先玉335外，其他4個品種各個階段的籽粒脫水速率差異不顯著，始終保持較高的脫水速率，快速脫水持續時間長;先玉335在授粉后42 d至生理成熟時脫水速度很快，總體平均脫水速率較快，優勢明顯。這5個品種中華美1號、先玉335、迪卡517、安玉308產量高、收獲時籽粒含水量較低，符合籽粒機收的含水量要求，可作為機收備選品種。鄭單958、迪卡516這2個品種生理成熟時籽粒含水量高，生理成熟前籽粒脫水速率慢，生理成熟后籽粒脫水速率較快，適時晚收對這2個品種很重要。聯創808生理成熟后籽粒脫水速度慢，收獲時含水量高，不適宜機收。

3.2 苞葉、穗軸含水量與籽粒脫水速率

籽粒脫水速率與穗部性狀和籽粒類型密切相關[15-16]。張林等研究發現玉米苞葉的層數、長短、松緊度及含水量影響籽粒的脫水速率[17]。籽粒脫水速率與穗軸脫水速率呈極顯著正相關，與苞葉含水量相關，去掉苞葉后籽粒脫水速率明顯加快[18-19]。本試驗中，籽粒含水量與苞葉含水量呈極顯著正相關，相關系數為0.81;籽粒脫水速率與籽粒含水量、苞葉含水量呈極顯著負相關;籽粒脫水速率與穗軸脫水速率呈極顯著正相關，相關系數為0.83。

玉米的籽粒脫水速率是一個比較復雜的農藝性狀，受環境及氣候影響比較大[20-21]。本次試驗是在單一密度條件下進行，種植密度的不同對產量影響較大，進而影響籽粒的脫水速率，下一步應該設置不同密度。黃淮海地區是重要的玉米產區，籽粒機收受生理成熟期和生理后脫水速率影響較大，本試驗結果為選育熟期適中、籽粒脫水快的品種提供了參考。籽粒機收必須考慮到生理成熟時間、生理成熟時籽粒含水量、生理成熟后籽粒的脫水速率。黃淮海適宜機收的品種生育期要求為100 d左右，生理成熟時的籽粒含水量控制在28%以下，生理成熟至收獲籽粒脫水速率0.5%～1%/d，收獲時籽粒含水量低于25%。

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