王彥坤 趙國(guó)強(qiáng) 陳建輝 原子怡 王沖沖郭志慮 石志康 王 碩 王泳超 楊青華 邵瑞鑫
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 鄭州450046;2.河南省對(duì)外科技交流中心 鄭州450003)
玉米是中國(guó)第一大糧食作物,在中國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位。隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)量的增加,土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模不斷增大,而城市化進(jìn)程的發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)力十分緊缺。因此,玉米機(jī)械化收獲水平已成為影響玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。但是,收獲時(shí)籽粒含水量是由生理成熟時(shí)籽粒含水量和生理成熟后的籽粒脫水速率共同決定的,玉米收獲時(shí)籽粒含水率高是限制我國(guó)機(jī)械化粒收進(jìn)程的主要因素之一[1]。目前,早熟、后期籽粒脫水快是現(xiàn)代玉米品種選育的發(fā)展方向[2],而縮短品種生育期往往會(huì)伴隨著產(chǎn)量的降低[3]。因此,推廣籽粒機(jī)收品種、確定收獲時(shí)間,能極大地降低收獲時(shí)籽粒破損率、雜質(zhì)率及收獲后籽粒的烘干成本,是玉米實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
前人研究表明,通過噴施化學(xué)調(diào)控劑調(diào)控作物的生理活動(dòng)是作物生產(chǎn)中常用的栽培技術(shù)措施[4]。有研究表明脫落酸(ABA)對(duì)籽粒生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用,并可能與籽粒脫水過程有關(guān)[5]。DA 型高效玉米脫水劑能夠加速調(diào)節(jié)植物體內(nèi)干物質(zhì)向籽實(shí)運(yùn)輸,加速玉米籽粒脫水速率,在生產(chǎn)上大面積推廣使用[6]。關(guān)于乙烯利應(yīng)用在不同玉米品種上的籽粒脫水效果鮮有報(bào)道。基于此,本研究選用4 個(gè)玉米品種,通過在籽粒后熟期噴施乙烯利,探討夏玉米籽粒脫水速率、灌漿速率和產(chǎn)量對(duì)乙烯利的響應(yīng),以期為黃淮海夏玉米區(qū)夏玉米籽粒收獲提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
供試品種,A1:常規(guī)玉米品種鄭單958;A2:籽粒直收品種粒收1 號(hào);A3:籽粒直收品種迪卡517;A4:籽粒直收品種登海518。
試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)原陽科教園區(qū)進(jìn)行。于2020 年6 月12 日播種,10 月1 日收獲。種植密度為6.5 萬株/hm2,等行距播種。分別于4 個(gè)品種的籽粒黑層出現(xiàn)后噴灑0.05% 乙烯利(ET),對(duì)照(CK)噴等量清水,采用背負(fù)式噴霧器噴施。每個(gè)處理重復(fù)3 次,小區(qū)面積30 m2,行距60 cm,每個(gè)處理種植10 行,小區(qū)長(zhǎng)度為5 m。噴施量為240 L/hm2。
分別在乙烯利噴前及噴后3 d、6 d、9 d 取籽粒。每個(gè)重復(fù)選取整齊一致的5 穗,3 次重復(fù)。取樣后把果穗分成籽粒、苞葉、穗軸3 個(gè)部分,人工取玉米穗中部籽粒,分別稱其鮮重,之后放入烘箱在105℃下殺青30 min,80℃下烘干至恒重,用天平稱量。分別計(jì)算籽粒、苞葉、穗軸含水量。含水量=(鮮質(zhì)量-烘干質(zhì)量)/鮮質(zhì)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(shù); 玉米籽粒脫水速率=(前一次取樣玉米籽粒含水量-后一次玉米籽粒含水量)/間隔天數(shù)(自灌漿開始,每次測(cè)定籽粒含水率計(jì)算一次籽粒脫水速率)。噴后9 d 進(jìn)行測(cè)產(chǎn)與考種。
利用Excel 2010 計(jì)算籽粒、苞葉、穗軸含水量和脫水速率,利用Sigmaplot 10.0 作圖,SPASS 7.50 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較分析。
由附圖A 可知,4 個(gè)玉米品種在籽粒成熟后期噴施乙烯利3~9 d 后,籽粒脫水速率逐漸增加,9 d 后達(dá)到最大值。品種之間比較,迪卡517 脫水速率直線上升,在噴施后的第6 d 明顯高于其他品種,登海518和鄭單958 脫水速率差異不明顯; 粒收1 號(hào)在噴施后脫水速率前期較低,直到收獲前3 d 才顯著增加。相對(duì)于清水處理,噴施乙烯利后對(duì)4 個(gè)品種的籽粒脫水速率影響不一,例如鄭單958 和迪卡517 分別在噴后的3 d、6 d 脫水快于對(duì)照,粒收1 號(hào)在噴后3 d、登海518 在噴后9 d 脫水快于對(duì)照。對(duì)于灌漿速率而言,4 個(gè)品種在后熟期的灌漿速率差異顯著,表現(xiàn)為A1>A4>A2>A3(附圖B),乙烯利顯著降低了鄭單958和登海518 的灌漿速率,對(duì)登海518 和迪卡517 沒有顯著影響。

附圖 乙烯利對(duì)不同玉米品種籽粒脫水速率(A)和灌漿速率(B)的影響

附表 乙烯利對(duì)不同玉米品種收獲產(chǎn)量、百粒重和籽粒含水量的影響
由附表可知,4 個(gè)品種的產(chǎn)量、百粒重有顯著性差異,尤其是粒收1 號(hào)和迪卡517,顯著低于其他兩個(gè)品種。迪卡517 和登海518 收獲期的籽粒含水量明顯低于其他兩個(gè)品種。噴施乙烯利后,粒收1 號(hào)產(chǎn)量明顯下降,但是迪卡517 的粒重和產(chǎn)量顯著增加。正常條件下,4 個(gè)品種在收獲時(shí)的籽粒含水量差異不大,但是乙烯利噴施后,處理間的差異顯著,以A3、A4 品種的籽粒含水率最低。
黃淮海地區(qū)是重要的玉米產(chǎn)區(qū),籽粒機(jī)收受生理成熟期和生理后脫水速率影響較大,而脫水速率影響其收獲品質(zhì)[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,登海518 和鄭單958 脫水速率較快,且較為一致,迪卡517 脫水速率其次,粒收1 號(hào)籽粒脫水速率較慢,以上結(jié)果為玉米生產(chǎn)中選育熟期適中、籽粒脫水快的品種提供了參考。有研究表明,灌漿速率與籽粒質(zhì)量呈顯著正相關(guān),玉米成熟期的灌漿速率決定產(chǎn)量[8],本試驗(yàn)中,4 個(gè)品種的百粒重、產(chǎn)量與灌漿速率變化趨勢(shì)一致,因此,玉米收獲期玉米籽粒含水量與品種特性和栽培措施關(guān)系密切。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)是化學(xué)調(diào)控技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ),乙烯利主要是促進(jìn)型調(diào)節(jié)劑,促進(jìn)蛋白質(zhì)和核酸的合成,在促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)、調(diào)控株型結(jié)構(gòu)、提高抗逆能力和增加產(chǎn)量等方面具有明顯的作用[9]。對(duì)乙烯利是否提高作物籽粒產(chǎn)量和脫水速率前人已經(jīng)作了大量研究:谷子噴施乙烯利可提高產(chǎn)量,但脫水速度未見加快[10];噴施乙烯利對(duì)大豆產(chǎn)量影響小,但籽粒脫水效果不佳[11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施乙烯利不僅顯著降低了迪卡517 的籽粒含水量,而且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的增加。由此可知,乙烯利的使用效果與作物種類、品種特性有關(guān)。