收获期玉米品种子粒含水量与破损率关系研究

党政平雷 力李向宏安 萌党立胜

（1陕西省种子管理站，西安710003；2陕西省农作物品种试验站，富平711700；3陕西省富平县果业局，富平711700）



收获期玉米品种子粒含水量与破损率关系研究

党政平1，2雷 力1，2李向宏1安 萌1党立胜3

（1陕西省种子管理站，西安710003；2陕西省农作物品种试验站，富平711700；3陕西省富平县果业局，富平711700）

摘要：在玉米成熟期，采用延期收获的措施对不同玉米品种子粒含水量及破损率变化情况进行了分析。结果表明：在玉米成熟期品种间子粒含水量存在明显差异；进一步分析显示，玉米子粒含水量与破损率之间呈显著正相关关系，说明延迟收获可以显著降低玉米子粒的含水量及破损率。这一研究结果对筛选机收品种，改进和推广农机、农技相结合的玉米收获技术具有一定的理论指导意义。

关键词：玉米品种；含水量；破损率；机械直收

玉米机械化直收集成种子、机械收获技术，将玉米摘穗、脱粒以及秸秆粉碎等环节集中在田间一次完成。同其他收获方式相比，该技术以其化繁为简、高效节约的特点而备受青睐。在一年一作地区，只要玉米成熟后植株不倒伏、果穗不脱落、子粒不霉变，借助田间自然脱水即可顺利实现机械直收。但在一年两作地区，受连茬作物播期影响，配套品种在生育期、子粒含水量以及机收损失率等方面还存在诸多问题有待解决，因此目前玉米机械直收技术仍处在探索试验阶段。

本试验运用裂区设计方法，选择不同玉米品种在成熟后延迟采收、机械脱粒，探究不同品种分期采收后子粒含水量变化规律以及对应条件下进行脱粒时子粒破损率变化情况；对玉米子粒含水量与机械脱粒破损率进行相关性分析；合理确定机收玉米的播种期和最佳收获期，量化玉米机械化品种在收获时的含水量标准，为今后推广玉米机械化直收技术和筛选机收品种提供依据和支撑。

1 材料与方法

1.1 供试品种 郑单958（A1）、浚单20（A2）、先玉335（A3）、宇玉30（A4）、渭单6000（A5）。以上品种均由相关育种单位提供。

1.2 试验设计 试验于2015年6月19日至10月29日在陕西省农作物品种试验站试验地进行。6月20日人工开沟播种，6月25日出苗，田间管理同当地大田玉米生产管理。试验采用品种（A）与果穗延长采收天数（B）二因素裂区设计，品种（A）为主区，果穗延长采收天数（B）为副区。小区面积20m2，3次重复，株距22cm，行距60cm，密度75000株/hm2，每小区种植150株。在玉米收获时期延长采收天数分别为B1（3d）、B2（6d）、B3（9d）、B4（12d）、B5（15d）、B6（18d）B7（21d），即各品种收获期延后第3、6、9、12、15、18、21天在对应小区随机采收果穗20个，机械脱粒后测定子粒含水量、统计破损率。

1.3 测定标准及方法 玉米品种收获标准 小区内有90％植株的果穗苞叶干枯，且子粒变硬，即视为玉米成熟。子粒含水量测定方法 由于子粒含水量均超过18％，故采用预烘法测定。（1）第1次烘干。称取2份整粒种子样品各（25.00±0.02）g，置于大于8cm样品盒内，放入（103±2）℃烘箱中预烘30min，取出后放在室温下冷却30min，称重记载。（2）第2次烘干。将预烘后的2份样品分别研磨，并将研磨物各取1份样品按上述规定的方法进行测定。子粒含水量（％）=S1+S2-（S1×S2）/100，其中S1为第1次整粒种子烘干后失去的水分（％），S2为第2次磨碎种子烘干后失去的水分（％）。破损率统计方法 在果穗脱粒后采用四分法取1kg样品，收集子粒破碎达本颗粒体积1/5（含）以上颗粒称重并计算破碎率。果穗脱粒采用5TY40-180型玉米脱粒机进行操作。

子粒脱水速率（ΔVA）=（最初处理子粒含水量-最后处理子粒含水量）/18d

试验数据利用Excel分析处理，采用Duncan新复极差法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种分期采收后子粒含水量分析 表1为不同收获期玉米品种间子粒含水量差异分析，结果表明：玉米品种间在收获时子粒含水量存在差异，而且达到了极显著水平；随着采收时间的延长玉米子粒含水量逐渐降低，由于脱水速率的不同，导致各处理间也存在极显著差异。这些差异大多来源于品种自身因素。卫勇强等［1］研究认为：由于玉米生长进入蜡熟末期后，玉米生理活动基本停止，其子粒在田间自然脱水干燥的主要因素是物理过程，内部结构对脱水速率影响较大。

表1 不同收获期玉米品种间子粒含水量方差分析

通过表2可以清晰地观察到，玉米各品种在收获期子粒含水量变幅在37.26％～41.97％之间，经过21d后其子粒含水量降至28.01％～28.93％；在整个处理区间子粒含水量较高品种的脱水速率明显高于子粒含水量低的品种，A1、A2、A3、A4、A55个品种脱水速率依次为0.68％/d、0.70％/d、0.78％/d、0.56％/d、0.46％/d，丁佳琦等［2］研究表明单交种和自交系的脱水速率在年际间差异并不显著，而品种间却存在极显著差异。这说明在玉米生理成熟后环境因素对品种脱水速率的影响甚微。

表2 不同熟期玉米品种延迟采收子粒含水量变化趋势

2.2 不同玉米品种分期采收脱粒后子粒破损率分析表3方差分析表明：在玉米收获期品种间和处理间的子粒破损率均存在显著差异，最初处理破损率变幅为14.78％～15.56％，最终处理破损率变幅在3.98％～4.97％之间，总体呈下降趋势（表4）。这说明玉米成熟后随着收获时间的延后，其破损率也在逐渐降低。只是破损率数据与过往研究略有差异，这可能与采用脱粒机械型号及性能有关。依据表2、表4数据分析可以得出：玉米各品种子粒含水量在延迟采收时的变化趋势与子粒破损率的变化趋势基本一致，因此有必要对二者进行相关性分析。

表3 不同玉米品种子粒破损率方差分析

表4 不同熟期玉米品种延迟采收子粒破损率变化趋势

2.3 玉米子粒含水量与脱粒后子粒破损率相关性分析 从表2、表4中对应提取35组玉米子粒破损率（y）和含水量（x）数值，并对数据进行运算处理，得出a=-19.38，b=0.8112，相关系数r=0.8925，在样本自由度V=33时，r0.01=0.418，r＞r0.01，说明玉米子粒破损率与含水量之间存在极显著正相关关系。

按照上述结果建立回归方程式：y=0.8112x-19.38。

利用35组对应数据制作玉米子粒含水量与子粒破损率坐标散点图（图1），并在该图上绘制回归方程轨迹。可以清晰地观察到：在玉米成熟后随着采收期不断延迟，玉米子粒的含水量在逐渐降低，其子粒破损率也呈相应下降趋势。在合理区间内，含水量每降低1％，其子粒破损率也相应降低约0.81％。

图1 玉米子粒含水量与子粒破损率的关系

3 结论与讨论

玉米子粒的发育可分为干物质不断累积的灌浆过程和水分不断减少的脱水过程。灌浆时间的长短和灌浆速率决定了玉米的产量因素；收获时玉米子粒含水量高低及脱水速率大小直接影响了子粒破损率的水平。子粒含水量过高，在脱粒时会造成高破损率，同时也会影响玉米子粒的品质并增加后期的收储困难。因此理想中的机收品种应该具备灌浆速率高、脱水速率快、成熟时含水量较低的能力［3］。而霍仕平等［4］认为玉米子粒的灌浆和脱水速率存在正相关关系，在田间对子粒脱水速率相关性状特别是对生理成熟时果穗和子粒含水量的直接选择，可以定向选育子粒脱水速率性状，从而得到高产且脱水速率较快的材料或品系。因此从理论上讲：选育灌浆速率高、脱水速率快且成熟时基础含水量低的玉米品种是可行的。

不同玉米品种在成熟后子粒含水量存在显著差异；玉米成熟后通过延迟收获的方法可以显著降低子粒含水量。这为一年两作地区筛选直收替代品种提供了理论支撑。在小麦、玉米连作地区，受小麦播期和收获期制约，玉米生产周期被限制在6月15日至10月15日之间的122d时间，该生产周期包括从播种到出苗时间（5～6d）、玉米生育期（D）、成熟后田间脱水时间（T=W-W0/ΔVA）（W为玉米成熟时含水量，W0为机收标准含水量）。跟一年一作地区相比，受下茬作物播期影响，玉米子粒在田间脱水时间受到挤压，想在短期内使子粒含水量降至机收含水量标准，除非品种在成熟时具备超强脱水能力，否则就必须在品种生育期上做出妥协，但过分缩短玉米生育期会影响产量水平，因此对于机收品种生育期的选择应以中早熟为宜。按照以上观点玉米机收品种生育期应满足以下条件：D=122d-6d-（W-W0）/ΔVA。据此对现有品种进行筛选试验，极有可能选拔出一些中早熟、成熟时含水量低、脱水速率快的玉米直收替代品种，以解决如今大田生产缺乏机械化直收品种的问题。

通过改良、培育相关农艺性状，降低、控制玉米收获时子粒含水量的真实意图就是为了减少玉米机收时的破损率和损失率、提高玉米品质，这是通过改变玉米相关性状的方法来实现目标。重点研发性能优异的玉米收获机，使其在较高含水量下能正常脱粒，借助机械技术同样也可以降低子粒破损率和损失率，这是实现玉米机械直收技术推广应用的另一条途径。严勇敢等［5］认为机收玉米品种的推广是机收品种与收获机械相结合的生产技术活动，不仅需要优良的机收品种，而且需要与之配套的农业机械，是两种技术的有机融合。很显然玉米机械化直收涉及农机、农技两方面技术，二者交叉融合，这就需要双方密切联系，跨界对接，联合研发。不断改进、丰富玉米直收技术，使其尽快服务于农业生产。

参考文献

［1］卫勇强，霞晓兵，梁小伟.不同夏玉米品种子粒自然脱水速率的研究.江苏农业科学，2010，39（6）：167-168

［2］丁佳琦，王红武，刘志芳，等.玉米单交种和自交系生理成熟后子粒脱水速率研究.作物杂志，2012（5）：26-29

［3］王元东，张华生，段民孝，等.不同播期对玉米品种京农科728产量及机收子粒相关性状的影响.中国种业，2015（9）：43-45

［4］霍仕平，晏庆九.玉米生理成熟后子粒快速脱水的意义及其研究进展.四川农业大学学报，1993，11（4）：626-628

［5］严勇敢，刘五志，张宏军，等.玉米机收品种发展的思考.陕西农业，2015 （11）：20-23

收稿日期：（2016-01-11）