玉米中后期生长过程对籽粒品质的影响

王进军

（铁岭市农业科学院，辽宁铁岭 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质的4 个重要指标， 其均在玉米生长的中后期建成。 高春霞[1]研究认为，籽粒容重一般和成熟度有关；朱玉芹等[2]研究表明，高温会影响糖代谢及淀粉合成，降低粒重，从而导致蛋白质相对含量提高；郑东泽[3]研究认为，霜冻会降低蛋白质的含量，而使籽粒淀粉含量增加；段鹏飞等[4]研究发现，吐丝后的积温较高不利于籽粒粗淀粉、粗脂肪的积累；王平华[5]研究表明，灌浆中后期高温有利于籽粒粗蛋白的形成， 灌浆中后期低温有利于籽粒粗淀粉的形成。由此说明，玉米中后期的生长过程及活动积温对玉米籽粒品质会有较大影响。

本文通过对辽宁东方科企联合体2020 年的16 个参试玉米品种吐丝期、成熟期、收获期以及该天数内的活动积温调查和对试验品种的籽粒容重、粗淀粉含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量的检测，分析吐丝至成熟天数、吐丝至成熟活动积温、成熟至收获天数、 成熟至收获活动积温与玉米籽粒品质的相关性程度， 并根据双重筛选逐步回归方法预测4 个籽粒品质指标与吐丝至成熟以及成熟至收获调查项目构成的回归方程。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验在铁岭市银州区的铁岭市农业科学院试验田进行， 该试验基地地理坐标为北纬42°14′45″，东经123°48′05″。试验玉米品种16 个，为辽宁东方科企联合体2020 年参试品种，分别为W1919、鼎晟288、鼎晟328、鼎晟329、辽单1908、辽单5201、辽单5303、辽单535、铁1623、铁1625、铁2118、铁3111、铁3114、铁639、铁641、铁642。

1.2 调查项目及方法

调查各玉米品种吐丝期、成熟期、收获期以及该天数内的活动积温， 分别计算各玉米品种吐丝至成熟天数（x1）、吐丝至成熟活动积温（x2）、成熟至收获天数（x3）、成熟至收获活动积温（x4）。

收获脱粒后， 委托黑龙江省华测检测技术有限公 司 对 各 品 种 籽 粒 容 重（y1）、粗 淀 粉（y2）、粗 蛋 白（y3）、粗脂肪（y4）4 个籽粒品质指标进行检测。

1.3 数据处理

采用Excel 数据处理软件对调查、检测的数据进行整理，利用DPS 数据处理系统对调查、检测的数据采用双重筛选逐步回归的方法进行分析[6]。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种吐丝至成熟期及成熟至收获期田间调查情况

由表1 可知： 试验品种吐丝至成熟期天数变化范围为65~75 d，活动积温变化范围为1 457.1~1 647.3 ℃，2 个指标的变异系数分别为0.032 4 和0.029 9；试验品种成熟至收获期天数变化范围为9~17 d， 活动积温变化范围为97.1~236.6 ℃，2 个指标的变异系数分别为0.188 2 和0.248 0。 可以看出，虽然吐丝至成熟期天数和积温变化范围较大， 但各品种之间的变异系数却相对较小； 成熟至收获期虽然天数和积温变化范围较小， 但各品种之间的变异系数却相对较大。

表1 不同玉米品种吐丝至成熟期及成熟至收获期间隔天数和活动积温

2.2 不同玉米品种籽粒品质情况

由表2 可知， 试验品种籽粒容重变化范围为748~799 g/L，变异系数为0.019 6；试验品种籽粒粗蛋白变化范围为9.06%~11.13%，变异系数为0.054 6；试验品种籽粒粗脂肪变化范围为35~74 g/kg，变异系数为0.244 1； 试验品种籽粒粗淀粉变化范围为69.4~71.2 g/100 g，变异系数为0.008 3。 由检测项目的变异系数结果可以看出， 籽粒粗脂肪含量品种间差异最大，其次为粗蛋白含量和容重，而籽粒粗淀粉含量的品种间差异最小。

表2 不同玉米品种籽粒品质

2.3 调查及检测项目之间的相关程度

由表3 可知，本试验田间调查项目中，吐丝至成熟天数与活动积温之间以及成熟至收获天数与活动积温之间均存在极显著正相关， 吐丝至成熟天数与成熟至收获天数之间存在极显著负相关， 吐丝至成熟活动积温与成熟至收获活动积温之间也存在极显著负相关。 4 个籽粒品质检测项目之间的相关系数均未达到显著水平；相比之下，籽粒容重、籽粒粗淀粉含量分别与籽粒粗脂肪含量之间的相关系数较大，且均为正相关，分别为0.35 和0.27。

表3 各调查及检测项目之间的相关系数

本试验田间调查项目与4 个籽粒品质检测项目之间的相关系数均未达到显著水平， 但仍存在一定规律。 吐丝至成熟天数及活动积温与4 个籽粒品质检测项目均存在负相关关系。 成熟至收获天数及活动积温与4 个籽粒品质检测项目之间的相关关系变化较大，其中：籽粒粗淀粉含量与成熟至收获天数及活动积温之间的相关关系最高，且为正相关，分别达到0.33 和0.34；籽粒粗脂肪含量与成熟至收获天数及活动积温之间可视为不存在相关关系。

2.4 玉米籽粒品质指标的回归方程

以 本 试 验 的 田 间 调 查 指 标（x1、x2、x3、x4）为 自 变量、 以双重筛选逐步回归方法计算所得的4 个籽粒品质指标（y1、y2、y3、y4）为因变量的回归方程如表4所示。 籽粒容重（y1）和籽粒粗蛋白含量（y3）2 个指标都仅筛选出与吐丝至成熟活动积温（x2）之间的回归关系；籽粒粗脂肪含量（y4）仅筛选出与成熟至收获活动积温（x4）之间的回归关系；而经双重筛选计算得出籽粒粗淀粉含量（y2）是由2 个自变量构成的回归方程，分别是成熟至收获天数（x3）和成熟至收获活动积温（x4）。4 个回归方程中，籽粒粗蛋白含量（y3）筛选所得的回归方程相关系数最大， 所得方程的拟合程度最优；籽粒容重（y1）筛选所得的回归方程剩余标准差最大，方程预测的可靠程度最高。

表4 籽粒品质指标的回归方程

3 结论与讨论

试验结果表明： 各参试玉米品种间吐丝至成熟期天数和活动积温变化范围较大、变异较小，而成熟至收获期天数和积温变化范围较小、变异较大。这主要由玉米的生长发育过程和适时收获时间决定。 检测结果显示， 参试玉米品种籽粒粗脂肪含量品种间差异最大，而粗淀粉含量品种间含量差异最小。可以看出， 对于通过品种选育来提高玉米籽粒淀粉含量相对比较困难， 而通过品种选育来提高玉米油分含量具有一定的可行性。

通过相关性分析， 本试验田间调查项目与4 个籽粒品质检测项目之间的相关系数均未达到显著水平，但这些相关关系相比较而言，籽粒粗淀粉含量与成熟至收获天数及活动积温之间存在较高的正相关关系， 可见玉米成熟后的一段时间对于籽粒淀粉含量会有一定影响。 双重筛选逐步回归方法所得的回归方程显示， 虽然玉米籽粒品质指标可以通过吐丝至成熟天数及活动积温、 成熟至收获天数及活动积温进行预测， 但是玉米籽粒各品质指标的回归方程拟合程度和可靠性相差较大， 其中玉米籽粒粗蛋白含量所筛选的与吐丝至成熟活动积温的回归方程拟合程度最优，玉米籽粒容重所筛选的与吐丝至成熟活动积温的回归方程可靠程度最高， 上述筛选的2 个回归方程均与吐丝至成熟活动积温有关。 根据相关性和回归方程的分析， 吐丝至成熟和成熟至收获这2 个阶段的活动积温对籽粒品质的影响较其天数对籽粒品质的影响要大。