豫中南适宜延期机械粒收夏玉米杂交组合的综合评价

吴伟华，蔡智勇，王秋岭，张运栋，闫海霞，袁刘正，付家锋，赵月强，于蕾，柳家友

（漯河市农业科学院，河南 漯河 462300）

近年来豫中南由于外出务工因素导致农村劳动力匮乏，加上土地流转速度的加快，玉米连片种植面积随之增加，对其全程机械化生产技术的需求更加迫切。机收是目前玉米全程机械化的软肋［1，2］。机械粒收是玉米收获技术发展的方向，是实现玉米生产全程机械化及转变生产方式的关键［3］。品种因素则是推广玉米机械粒收技术的瓶颈，因此筛选适宜豫中南机械粒收的玉米品种，是推广好玉米全程机械化生产技术的重中之重。

豫中南光热水资源丰富，光温生产潜力较高［4］。生产上黄淮海区域推行冬小麦、夏玉米一年两熟耕作制度，小麦晚播可为玉米机械粒收让出10～15 d的脱水时间［5］；推迟1～2周机械粒收，可以降低籽粒含水量，提高收获质量和产量［6－8］。玉米籽粒含水率低于28%，机收籽粒破损可控制在3%以内，但不同品种之间有所差异［9］。黄淮海夏玉米审定推广品种数量逐年增加，但能直接进行机械粒收的专用品种还比较少，原因在于大部分品种熟期收获时籽粒含水量偏高，机收时籽粒破损率和杂质率偏高，影响完好籽粒产量及其商品性，而致不能作为机械粒收品种使用。

鉴于此，本试验以漯玉16等10个夏玉米杂交组合为材料，研究其生育期、抗倒指标（茎腐病发生率、茎秆抗倒折强度和穗位比）及成熟后延期10 d收获的籽粒性状（含水量、完好籽粒率）和产量，以期筛选出适合豫中南延期机械粒收的夏玉米杂交组合。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年6—10月在漯河市农业科学院试验基地（河南郾城：33°61′78″N，113°98′78″E，H 97 m）进行。试验地为砂姜黑土，肥力均匀，地势平坦，排灌方便。该地历年降水量约740 mm，其中80%降水集中在6—9月，全年无霜期为219～229 d，年日照时数2 189～2 365 h，年日照率为50%～54%，年太阳辐射总量为496.6～498.7 kJ／cm2。光热资源丰富，降水适中，气候温暖，适宜夏玉米生长。

1.2 试验材料

8个供试玉米杂交组合及品种漯玉16均为漯河市农业科学院选育，对照为黄淮海主栽玉米品种郑单958，这些材料以下均称为玉米杂交组合，详见表1。

表1 供试玉米杂交组合信息

1.3 试验设计与田间管理

试验于6月9日人工点播。小区面积18 m2，行长6 m，5行区，行距60 cm，种植密度6.75万株／hm2。重复内10个玉米杂交组合随机排列，重复3次。田间管理参考本地高产示范田进行。成熟后10 d，收获小区中间3行计产。

1.4 测定指标及方法

调查各玉米杂交组合的出苗期、成熟期和收获期。测定影响抗倒性的茎腐病、株高、穗位高和茎秆抗倒折强度。测定影响籽粒收获质量及产量的含水量、完好籽粒率、小区理论产量等。

小区中90%以上的玉米穗部籽粒硬化、乳线消失及黑层出现的日期即为成熟期。成熟后10 d收获，该日期即为收获期。生育期为出苗至成熟的天数。灌浆期后，测量小区中间行连续10株的株高与穗位高，计算穗位比。穗位比＝（穗位高／株高）×100%。

在小区同侧边行用植物茎秆强度测定仪（型号YYD－1）连续测量10株单株的茎秆抗倒折强度，求平均值（单位：N）。

杂交组合成熟后10 d（收获期），人工收获小区中间3行果穗，并立即用小区专用脱粒机（大型）脱粒，测定籽粒鲜重及含水量。含水量每小区测量3次，求平均值。脱粒完成后用底部密闭容器随即抽取300 g左右籽粒称重，然后从中挑出完好籽粒并称重，每小区重复3次，求平均完好籽粒率。完好籽粒率＝（样品完好籽粒质量／样品质量）×100%。

理论产量和完好籽粒产量计算公式：理论产量＝小区鲜粒重×（1－籽粒含水量）／86%，用小区产量再折合出公顷产量；完好籽粒产量＝理论产量×完好籽粒率。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010进行数据处理和图表绘制，用SPSS 19.0软件进行方差分析。用隶属函数法［10，11］分析不同玉米杂交组合延期籽粒收获的影响因素。

2 结果与分析

2.1 不同玉米杂交组合的生育期表现

由表2可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19和漯玉18的生育期比对照（郑单958）短，依次比对照早熟4、2、2、1、1 d，且生育期＜107 d，利于开展延迟机械粒收；漯玉186的生育期与对照一致；漯玉183、漯玉182和漯玉181的生育期分别比对照长4、3、1 d。

表2 不同玉米杂交组合的生育期

2.2 不同玉米杂交组合的抗倒指标

由表3可知，漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的茎腐病发生率显著低于对照（郑单958），由茎腐病倒伏带来的机收漏穗风险小；漯玉184的茎腐病发生率与对照差异不显著，机收漏穗风险次之；漯玉181、漯玉183、漯玉186和漯玉182的茎腐病发生率显著高于对照，机收漏穗风险较大。

表3 不同玉米杂交组合的抗倒指标

漯玉16和漯玉197的茎秆抗倒折强度分别比对照（郑单958）高10.51%、8.92%，且差异显著，抗倒折能力强；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的茎秆抗倒折强度与对照差异不显著，抗倒折能力中等；漯玉182和漯玉183的茎秆抗倒折强度均比对照低且差异显著，抗倒折能力差。

漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比与对照（郑单958）相比依次低12.68%、12.36%、11.82%、9.94%，且差异显著，相对重心低，抗倒能力强；漯玉181和漯玉19的穗位比与对照无显著差异，抗倒能力中等；漯玉18、漯玉182和漯玉183的穗位比高于对照且差异显著，相对重心高，抗倒能力差。

2.3 不同玉米杂交组合的籽粒指标

2.3.1 不同玉米杂交组合的籽粒含水量、完好籽粒率和理论产量 由表4可知，漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉183、漯玉19和漯玉18的籽粒含水量与对照（郑单958）相比依次低18.31%、14.44%、5.99%、5.63%、3.17%和1.76%，差异显著且＜28%，达到机械粒收的含水量标准；漯玉181、漯玉186的籽粒含水量与对照差异不显著；漯玉182的籽粒含水量比对照高且差异显著。漯玉16、漯玉197、漯玉184和漯玉18的完好籽粒率比对照依次高4.28%、3.73%、2.74%和1.75%，差异显著且完好籽粒率≥92%，根据破损率≤5%和杂质率≤3%的国家标准（GB／T 21961—2008），可以进行延期机械粒收；漯玉183、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉182完好籽粒率比对照低且差异显著。漯玉19、漯玉186、漯玉16、漯玉197、漯玉18、漯玉181和漯玉182的理论产量比对照依次高4.96%、4.79%、2.54%、1.97%、1.74%、1.70%和0.70%，漯玉183和漯玉184比对照减产。

表4 不同玉米杂交组合的籽粒含水量、完好籽粒率和理论产量

2.3.2 不同玉米杂交组合籽粒含水量与完好籽粒率的关系 由图1可知，10个玉米杂交组合的完好籽粒率随着含水量的降低而增大，两者之间显著负相关（r＝－0.749**），可用方程y＝－1.080x＋120.54（R2＝0.561**，n＝10）拟合。漯玉16、漯玉197、漯玉18和漯玉184的籽粒含水量低于28%且完好籽粒率≥92%，可以进行延期机械粒收。

图1 不同玉米杂交组合籽粒含水量与完好籽粒率的关系

2.4 不同玉米杂交组合的完好籽粒产量

由表5可知，漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186和漯玉184的完好籽粒产量与对照（郑单958）相比依次增高6.92%、5.78%、3.69%、3.52%、3.06%和1.72%，且差异显著，漯玉181、漯玉183和漯玉182的完好籽粒产量比对照依次降低0.20%、1.53%、5.14%。

表5 不同玉米杂交组合的完好籽粒产量

2.5 不同玉米杂交组合生育期、抗倒指标和籽粒指标的综合隶属函数值

由图2可知，延期10 d机械粒收情况下，由不同玉米杂交组合生育期、抗倒指标（茎腐病发生率、茎秆抗倒折强度和穗位比）和籽粒指标（含水量、完好籽粒率和理论产量）共同构成的隶属函数值差异很大，各玉米杂交组合适合延期机械粒收的潜力由大到小依次为：漯玉16（1）、漯玉197（9）、漯玉184（6）、漯玉19（8）、漯玉18（2）、漯玉186（7）、郑单958（10）、漯玉181（3）、漯玉183（5）和漯玉182（4）。

图2 不同玉米杂交组合的综合隶属函数值

3 讨论与结论

3.1 生育期长短对延期机械粒收的影响

生育期是衡量玉米品种籽粒延期收获的条件之一，其长短与延期收获时间呈反比。延期收获可实现玉米增产、降低籽粒含水量和籽粒破损率，延长冬小麦的播种时间，减少小麦冻害概率。任佰朝等［12］认为，黄淮海夏玉米品种的生育期≤107 d是进行延期机械粒收的关键条件，供试漯玉184、漯玉16、漯玉197、漯玉19、漯玉18、漯玉186、郑单958和漯玉181的生育期均小于107 d，满足延期机械粒收的生育期条件。吕丽华等［13］认为，玉米延迟收获是发挥小麦－玉米两季作物均衡增产的重要举措，玉米最晚收获期可推迟到10月17日。但不同品种的籽粒脱水速率有差异，其最佳延期收获天数有待于进一步研究。

3.2 抗倒指标对延期机械粒收的影响

抗倒指标是判断玉米品种能否进行机械收获的关键因素之一。玉米的抗倒能力影响机械收获的效率、落穗率和产量损失，抗倒能力越强机械收获效率越高，落穗率越低，产量损失越少。影响玉米后期抗倒的因素主要有茎腐病、茎秆强度和“重心（穗位比）”。

宋佐衡等［14］认为，玉米茎腐极易导致倒伏发生。李少昆等［15］认为，茎腐病的发生是玉米生长后期倒伏和落穗的风险因素。供试漯玉16、漯玉18、漯玉19和漯玉197的茎腐病发生率显著低于对照（郑单958），漯玉184与对照差异不显著。

薛军等［16］认为，玉米生理成熟后茎折率升高是倒伏增加的主因，抗折断力越低则茎折率越高。勾玲等［17，18］认为，茎秆的压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）可作为玉米抗倒品种筛选的重要农艺指标。茎秆最大抗弯应力反映品种茎秆的抗折能力，而茎秆直径不能作为评价茎秆抗弯强弱的主要指标。供试漯玉16和漯玉197的茎秆抗倒折强度分别比对照（郑单958）高且差异显著，抗倒折能力强；漯玉184、漯玉19、漯玉186、漯玉181和漯玉18的茎秆抗倒折强度与对照差异不显著，抗倒折能力中等。

李川等［19］认为，穗位高是显著影响玉米籽粒直接机收质量的主要因素之一。沙莎等［20］认为，降低玉米穗高系数及玉米重心可以提高玉米的抗倒性能，降低倒伏率与倒折率。供试漯玉197、漯玉16、漯玉184和漯玉186的穗位比较对照（郑单958）低且差异显著，相对重心低抗倒能力强；漯玉181和漯玉19的穗位比与对照无显著差异，抗倒能力一般。王宁宁等［21］认为，倒伏倒折是玉米品种进行机械收获时落穗损失的重要因素。不同品种抗倒能力随收获时间不同发生变化的规律需要进一步研究。

3.3 籽粒指标对延期机械粒收的影响

完好籽粒产量由完好籽粒率和理论产量构成，提高完好籽粒产量就要提高完好籽粒率和理论产量。提高完好籽粒率就要降低破损率和杂质率。影响破损率的主要指标有收获时的籽粒含水量、果穗的籽轴结合力和收获机械等，影响杂质率的主要因素是籽粒含水量。提高理论产量就要选用高产品种。樊廷录等［22］认为，影响玉米机械粒收质量的主要因素有品种的基因型、籽粒含水量和破损率等。王克如等［3］认为，籽粒水分是造成破损的主要因子，但不是唯一因子。柴宗文等［23］认为，含水量对玉米机械粒收的影响非常重要。李文阁等［24］认为，含水率影响籽粒的硬度，直接影响玉米机械粒收的破损、损失和杂质。本研究中，同时具备籽粒含水量＜28%、完好籽粒率≥92%且理论产量、完好籽粒产量均高于对照（郑单958）的有漯玉16、漯玉197和漯玉18；漯玉184的籽粒含水量和完好籽粒率符合标准，理论产量比对照低但完好籽粒产量达标。

3.4 小结

成熟后延期10 d收获条件下，由生育期、抗倒指标和籽粒指标构成的隶属函数值表现为：漯玉16＞漯玉197＞漯玉184＞漯玉19＞漯玉18＞漯玉186＞郑单958＞漯玉181＞漯玉183＞漯玉182。在豫中南光热条件下，综合供试玉米杂交组合的生育期、抗倒指标（茎腐病发生率、茎秆抗倒折强度和穗位比）、籽粒指标（含水量、完好籽粒率和理论产量）和完好籽粒产量等因素看出，漯玉16和漯玉197的各项指标均达到机械粒收标准，可以延期机械粒收；漯玉184的理论产量偏低，但其完好籽粒产量较高，也可以进行延期机械粒收。