豫东地区夏玉米籽粒直接机收研究初报

尚赏+郭书亚+张艳汤+其宁卢+广远+王伟

摘要：为明确不同生物学性状对豫东地区夏玉米籽粒直接机收质量的影响，选择商丘地区8个主栽玉米品种进行机收试验，研究玉米籽粒含水量、株高、穗位高、茎粗、产量构成因素对玉米籽粒直接机收形成的产量损失率、杂质率的影响。结果表明：玉米籽粒含水量与产量损失率和杂质率之间呈极显著正相关，含水量和茎粗是显著影响玉米籽粒直接机收的主要因素；在8个供试品种中桥玉8号的含水量、产量损失率和杂质率均最低，推广面积最广的郑单958的含水量、产量损失率和杂质率都处于中间水平。本试验可为选种适宜籽粒直接机收的玉米新品种提供一定技术参考。

关键词：玉米；机收；籽粒含水率；产量损失率；杂质率

中图分类号：S513.091文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）02-0085-04

玉米是我国重要的粮食作物、能源作物和饲料作物，玉米的产量关乎着我国的粮食安全和工业发展进程。我国三大农作物的机收水平，玉米的最低。玉米的田间收获、脱粒、晾晒、储存是玉米生产过程中最繁重的劳动环节[1]，机收可以极大地减少劳动力投入，并且机收后玉米秸秆还田还可以更好地提高土壤肥力，玉米机收代替人工收获已成为必然趋势[2，3]。相比之下，美国等发达国家已经实现玉米籽粒的直接机收[4]。前人进行过许多玉米机收的相关研究，其中玉米籽粒脱水速率与机收密切相关[5-7]，籽粒的含水量决定其软硬程度，直接影响玉米的杂质率、破碎率和质量损失率[8]。玉米灌浆速率的快慢也是影响玉米籽粒机收的因素，成熟后期脱水速度快的品种更宜机收，也是今后选育适宜机收玉米新品种的主要方向[9]。玉米的苞叶宽度、穗位高度、粒型、轴粗等农艺性状也是影响玉米机收的因素[10-12]。玉米后期的穗下茎秆抗折力和压碎强度通过倒折、倒伏影响到玉米机收的质量[13]。此外，玉米品种类型、籽粒体积、种植模式、种植密度、天气状况、收割机类型、收割人员操作的熟练程度等因素也不同程度地影响玉米机收的质量和效率[14-17]。

豫东商丘地区耕地平坦，为玉米机收提供了地形优势，但该地区农民因习惯早收和没有合适的机收品种等原因导致机收推广面积有限。本试验选择豫东商丘地区8个主栽玉米品种为试材，通过分析影响玉米直接机收的籽粒产量损失率、杂质率与籽粒含水量、株高、穗位高、茎粗、穗部性状和产量构成因素的相关关系，研究这些因素对玉米籽粒机收的影响程度，为选择适宜玉米机收的品种和玉米机收技术的推广提供参考。

1材料与方法

1.1试验地概况和供试材料

试验于2015年6月15日在河南省夏邑县会亭镇郭李楼村的示范基地进行。地势平坦，土壤肥沃，排水便利，土壤耕层0～30 cm肥力情况如下：有机质12.7 g/kg、全氮1.2 g/kg、速效氮67.38 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效钾94.46 mg/kg。试验点平均气温、降雨量和日照时数如表1所示：7月份的平均气温最高，为26.0℃，6月份的降雨量最大，为146.1 mm；8月份的日照时数最长，为146.4 h。供试材料选择我国广泛推广并且在豫东商丘地区主栽的8个玉米品种，分别为桥玉8号、迪卡653、联创808、豫单606、郑单958、先玉335、怀玉18和郑单1002。

1.2试验设计

试验前茬作物为冬小麦，麦秸粉碎还田，15 cm旋耕整地。60 cm等行距播种，行长为100 m，每个品种种植5行，种植密度为75 000株/hm2。田间随机排列，大区种植，四周种植保护行。10月3日采用福田雷沃谷神CB40收割机收获，收割机速度为0.8 m/s，割幅3行，收割长度为50 m。为降低试验误差，用同一台收割机和同一收割手进行作业。

1.3调查项目及方法

每个品种连续标记生长一致、具有代表性的10株，分别在抽雄期测量其株高、穗位高、茎粗，取其平均值；每个品种测定10个果穗的穗长、穗粗、轴粗、行粒数、穗行数，取其平均值。随机抽取100粒，重复3次，计算百粒重。采用LDS-1G谷物水分测定仪测定籽粒含水量，重复3次，取其平均值。

随机在收割区段选取3个样点，每个样点大小为2 m×4行。收集样点内的落穗和落粒，测定重量，计算籽粒的产量损失率，重复3次，取其平均值。其计算公式为：产量损失率（%）=（单位面积田间落粒的籽粒重+单位面积田间落穗的籽粒重）/单位面积产量×100。在收割段取收割机仓内籽粒样品1 kg左右，手工分拣完整粒和杂质，分別称量，计算籽粒样品杂质率，重复3次，取其平均值。其计算公式为：籽粒杂质率（%）=样品中杂质的质量/样品籽粒总质量×100。

1.4数据处理与分析

采用SPSS Statistics 19.0和Microsoft Excel 2003软件进行数据处理与分析。

2结果与分析

2.1不同玉米品种籽粒含水量与机收后的产量损失率、杂质率的比较分析

由表2可知，收获时8个玉米品种的含水量为18.5%～23.4%，品种间差异较大。随着籽粒含水量的增加，产量损失率和杂质率也增加。对照桥玉8号籽粒含水量最低，其次为联创808，两者与除先玉335外的其余5个品种籽粒含水量的差异均达显著水平，并且桥玉8号籽粒含水量比推广面积最大的郑单958低7.96%；怀玉18的含水量最高，为23.4%，与其它7个品种的差异均达显著水平。

对供试玉米品种籽粒机收的产量损失率和杂质率进行分析发现，产量损失率为1.56%～2.23%，杂质率为1.93%～3.03%。桥玉8号的产量损失率和杂质率均为最低，并且其产量损失率与其它品种的差异均达到显著水平。怀玉18的产量损失率和杂质率均为最高，并且与其它品种均达到显著差异水平。

2.2含水量与玉米籽粒机收后的产量损失率和杂质率的相关分析

8个玉米品种籽粒含水量与产量损失率、杂质率的相关分析表明，籽粒含水量在18.5%～23.4%时，机收后的产量损失率、杂质率与籽粒含水量呈极显著正相关，即直接机收时的产量损失率和杂质率都会随籽粒含水量的增加而增高。2.3玉米株高、穗位高、茎粗与产量损失率和杂质率的相关分析

由表4看出，8个玉米品种的株高为245～340 cm，在此范围内株高对玉米籽粒的产量损失率和杂质率的影响比较小，均未达到显著水平（表5），这表明株高不是影响玉米籽粒机收的主要因素。8个玉米品种的穗位高为85～132 cm，在此范围内穗位高对产量损失率和杂质率的影响较小，均未达到显著水平。8个供试玉米的茎粗在1.94～2.17 cm范围内，虽对产量损失率的影响没有达到显著水平，但与杂质率的相关性达到负向极显著水平，原因可能是玉米茎粗越粗，植株抗倒性越强，倒伏发生率降低，机收果穗比较彻底，从而降低了杂质率

籽粒含水量与玉米直接机收时的籽粒破碎率、落穗率和落籽率之间呈显著正相关[18]，因此籽粒后期脱水速率快是今后选育适宜机收品种的关键因素，它能够影响玉米机收的质量和效率，最终关乎到农民的收益。本试验通过研究豫东地区8个主栽玉米品种的籽粒含水量与直接机收时的产量损失率和杂质率的关系发现，籽粒含水量与产量损失率、杂质率之间呈极显著正相关，即随着含水量增加，产量损失率和杂质率也随之增加。前人研究指出，穗位越高玉米越易倒伏，穗粗越粗穗部脱水率越慢，进而能够显著影响玉米籽粒直接机收的产量损失率和杂质率[19，20]，而本研究表明穗位高和穗粗未表现出与产量损失率和杂质率的显著差异，这可能是由于供试品种及其所在地生态气候差异所致。本研究表明，茎粗是显著影响玉米籽粒直接机收质量的一个关键因素，推测是由于茎粗通过影响玉米茎秆的抗倒性，继而增大机收时玉米穗下茎节的压碎强度，从而影响玉米籽粒的杂质率。本试验结果为选育适宜直接机收的玉米新品种提供了技术参考，建议在选育适宜机收的玉米品种时，可以着重于籽粒脱水速度快、穗位较低、穗粗较细、茎粗较粗等生物学性状的选择。

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收稿日期：2016-09-18

基金项目：国家甘薯产业技术体系种薯繁育岗位项目（CARS-11-B-06）；山东省现代农业产业技术体系薯类创新团队建设项目（SDAIT-16-04）；山东省重点研发计划项目“丘陵薄地甘薯轻简化高效栽培关键技术研究”（2015GNC111002）

作者简介：李爱贤（1973-），男，博士，副研究员，主要从事甘薯遗传育种与生物技术研究。E-mail：13688628863@163.com

通讯作者：王庆美（1964-），女，博士，研究员，主要从事甘薯栽培与遗传育种研究。E-mail：wang-qm@163.com