河北东部旱作区耐密宜机收春玉米品种筛选

刘青松，贾艳丽，肖 宇，刘 震，徐玉鹏，阎旭东

（沧州市农林科学院，河北沧州 061000）

华北东部无灌溉条件的雨养旱作区面积大约有66.7万公顷，农民有种植春玉米的传统。近年来，随着小麦种植面积的压减，冬闲田面积不断增加，为春玉米种植提供了更大的空间。

籽粒机械收获是近期玉米收获技术和生产方式转变的主要方向［1～3］。玉米机收籽粒水平低，是限制华北平原春玉米产业化发展的瓶颈。本地区机收玉米多以摘穗为主，农民收获玉米果穗后一般在平房或公路上堆晒，鼠咬、霉烂、变质，有6%～10%的损耗［4，5］。同时玉米收获是玉米生产中最耗费劳动力的环节，收获及后处理成本占劳动力投入的近50%［6，7］。

国内目前对于适宜机械化收获籽粒（简称宜机收）的玉米品种的指标还处于探讨阶段。冯勇等［8］通过研究，初步认为产量、收获期籽粒含水率、收获期倒伏倒折率、籽粒破损率等可作为宜机收的玉米评价指标。选择适宜华北东部平原区宜机收的玉米品种并明确其评价指标迫在眉睫。本试验分析不同玉米品种的宜机收性能，旨在筛选出适宜本区域的宜机收玉米品种。

1 试验内容

1.1 试验材料

试验共选用12个玉米品种，具体品种名称及来源如表1。

表1 春玉米参试品种及来源

1.2 试验设计

试验于2016～2018年连续进行3年，地点位于河北沧州泊头市四营乡大卢屯村。密度75 000株/hm2，小区面积70 m2，每小区24行，行距60 cm，3次重复。浇水后于5月10日播种，播前按750 kg/hm2施复合肥（15-15-15），大喇叭口期按300 kg/hm2追施复合肥，出苗时间为5月17～19日。

1.3 试验方法

于生理成熟期测定玉米籽粒产量。按5 m双行取样，测定其籽粒鲜产量，取样烘干后按籽粒含水率计算实际产量。同时成熟后每隔1周按该方法监测玉米籽粒产量，连续监测4周，并调查生理成熟期及生理成熟后4周时间内各玉米品种的籽粒含水率、倒伏率、籽粒霉变率等指标。

1.4 数据分析

利用Excel和SAS等软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生育期

各玉米品种生育期如表2。

根据生育期长短可以将12个春玉米品种分为短生育期、中等生育期和长生育期3类。短生育期品种（生育期≤110 d），主要包括：迪卡517、京农科728、C1212、广德5号、金科玉3306和东单913；中等生育期品种（＞110 d，≤120 d），包括：粒收1号、华农887、KT666、迪卡653和C1210；长生育期（生育期＞120 d），包括：郑单958。

表2 玉米品种生育期表现 d

2.2 生理成熟期产量及产量构成要素

在75 000株/hm2密度下，不同玉米品种生理成熟期的籽粒产量差异达到显著水平（表3）。可以将12个品种分为4类：第1类为产量表现较好的品种，有迪卡653、C1210和KT666，其产量均超过9000 kg/hm2，其中迪卡653和C1210产量超过9750 kg/hm2；第2类为产量表现中等的品种，有广德5号、华农887和郑单958，其产量均超过了7500 kg/hm2；第3类为产量性状表现一般的品种，有金科玉3306、京农科728和粒收1号，其产量均超过6750 kg/hm2，但未达到7500 kg/hm2；第4类为表现较差的品种，主要有C1212、迪卡517和东单913，其产量不足6750 kg/hm2。相关分析结果，（式中：Y表示玉米产量，x1、x2、x3分别表示实际密度、穗粒数和百粒重），可见本试验中决定玉米产量的主要因素为密度和百粒重，其次为穗粒数。

表3 不同玉米品种生理成熟期产量及产量构成要素

2.3 玉米生理成熟后站秆4周籽粒产量及百粒重变化

由表4可以看出，玉米生理成熟后田间站秆对玉米籽粒产量有显著影响，成熟后籽粒产量随田间站秆时间呈先增加后下降的趋势。站秆2周时间内，玉米籽粒产量增加效果明显，其产量与生理成熟期产量差异显著。2周后，籽粒产量随着站秆时间的延长逐渐下降。综合12个品种的产量表现可以看出，生理成熟后田间站秆3周不会降低玉米籽粒产量，且站秆2周对玉米产量有促进效果。

表4 玉米品种成熟后站秆4周内籽粒产量变化 kg/hm2

由表5也可以看出，玉米成熟后田间站秆期间产量的变化与百粒重的变化表现一致，说明产量的增加源于百粒重的增加。田间站秆2周同样会增加玉米的百粒重，站秆1周、2周百粒重分别增加1.16%和0.79%，站秆3周则开始下降，但下降不显著，站秆4周产量和百粒重较成熟期下降显著。由12个品种的产量和百粒重等因素随田间站秆时间变化可以看出，玉米成熟后田间站秆时间不宜超过3周。12个玉米品种中，站秆效果较好的主要有迪卡653、C1210和KT666。

表5 12个玉米品种站秆4周的籽粒平均产量及百粒重变化

2.4 生理成熟期及成熟后4周籽粒含水率变化

生理成熟期不同玉米品种之间籽粒含水率差异较大。以黄淮海机收籽粒含水率标准28%为界，生理成熟期迪卡653、C1210、京农科728和迪卡517的籽粒含水率均低于28%；粒收1号、C1212和郑单958在生理成熟期籽粒含水率超过28%，但低于30%；其余品种生理成熟时籽粒含水率均超过30%。生理成熟后站秆1周，郑单958、C1212和粒收1号籽粒含水率均下降至28%以下，尤其是粒收1号，籽粒含水率下降至23%以下，其余品种籽粒含水率也有较为明显的下降，说明成熟后田间站秆有利于籽粒脱水（表6）。

表6 不同时期玉米籽粒含水率及脱水速率

2.5 不同玉米品种倒伏率比较

通过比较生理成熟后玉米田间站秆期间倒伏率变化可以看出（表7），生理成熟期KT666、京农科728、广德5号和东单913在75 000株/hm2种植密度下均有一定程度的倒伏，但倒伏率均未超过10%，只有华农887，基本为全部倒伏，其余品种没有倒伏。成熟后随着田间站秆时间的推移，各玉米品种倒伏率均有所增加，但增加幅度不大。方差分析可以看出，站秆2周玉米倒伏率无显著变化，从第3周开始，玉米倒伏率增加较大。综合12个玉米品种倒伏率变化可以看出，成熟后田间站秆时间不宜超过2周。

2.6 不同玉米品种籽粒霉变率比较

由表8可以看出，成熟期籽粒霉变率较高的玉米品种有迪卡517、C1212、广德5号、金科玉3306、东单913、粒收1号和华农887。迪卡517和金科玉3306在生理成熟期籽粒霉变率均超过了20%；而KT666、郑单958、京农科728、迪卡653和C1210在生理成熟期籽粒表现较好，基本无霉变。方差分析可以看出，站秆1～2周对玉米籽粒霉变率无显著影响，超过2周，籽粒霉变率则有较显著的提高。

表7 不同时期玉米倒伏率变化 %

表8 不同时期玉米籽粒霉变率变化 %

3 结论及讨论

通过比较分析各品种在生理成熟期的产量以及生理成熟后田间站秆1～4周时间内玉米倒伏倒折率、籽粒含水率及脱水特性、籽粒霉变率等指标的变化结果表明，不同玉米品种在生长性状和生理特性等方面表现出较大的差异。综合各宜机收指标可以看出，迪卡653和C1210两个玉米品种不论是在成熟期的产量方面，还是在成熟期籽粒含水率和后期脱水以及站秆特性等方面，均比较符合宜机收的各项性状指标，因此迪卡653和C1210两个品种可以作为河北东部平原区耐密宜机收籽粒玉米品种，做进一步验证。

玉米成熟后田间站秆有利于玉米籽粒脱水，但田间站秆对玉米后期倒伏、籽粒霉变、产量等有较大影响，综合分析各指标变化可以看出，生理成熟后田间站秆时间不宜超过2周。

玉米全程机械化是实现玉米规模化生产、适应社会经济发展的重要趋势［9］。以现有劳动力成本机收，玉米地需投入3900～4500元/hm2，加上收获后晾晒和脱粒，成本约5250元/hm2，而机收籽粒成本约3000元/hm2，大幅降低了玉米的投入［10］。成熟期籽粒含水率高是制约玉米全程机械化的重要因素，培育成熟期籽粒含水率低，或者成熟期籽粒含水率高但后期脱水速率快的玉米品种迫在眉睫。诸多研究表明，玉米成熟后籽粒脱水速率与苞叶层数［11］、基因型［12］、穗轴含水量［13］、果皮厚度［14］、果穗性状［15］等诸多因素有关，一般情况下生理成熟期籽粒含水率较高，成熟后田间站秆一定时间后籽粒含水率多数能够降到适宜机收的水平，但站秆时间过长会影响玉米的产量和品质。因此，选择适宜的玉米品种是解决玉米机收籽粒的先决条件。同时确定玉米适宜的站秆时间，能够很好的平衡产量等性状与机收效益的最大化问题。另外，机械粒收玉米应该具有早熟、成熟后期籽粒脱水速率快、收获时含水量低的特性［16～19］，因此在今后宜机械粒收新品种选育中应着重以上性状的选择并适当延长收获期，以适应玉米机械化生产发展的需要。