收获期玉米籽粒的水分快速检测结果分析

刘桂海, 张 琪, 王小星, 李建军, 常俊香, 许 培, 原明月

(鹤壁市农业科学院, 河南 鹤壁 458030)

玉米是我国种植面积最大的作物,机械化作业程度可以显著减少劳力,符合生产形势的发展要求[1]。河南夏播玉米全程机械化的最大困难是机械直收玉米籽粒,其原因在于玉米籽粒含水量偏高,导致籽粒破碎率高,晾晒不及时容易霉变[2]。因此,快速检测玉米田间籽粒含水量对于确定适宜收获时间,筛选籽粒含水量低的品种都具有重要意义。与烘干法相比,玉米籽粒含水率的快速测定技术具有简便快捷的特点,广泛应用于玉米生产、试验等过程[3]。

迅速兴起的探针技术使玉米籽粒含水量的测定变得更为简便和快捷[4]。探针式水分仪是将探针扎入相应部位,通过电流的强弱等来计算籽粒含水量,属于间接测定方法[5]。向葵[6]运用探针技术,用改装后的MT808探针式籽粒水分测定仪,与传统的烘箱法进行了比较,并定期测定了玉米果穗、苞叶、籽粒及穗轴的含水量。卢道文等[7]比较了4种不同的水分测定仪测定玉米籽粒的含水量,与烘干法测定的籽粒含水量呈极显著正相关,并且针式的 SK-200 型水分计不需要脱粒,可在果穗上直接测定。王帮太等[8]将探针式水分测定仪用于不同玉米品种籽粒脱水速率相关分析及快速测定,取得理想效果。总体来说,探针式水分测定仪测定玉米籽粒水分研究取得了很好的结果,但整体上还处于起始阶段,原因在于探针式水分测定仪测量对象基本上不是玉米专用,并且测量原理多样[19]。本试验利用探针式水分仪,检测了收获前25个玉米品种的籽粒水分,以期为玉米籽粒水分快速检测积累经验。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验材料为玉米课题配制的25个高级测试组合(编号为1～25),于2022年种植于鹤壁市农业科学院试验园区,中等肥力水平,前茬作物小麦,5行区,行长 6.67 m,行距 60 cm,3次重复,75 000株/hm2。田间管理按照高产田进行。

1.2 含水量测定

1.2.1探针法

水分测定仪选用广东惠州市电子科技有限公司FY886型水分测定仪,测量范围为0～60%,每个品种选取3穗,在每个果穗中部选取不同方向重复测定3次,然后对果穗进行编号、取样并带回室内。

1.2.2PM-8188型谷物水分测定仪

将所取果穗脱粒后放入料筒直到料筒上部下沿口,把料筒固定到传感器顶端,按动料筒下端的放料按钮,样品落入传感器里,测定仪开始测量样品含水率,每个样品测量3次。

1.2.3烘干法

称取一定量的上述脱粒籽粒,先于105 ℃杀青30 min,70 ℃烘干至恒重,计算籽粒含水率。

1.3 数据分析

采用Excel2007软件分析处理数据并作图。

2 结果与分析

2.1 25个玉米品种籽粒水分含量

三种水分测量方法检测25个品种的籽粒(结果如图1所示)。烘干法测量25个品种籽粒水分在25.4%～36.8%之间,PM8188水分仪检测数值在28.2%～34.7%之间。探针法检测数值在39.3%～49.6%之间。探针法测定数值明显高于烘干法和PM8188水分仪法。

图1 25个玉米品种籽粒水分含量

2.2 不同方法籽粒水分测量结果比较

PM8188水分仪是目前玉米籽粒水分检测的常用方法,图2拟合了烘干法与水分仪对25个品种检测结果,回归系数为0.99,表明两种方法检测结果十分接近,决定系数为0.743 7,达到了极显著水分。探针法与烘干法对25个玉米水分的检测结果如图3所示,拟合方程为y=0.004 9x2+0.485 8x,决定系数为0.549 1。探针法与PM8188水分仪法的检测结果如图4所示,拟合方程为y=0.714 3x,决定系数为0.611 3。

图2 烘干法与PM8188法测量结果分析

图3 烘干法与探针法测量结果分析

图4 探针法与PM8188法测量结果分析

3 结果与讨论

籽粒水分快速测量方法简便快捷可靠。籽粒水分快速测量对于玉米试验、生产都具有重要意义。本试验研究两种籽粒快速测量方法对玉米籽粒水分的检测效果,发现PM8188水分仪的检测效果与烘干法极为相近,数据可靠性高。卢道文等[7]研究运用了四种玉米籽粒含水量快速检测法和恒重法相关性分析达到极显著水平,与本试验研究结果一致。

探针式玉米籽粒水分测量方法可用于玉米籽粒水分预判。探针式水分仪不需要脱粒,可在果穗上直接测定,具有独特优势。从三种检测方法的的直观对比来看(图1),探针式检测方法的数据变化趋势与其他方法相似,可以用于玉米籽粒水分含量的预判。王帮太等[8]利用探针式水分测定仪研究了3个品种整穗含水量,得出回归方程为y=1.565x-91.455 (R2=0.63),认为利用籽粒水分校正值分析籽粒脱水速率相关性状与烘干法结果基本一致。卢道文等[7]研究了针式SK-200 型水分计的测量效果,发现测量结果与恒重法测量数据间存在线性相关,得出回归方程:y=0.422x+18.365,回归系数为 0.936,决定系数为 0.876。 作者检测25个玉米品种籽粒水分得出的y=0.004 9x2+0.485 8x(R2=0.549 1)。两者存在差异的原因可能是样本数量不同,卢道文等的检测样本达135个。当然,也许还有一些其他方面的原因,需要在今后的使用过程中继续总结。总之,探针式玉米籽粒水分测量方法可用于玉米籽粒水分预判。