陇东旱塬区宜机收玉米品种的性状指标综合评价

张铠鹏 赵海燕 续创业 王腾飞 赵刚 党翼 李尚中 周刚 王磊 张建军 樊廷录

摘要：目前玉米生产机械化程度越来越高，玉米籽粒机收将是大势所趋，因此人们对玉米品种的选择也趋向于耐密植、抗倒伏和籽粒脱水快等优良性状。为了筛选出陇东旱塬区适宜的籽粒机收玉米品种，通过灰色关联度分析法对引进的17个玉米品种表型性状和籽粒机收适宜性进行综合评价。结果表明，和恒5266产量高，但是机收表现不理想；迪卡159、先丰9号、先玉1483、五谷737和新农育6003等5个品种综合表现良好，可以作为陇东旱塬区籽粒机收玉米品种贮备品种加以推广，尤其是五谷737产量高、抗性好、机收表现好，宜大力推广种植。

关键词：玉米；品种；农艺性状；籽粒机收指标；灰色关联度

中图分类号：S513           文献标志码：A          文章编号：2097-2172（2024）03-0281-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.03.017

Comprehensive Evaluation of Maize Varieties Suitable for Mechanical Harvesting in the Dryland Area of Longdong

ZHANG Kaipeng 1， ZHAO Haiyan 1， XU Chuangye 1， WANG Tengfei 1， ZHAO Gang 2， DANG Yi 2，

LI Shangzhong 2， ZHOU Gang 2， WANG Lei 2， ZHANG Jianjun 2， FAN Tinglu 3

（1. Pingliang Academy of Agricultural Sciences， Pingliang Gansu 744000， China; 2. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Gansu Academy of Agricultural Sciences，

Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： As the degree of mechanization in maize production increases， mechanical harvesting of maize grains is becoming a major trend. Consequently， the selection of maize varieties tends toward those that are resistant to dense planting， lodging， and have quick grain dehydration characteristics. To select suitable grain maize varieties for mechanical harvesting in the dryland area of Longdong， a comprehensive evaluation was conducted on the phenotypic traits and mechanical harvesting suitability of 17 introduced maize varieties using the grey correlation analysis method. The results showed that， although Heheng 5266 had high yield， its mechanical harvesting performance was not ideal. Dika 159， Xianfeng 9， Xianyu 1483， Wugu 737， and Xinnongyu 6003 performed well overall and could be promoted as reserve varieties for grain mechanical harvesting in the dryland area of Longdong， especially Wugu 737， which had a high yield， good resistance， and excellent mechanical harvesting performance， and should be vigorously promoted for planting.

Key words： Maize; Variety; Agronomic trait; Grain mechanical harvesting index; Grey correlation

玉米是甘肅省发展旱作农业的重要作物之一，近年来玉米产业发展迅速［1 ］，在保障粮食安全中发挥着重要作用［2 ］。由于国家城镇化的推进、务农劳动力短缺、土地流转等因素，玉米生产越来越机械化，玉米品种的选择也趋向于籽粒脱水快、耐密植和抗倒伏等有利于籽粒机收的性状［3 ］。优良新品种的推广和应用对玉米产业发展具有重要的推动作用［4 ］，但玉米品种更新换代提速、良种数量繁多［5 ］，导致农户在种植上存在品种可选择范围广、选择难度高的问题，且在某种程度上增加了不适应本地区种植的品种流入的风险。灰色关联分析是通过研究对象与理想对象因素间的相似度衡量研究对象的优劣［6 ］，根据曲线几何形状的相似程度来判别各因素与目标因素关系的密切程度，在有效排除特殊值干扰的情况下，曲线越接近，相应序列之间的关联度就越大，两者关系就越紧密［7 ］，目前已被广泛用于社会科学及自然科学领域的研究［8 ］。在玉米品种评价中，陈荣丽等［9 ］运用此方法对18个甜玉米品种的产量及其构成因素进行了分析，明确了各性状对甜玉米产量的影响程度。我们采用灰色关联度分析法对引进的17个玉米品种的表型和籽粒机收适宜性进行综合评价，以期为陇东旱塬区选择适宜籽粒机收的玉米品种提供依据。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试玉米品种共17个，分别为中单111、平选育1号、博奥521、先丰9号、陇单10号、新农育6003、九玉W03、先玉335、联创825、MC703、先玉1483、五谷737、和恒5266、迪卡159、陇单636、敦玉812、陕单650，均由甘肃省农业科学院提供。

1.2   试验地概况

试验设在位于泾川县高平镇上湾村的平凉市农业科学院高平试验站（北纬 35° 17′、东经107°30′）。当地为典型的西北旱塬区，温带大陆性气候。海拔1 320 m，年均气温9.3 ℃，日照时数     2 201.4 h。≥10 ℃活动积温为2 800 ℃，持续150 d；年均降水量583.5 mm，年均蒸发量1 384.0 mm。试验地土壤类型为中覆盖黑垆土，质地中壤，团粒结构，耕作层25 cm。

1.3   试验方法

试验采用简单大田对比设计，每个品种为1大区，面积为4 667 m2。覆膜前基施尿素396 kg/hm2、磷酸二铵 261 kg/hm2。旋耕覆膜后于2023年4月30日双垄沟播种植，播种密度70 000株/hm2。大喇叭口期追施尿素225 kg/hm2，中耕锄草2次。

1.4   测定指标

在玉米生育期田间调查记载各参试玉米品种的大斑病发病率、根腐病发病率、倒伏率、空秆率、双穗率。参照王宝玲等［5 ］的标准，成熟期每品种随机选取50株测定株高、穗位高、茎粗等植株性状；收获前每个品种随机选取100个果穗，测定穗长、穗粗、秃尖长、穗粒数、百粒重、出籽率等产量性状。每品种随机选择3个有代表性的方块（3 m×3 m）计产（按照籽粒含水率为14%折算）。机收指标测定参照刘亚楠等［10 ］的方法进行。

1.5   数据统计与分析

采用Excel10和SPSS 17.0软件对数据进行整理分析。运用灰色关联度分析法对17个玉米品种进行综合评价。

灰色关联度分析时，首先建立参考品种X0（株高280 cm，穗位高110 cm，茎粗25 mm，穗长24 cm，穗粗57 mm，穗粒数721粒，百粒重52.02 g，籽粒含水率14%，杂质率0.08%，破损率2%，损失率1%，产量17 595 kg/hm2），然后将各参试玉米品种的性状构成比较数列，记为Xi（i=1，2，3…17），各项性状指标用k（k=1，2，3...12）表示，用Xi除以X0对各项指标进行无量纲化处理。

关联系数计算公式为：

式中，εi  （k）=X0（k）-Xi（k）；miniminkΔi（k）是二级最小差，即在Δi（k）中按选择最小值；maximaxkΔi（k）二级最大差，即Δi（k）在中选择最大值；ρ为分辨系数，取值范围0～1，这里取值ρ=0.5。

由于各个性状指标对玉米品种的程度不同，需根据重要程度来赋予权重ωk，并以加权关联度来评价参试材料的优劣。

2   结果与分析

2.1   田间表现

从表1可以看出，五谷737未感染大斑病，其他品种均有不同程度的感染。大斑病感染率达到100%的玉米品种有5个，分别为中单111、平选育1号、九玉W03、先玉335、联创825，占比达29.41%。所有参试玉米品种均未发现根腐病。田间无倒伏发生的玉米品种有8个，分别为中单111、先丰9号、陇单10号、新农育6003、MC703、先玉1483、迪卡159、陕单650；其余品种均有倒伏发生，倒伏率介于8.60%～20.45%。无空秆的玉米品种有7个，为平选育1号、陇单10号、新农育6003、九玉W03、先玉335、MC703和五谷737；其余品种的空秆率介于0.93%～3.75%。参试各玉米品种双穗率均为0。

2.2   植株性状

从表2可以看出，参试各玉米品种的株高范围为244.70～290.90 cm，高于280 cm的品种有陇单10号、新农育6003、五谷737、和恒5266，低于250 cm的玉米品种有中单111、陕单650。穗位高范围为99.70～136.60 cm，高于120 cm的品种有博奥521、陇单10号、MC703、五谷737、和恒5266、迪卡159。茎粗范围为20.90～26.20 mm，九玉W03最细，为20.90 mm；和恒5266最粗，为26.20 mm。综合株高、穗位高、茎粗等3个指标可知，和恒5266植株高大、茎秆粗壮、穗位高，平选育1号、博奥521、陇单10号、敦玉812植株高度适中、茎秆较粗。

2.3   产量性状及产量

从表3 可以看出，参试各玉米品种平均穗长为19.88 cm，其中以陇单10号最长，为23.63 cm；MC703最短，为18.08 cm。穗长达到20.00 cm以上的品种有7个，为平选育1号、博奥521、先丰9号、陇单10号、新农育6003、陇单636、敦玉812。平均穗粗为53.13 mm，以和恒5266最粗，为56.87 mm；陕单650最细，为48.25 mm。穗粗大于54.00 mm的品种有6个，分别为平选育1号、先丰9号、陇单10号、新农育6003、五谷737、和恒5266。平均秃尖长为0.60 cm，其中以联创825秃尖最长，为1.69 cm；新农育6003无秃尖。秃尖长大于0.60 cm的品种有平选育1号、博奥521、先丰9号、陇单10號、联创825、MC703、五谷737、陕单650。平均穗粒数为626粒，其中以和恒5266最多，为721粒；迪卡159最少，为562粒。穗粒数大于630粒的品种有7个，分别为中单111、博奥521、先丰9号、九玉W03、五谷737、和恒5266、陕单650。平均出籽率为79.82%，其中以中单111最高，为85.00%；博奥521、陇单10号最低，均为76.00%。出籽率高于80.00%的品种有10个，分别为中单111、新农育6003、九玉W03、先玉335、联创825、MC703、先玉1483、和恒5266、迪卡159、陇单636。平均折合产量为14 792.70 kg/hm2，其中以和恒5266最高，为17 609.70 kg/hm2；中单111最低，12 618.45 kg/hm2。折合产量在15 000 kg/hm2以上的品种有6个，分别为先丰9号、陇单10号、新农育6003、五谷737、和恒5266、陇单636。

综合以上指标数据可以看出，和恒5266表现穗粗、秃尖长短、穗粒数多、粒大小居中、产量高；陇单10号表现穗長而粗、籽粒大、产量高；先丰9号表现穗较粗、穗粒数多、籽粒居中、产量高；新农育6003表现穗较粗、粒大、产量高。

2.4   籽粒含水率及机收指标

从表4可以看出，收获时参试各玉米品种籽粒含水率以和恒5266最高，为23.11%；MC703最低，为12.51%。杂质率以陇单636最低，为0.08%；平选育1号最高，为0.80%。破碎率以九玉W03最低，为0.09%；敦玉812最大，为9.05%。损失率以先丰9号最低，为1.11%，陇单636最高，为5.77%。达到GB/T 21962 — 2020规定的机收要求（籽粒破碎率≤5.0%，杂质率≤2.5%，田间损失率≤4.0%）的品种有7个，分别为平选育1号、新农育6003、九玉W03、先玉335、联创825、MC703、迪卡159［11 ］。

2.5   灰色关联度分析

选择株高、穗粗、穗位高、茎粗、穗粒数、百粒重、折合产量、穗长、籽粒含水率、破碎率、杂质率和损失率等12个性状进行灰色关联度分析，以综合评价17个供试品种。根据公式（1）、（2）、（3）得出各性状的等权关联度和权重系数（表5）。从表5可以看出，各性状权重系数从高到低排序依次为株高、穗粗、穗位高、茎粗、穗粒数、穗长、百粒重、折合产量、籽粒含水率、破碎率、杂质率、损失率。

根据公式（4）得出各参试玉米品种的加权关联度（表6），从表6可以看出，加权关联度排名前5位的玉米品种依次为迪卡159、先丰9号、先玉1483、五谷737、新农育6003。

3   讨论与结论

玉米品种的抗倒性是宜籽粒机收品种选择非常重要的指标［12 - 13 ］。参试的17个品种的倒伏率均低于21%，在后期籽粒含水率降到20%时以下仍能基本保持直立，能够满足机械粒收条件，对机收影响不大。在玉米生产中，随着种植密度的增加，倒伏现象较原来有所增加。刘举［14 ］研究显示，硅和钾能促进玉米厚壁细胞的木质化和硅化，从而能提升玉米茎秆的抗倒伏性，因此基肥可增施钾肥或选择复合型肥料，并在大喇叭口期叶面喷施硅肥，减少倒伏。破损率跟籽粒含水率高度吻合［15 ］，含水率高不仅易造成籽粒破碎，而且增加烘干成本和安全贮藏难度，因此含水率为重要的经济性状［16 ］。有研究表明，符合籽粒机收的玉米籽粒含水率为25%以下［17 ］，且籽粒脱水特性与品种、种植密度、气候等因素密切相关，早熟品种较中晚熟品种脱水速率快，中晚熟品种平均脱水速率高于晚熟品种， 晚熟品种收获时籽粒含水量较高［18 ］。因此，可采用适当提前种植、延迟收获的措施来满足这一机收参数。

陇东旱塬区的气候特点是秋雨集中、阵风大，因此选择玉米品种不仅要看产量，还要看稳产性。灰色关联度分析可以根据参试品种与理想品种的相似度而综合评价它的优劣，本研究结果表明，加权关联度排名前5位的玉米品种依次为迪卡159、先丰9号、先玉1483、五谷737和新农育6003。由此可见，迪卡159、先丰9号、先玉1483、五谷737、新农育6003等5个玉米品种综合表现良好，可作为陇东旱塬区籽粒机收玉米品种贮备品种，其中五谷737产量高、抗性强、机收表现好，可大力推广种植。

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