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黃淮海區(qū)主推夏播玉米品種籽粒脫水特性研究

2021-03-08 03:32徐田軍呂天放趙久然王榮煥邢錦豐張勇蔡萬濤劉月娥劉秀芝陳傳永王元東劉春閣
中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年4期
關(guān)鍵詞:黃淮海收獲期農(nóng)科

徐田軍,呂天放,趙久然,王榮煥,邢錦豐,張勇,蔡萬濤,劉月娥,劉秀芝,陳傳永,王元東,劉春閣

黃淮海區(qū)主推夏播玉米品種籽粒脫水特性研究

徐田軍,呂天放,趙久然,王榮煥,邢錦豐,張勇,蔡萬濤,劉月娥,劉秀芝,陳傳永,王元東,劉春閣

北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心/玉米DNA指紋及分子育種北京市重點實驗室,北京 100097

【】籽粒機(jī)收是現(xiàn)代玉米生產(chǎn)發(fā)展的趨勢和方向。生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒物理脫水速率是決定玉米能否機(jī)收籽粒的關(guān)鍵因素,明確不同玉米品種籽粒脫水特性差異及其影響因素,可為機(jī)收籽粒玉米品種選育和推廣提供理論依據(jù)。2017—2018年,以京農(nóng)科728等18個黃淮海區(qū)主推夏播玉米品種為研究材料,測定籽粒含水率的動態(tài)變化,分析不同玉米品種籽粒脫水特性的差異及其影響因素。生理成熟期和收獲期籽粒含水率在品種間存在顯著差異,平均為30.67%(CV=2.58%)和23.66%(CV=9.10%)。生理成熟前籽粒生理降水速率和生理成熟后籽粒物理脫水速率在品種間存在顯著差異,平均為0.69 %·d-1和0.48 %·d-1。3種熟期類型品種,中早熟品種生理成熟后籽粒物理脫水速率平均為0.55 %·d-1,分別較中熟品種和中晚熟品種高14.58%和44.74%。參試品種產(chǎn)量平均為10 205.90 kg·hm-2,變幅為8 809.13—11 053.73 kg·hm-2;3種熟期類型品種中,中熟品種產(chǎn)量(10 484.25 kg·hm-2)>中晚熟品種(10 096.08 kg·hm-2)>中早熟品種(9 522.81 kg·hm-2),中早熟品種和中熟品種以京農(nóng)科728和NK815產(chǎn)量最高,分別為10 569.00和11 053.50 kg·hm-2。相關(guān)分析表明,籽粒脫水速率與葉片、苞葉、穗軸、穗柄、全株和莖稈脫水速率及風(fēng)速呈極顯著正相關(guān);與大氣溫度呈顯著正相關(guān);與大氣濕度呈顯著負(fù)相關(guān)。以籽粒脫水速率和產(chǎn)量建立散點圖,采用雙向平均法將參試品種劃分為4種類型,其中,以早熟脫水快的玉米骨干自交系京2416及其改良系京2418為父本組配的耐密抗倒國審品種京農(nóng)科728、MC812、MC121和京農(nóng)科729屬于籽粒脫水快、產(chǎn)量高的品種(生育期平均為108.88 d;生理成熟后籽粒物理脫水速率平均為0.57 %·d-1,收獲時籽粒含水率為21.81%;產(chǎn)量平均為10 811.33 kg·hm-2)。綜合分析參試玉米品種的熟期、籽粒脫水特性及產(chǎn)量表現(xiàn),在黃淮海夏播玉米區(qū)選擇種植京農(nóng)科728、MC812、MC121和京農(nóng)科729等中早熟及中熟、脫水快、產(chǎn)量高的玉米品種,可實現(xiàn)收獲期較低籽粒含水率和較高產(chǎn)量水平。

黃淮海區(qū);夏玉米;京農(nóng)科728;籽粒;脫水特性

0 引言

【研究意義】玉米是我國第一大糧食作物,對保障國家糧食安全和滿足市場需求發(fā)揮著主力軍作用[1]。近年來,我國玉米生產(chǎn)機(jī)械化水平迅速提高,機(jī)械化播種率已達(dá)90%左右,但機(jī)械化收獲率仍處于較低水平,且主要以摘穗為主,而機(jī)收籽粒比例不足10%,主要分布在新疆、黑龍江農(nóng)墾等玉米產(chǎn)區(qū)[2-3]。黃淮海地區(qū)通常選擇種植中晚熟或晚熟品種來獲得較高產(chǎn)量,但同時也帶來收獲期籽粒含水率偏高等問題,導(dǎo)致機(jī)收時籽粒破碎率高,籽粒霉變風(fēng)險大,嚴(yán)重制約了玉米機(jī)收籽粒技術(shù)的推廣[4-5]。前人研究表明,玉米收獲期的籽粒含水率與生理成熟后的脫水速率密切相關(guān)[6],收獲時籽粒含水率和脫水速率在品種間存在顯著差異[7-8]。明確黃淮海區(qū)主推夏播玉米品種的籽粒脫水特性,對篩選機(jī)收籽粒玉米品種和實現(xiàn)籽粒機(jī)收具有重要指導(dǎo)意義。【前人研究進(jìn)展】收獲期玉米籽粒含水率主要由生理成熟期籽粒含水率和生理成熟后的籽粒物理脫水速率決定。MAIORANO等[9]將玉米籽粒水分變化過程劃分為遲滯期、灌漿期脫水和生理成熟后脫水3個階段。Cross等[10]認(rèn)為,玉米籽粒脫水過程可分為生理成熟前的生理脫水和生理成熟后的自然脫水階段。收獲期玉米籽粒含水率受生理成熟后自然脫水速率影響,該性狀為數(shù)量性狀,受基因加性作用,可遺傳[11]。玉米籽粒脫水進(jìn)程除受品種特性影響外,還與環(huán)境因子密切相關(guān)[12-14],且生理成熟前、后的主導(dǎo)環(huán)境因子存在差異。生理成熟前玉米籽粒生理降水主要受溫度影響;成熟后的籽粒物理脫水速率與溫度、風(fēng)速、日輻射空氣濕度、降雨、環(huán)境水分的飽和虧缺等有關(guān)[15]?!颈狙芯壳腥朦c】黃淮海區(qū)的主要種植制度是冬小麥夏玉米一年兩熟制。光溫資源緊張、耕種時間短是該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要矛盾,玉米收獲時因未達(dá)到生理成熟,導(dǎo)致籽粒含水率偏高是該區(qū)玉米機(jī)械粒收技術(shù)應(yīng)用的重要制約因素?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以18個黃淮海區(qū)主推夏播玉米品種為試驗材料,通過研究其籽粒脫水特性差異及其影響因素,為機(jī)收籽粒玉米品種選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為黃淮海區(qū)18個生產(chǎn)主栽夏播玉米品種(表1)。

1.2 試驗設(shè)計

于2017和2018年在北京市農(nóng)林科學(xué)院通州試驗基地開展試驗。試驗田耕層土壤養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)11.1 g·kg-1、堿解氮109 mg·kg-1、有效氮21.1 mg·kg-1、有效磷24.2 mg·kg-1、速效鉀158 mg·kg-1。試驗小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積72 m2,12行區(qū)、行長10 m、行距0.60 m。2017和2018年均于6月10日播種,生理成熟后14 d收獲。留苗密度均為67 500株/hm2。其他管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn),參試品種生育期內(nèi)氣象條件如圖1所示。

1.3 籽粒脫水速率測定

吐絲前,各品種選擇生長一致、無病蟲害的代表性植株進(jìn)行統(tǒng)一套袋授粉,以確保取樣果穗授粉日期一致。自授粉后15 d開始,各小區(qū)每次取樣3株,稱取果穗中部籽粒(100粒)、莖、葉、穗柄、苞葉、穗軸鮮重,在105℃烘箱中殺青30 min后,80℃烘干至恒量,測定參試品種籽粒及各器官的干物重,并計算其含水率。每7 d取樣一次,直至各品種達(dá)到生理成熟期(玉米籽?;亢趯映霈F(xiàn),乳線消失),之后每5 d取樣一次。測定時如遇降水天氣,則取樣順延1 d。

各器官(籽粒、莖、葉、穗軸、穗柄、苞葉)含水率(%)=(各器官鮮重-各器官干重)/各器官鮮重×100

籽??偯撍俾剩?·d-1)=(吐絲后36 d籽粒含水率-收獲期籽粒含水率)/間隔天數(shù)

生理成熟前籽粒生理降水速率(%·d-1)=(吐絲后36 d籽粒含水率-生理成熟期籽粒含水率)/間隔天數(shù)

生理成熟后籽粒物理脫水速率(%·d-1)=(生理成熟期籽粒含水率-收獲期籽粒含水率)/間隔天數(shù)

各器官(莖、葉、穗軸、穗柄、苞葉)脫水速率(%·d-1)=(吐絲后36 d各器官含水率-收獲期各器官含水率)/間隔天數(shù)

1.4 產(chǎn)量

收獲期,剔除邊行植株,各小區(qū)人工收獲中間4行,然后自然風(fēng)干,考種后脫粒并計算產(chǎn)量(按14%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,其中處理間差異顯著性采用LSD法進(jìn)行檢驗(α=0.05)。采用Microsoft Excel 2017 和Sigma Plot 10.0進(jìn)行數(shù)據(jù)計算和作圖。

2 結(jié)果

2.1 參試玉米品種的生育期及其分類

參試玉米品種生育期平均為111.6 d,變幅為103.5—118.5 d。其中,鄭單958、偉科702和裕豐303生育期平均分別為118.5、118.5和118.0 d;華美1號、SK567、DK517、京農(nóng)科728生育期均為110 d以下,其余品種生育期居中(表1)。

對參試玉米品種生育期進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析(圖2)。當(dāng)閾值等于10時,可將參試玉米品種熟期類型分為3類。京農(nóng)科728、華美1號、SK567和迪卡517為中早熟品種;京農(nóng)科729、MC812、農(nóng)華101、MC703、MC121、MC278、NK815、聯(lián)創(chuàng)808、先玉335、蠡玉35和登海605為中熟品種;偉科702、裕豐303和鄭單958為中晚熟品種。

2.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素

參試玉米品種平均產(chǎn)量為10 205.90 kg·hm-2,變幅為8 809.75—11 053.50 kg·hm-2(表2)。不同熟期類型間,中熟品種產(chǎn)量(10 484.25 kg·hm-2)>中晚熟品種(10 096.08 kg·hm-2)>中早熟品種(9 522.81 kg·hm-2)。不同品種間,產(chǎn)量水平≥10 500 kg·hm-2的品種有京農(nóng)科728、京農(nóng)科729、MC812、NK815、MC121、登海605、先玉335、MC703;9 750—10 500 kg·hm-2的品種有MC278、偉科702和裕豐303;9 000—9 750 kg·hm-2的品種有農(nóng)華101、SK567、華美1號和蠡玉35。NK815的產(chǎn)量最高,平均為11 053.5 kg·hm-2,較鄭單958(10 138.0 kg·hm-2)高9.03%。京農(nóng)科728(10 569.0 kg·hm-2)、京農(nóng)科729(10 822.5 kg·hm-2)、MC812(10 863.1 kg·hm-2)和MC121(10 990.8 kg·hm-2)的平均產(chǎn)量為10 811.3 kg·hm-2,顯著高于鄭單958(10 138 .0 kg·hm-2),平均增幅為6.6%。穗粒數(shù)平均為489粒,變幅為430(迪卡517)—541粒(MC812);百粒重平均為33.8 g,變幅為29.1(華美1號)—37.1 g(農(nóng)華101)。相關(guān)分析表明,產(chǎn)量與生育期呈顯著正相關(guān)(0.34*),與穗粒數(shù)和百粒重呈極顯著正相關(guān)(0.83**和0.49**)(表3)。

表2 參試品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素

同一列數(shù)字后不同小寫字母表示不同處理間差異達(dá)0.05顯著水平。**表示在<0.01 水平差異顯著,*表示在<0.05 水平差異顯著,NS 表示差異不顯著。下同

Values within a column followed by different small letters are significantly different at 0.05 probability level among different treatments. **, significantly different at< 0.01; *, significantly different at< 0.05; NS, the difference was not significant. The same as below

表3 產(chǎn)量與生育期、穗粒數(shù)和百粒重的相關(guān)性分析

x1:生育期;x2:穗粒數(shù);x3:百粒重;x4:產(chǎn)量

x1: Growth period; x2: Grains number per ear; x3: 100-grain weight; x4: Yield

圖2 參試玉米品種生育期的系統(tǒng)聚類圖

2.3 參試玉米品種的籽粒含水率及脫水速率

參試玉米品種籽粒含水率在生理成熟期(平均為30.67%,變幅為29.40%—32.17%)和收獲期(平均為23.66%,變幅為20.15%—27.92%)存在顯著差異(表4)。其中,偉科702生理成熟期和收獲期的籽粒含水率最高,平均分別為32.17%和27.92%。生理成熟前籽粒生理降水速率、生理成熟后籽粒物理脫水速率及總脫水速率在品種間存在顯著差異。參試品種生理成熟前籽粒生理降水速率平均為0.69 %·d-1,變幅為0.56—0.87 %·d-1。3種熟期類型品種,中早熟品種生理成熟前籽粒生理降水速率平均為0.55 %·d-1,分別較中熟品種和中晚熟品種高14.58%和44.74%。不同品種間,降水速率≥0.70 %·d-1的品種有京農(nóng)科728、華美1號、農(nóng)華101、MC703和MC278,≤0.6 %·d-1的品種有聯(lián)創(chuàng)808和裕豐303,其余品種介于兩者之間。

參試品種生理成熟后籽粒物理脫水速率平均為0.48 %·d-1,變幅為0.30—0.59 %·d-1。生理成熟后籽粒物理脫水速率>0.50 %·d-1的品種有京農(nóng)科729(0.59 %·d-1)、京農(nóng)科728和MC812(0.57 %·d-1)、迪卡517(0.56 %·d-1)、MC121和華美1號(0.54 %·d-1)以及SK567(0.52 %·d-1),均顯著高于鄭單958(0.36 %·d-1)和先玉335(0.50 %·d-1)。京農(nóng)科728和京農(nóng)科729生理成熟后籽粒物理脫水速率較鄭單958分別高58.33%和63.89%,較先玉335分別高14.00%和18.00%。生理成熟后籽粒物理脫水速率<0.40 %·d-1的品種有登海605、鄭單958和偉科702,其余品種介于0.04—0.50 %·d-1。參試品種總脫水速率平均為0.58 %·d-1,變幅為0.49 %·d-1(偉科702)—0.73 %·d-1(京農(nóng)科728)。其中,京農(nóng)科728和華美1號總脫水速率達(dá)0.70 %·d-1以上,鄭單958和偉科702則低于0.50 %·d-1。

2.4 參試玉米品種的葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈及整株脫水速率

參試玉米品種葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈和整株的含水率隨授粉天數(shù)呈降低趨勢,并在授粉后36 d后下降速率加快。苞葉含水率在授粉后36 d之前差異不大,授粉后36—64 d急劇下降,之后趨于平緩(圖3)。由表5可知,參試品種葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈和整株脫水速率平均分別為1.30、1.27、0.38、0.25、0.27和0.47 %·d-1,變幅分別為0.91—1.50、0.63—1.46、0.18—0.60、0.15—0.49、0.16—0.42和0.21—0.71 %·d-1。京農(nóng)科728和華美1號的葉片、苞葉、穗軸、莖稈和整株脫水速率相對較高,而鄭單958和偉科702則相對較低。

表4 參試品種籽粒含水率和脫水速率

表5 參試品種葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈及整株脫水速率

圖3 參試品種葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈及整株含水率的變化

2.5 參試品種籽粒脫水速率與葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈、整株脫水速率及氣象因素的相關(guān)性分析

通過對參試玉米品種籽粒脫水速率與整株、各器官的脫水速率、氣象因素進(jìn)行相關(guān)分析(表6),結(jié)果表明籽粒脫水速率與葉片脫水速率(0.89**)、苞葉脫水速率(0.76**)、穗軸脫水速率(0.94**)、穗柄脫水速率(0.96**)、莖稈脫水速率(0.92**)、整株脫水速率(0.95**)、風(fēng)速(0.63**)呈極顯著正相關(guān),與大氣溫度(0.53*)呈顯著正相關(guān),與大氣濕度(-0.56*)呈顯著負(fù)相關(guān)。

表6 參試品種籽粒脫水速率與葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈、整株脫水速率及氣象因素的相關(guān)性分析

x1:葉片脫水速率;x2:苞葉脫水速率;x3:穗軸脫水速率;x4:穗柄脫水速率;x5:莖稈脫水速率;x6:整株脫水速率;x7:大氣濕度;x8:大氣溫度;x9:風(fēng)速;x10:籽粒脫水速率

x1: leaf dehydration rate; x2: bract dehydration rate; x3: cob dehydration rate; x4: ear stalk dehydration rate; x5: stalk dehydration rate; x6: whole plant dehydration rate; x7: atmospheric humidity; x8: atmospheric temperature; x9: wind speed; x10: grain dehydration rate

2.6 基于生理成熟后籽粒物理脫水速率和產(chǎn)量的玉米品種分類

采用雙向平均法,以參試玉米品種生理成熟后的籽粒物理脫水速率和產(chǎn)量建立散點圖,可將參試品種劃分為4種類型(圖4)。其中,以玉米骨干自交系京2416及其改良系京2418為父本組配選育的早熟耐密國審品種京農(nóng)科728、京農(nóng)科729、MC812和MC121,以及先玉335、MC703和MC278屬于籽粒脫水快、高產(chǎn)型品種;NK815、登海605、鄭單958、偉科702和裕豐303為籽粒脫水慢、高產(chǎn)型品種;農(nóng)華101、聯(lián)創(chuàng)808、蠡玉35為籽粒脫水慢、中產(chǎn)型品種;華美1號、迪卡517和SK567為籽粒脫水快、低產(chǎn)型品種。

3 討論

玉米籽粒機(jī)收已成為我國玉米生產(chǎn)發(fā)展的趨勢和方向[16],目前籽粒機(jī)收技術(shù)主要在西北、東北早熟區(qū)應(yīng)用較為廣泛,而在黃淮海地區(qū)特別是黃淮海北部地區(qū)應(yīng)用程度較低[17]。近年來,玉米生產(chǎn)中往往通過種植晚熟品種來獲得較高產(chǎn)量,但同時也帶來收獲期籽粒含水率偏高等問題,導(dǎo)致籽粒破損率高、烘干成本增加,影響了玉米籽粒機(jī)收質(zhì)量,嚴(yán)重制約了玉米籽粒機(jī)收技術(shù)的推廣與應(yīng)用[18-19]。在黃淮海區(qū)小麥-玉米一年兩熟的耕作制度下,玉米生育期僅有100—110 d,因此要實現(xiàn)籽粒機(jī)械收獲且產(chǎn)量不降,必須要充分協(xié)調(diào)品種熟期與收獲期籽粒含水率的關(guān)系。已有研究表明,不同玉米品種間籽粒含水率存在顯著性差異[20]。Daynard等[21]研究表明,春玉米品種黑層完全形成時籽粒含水率變幅為30.0%—37.0%;楊國航等[22]研究表明,夏玉米品種黑層形成時籽粒含水率為30.4%—36.4%。本研究表明,不同玉米品種生理成熟期籽粒含水率差異顯著,參試品種生理成熟期籽粒含水率平均為30.67%,變幅為29.40%—32.17%,這與前人研究結(jié)果一致[21-22]。已有研究表明,玉米產(chǎn)量隨生育期的延長而增加,主要是通過延長光能利用持續(xù)期進(jìn)而獲得較高的產(chǎn)量[23]。但本研究發(fā)現(xiàn)生育期110 d左右的中熟和中早熟品種京農(nóng)科729、京農(nóng)科728、MC812和MC121,產(chǎn)量平均為10 811.33 kg·hm-2;生育期120 d左右的中晚熟品種鄭單958、偉科702和裕豐303平均產(chǎn)量為10 096.08 kg·hm-2。由此可見,在黃淮海區(qū)特別是黃淮海北部地區(qū),熟期相對較早的京農(nóng)科729、京農(nóng)科728、MC812、MC121比鄭單958等晚熟玉米品種更具有產(chǎn)量優(yōu)勢。

圖4 參試玉米品種產(chǎn)量和脫水速率的關(guān)系

劉武仁等[24]研究認(rèn)為,可通過選擇熟期適宜的高產(chǎn)玉米品種來降低籽粒含水量。籽粒的脫水速率直接決定了品種收獲期的籽粒含水率[25]。選擇熟期適宜、品質(zhì)好、脫水快的玉米品種是實現(xiàn)玉米機(jī)收籽粒的重要前提。本研究表明,參試品種生理成熟前的籽粒生理降水速率、生理成熟后的籽粒物理脫水速率在品種間存在顯著性差異,分別平均為0.69和0.48 %·d-1。京農(nóng)科729(0.59 %·d-1)、京農(nóng)科728和MC812(0.57 %·d-1)、迪卡517(0.56 %·d-1)、MC121(0.54 %·d-1)、華美1號(0.54 %·d-1)、SK567(0.52 %·d-1)生理成熟后籽粒物理脫水相對較快,均在0.50 %·d-1以上,而鄭單958(0.36 %·d-1)脫水較慢,在0.40%·d-1以下。李鳳海等[26]研究表明,生理成熟后籽粒脫水速率在雜交種父本間差異極顯著,母本間無差異。本研究中,京農(nóng)科728、MC812、MC121和京農(nóng)科729是以京2416及其改良系京2418為父本組配選育而成,京2416及其改良系京2418具有脫水快的優(yōu)良特性是其組配選育雜交種脫水快的主要原因。從影響收獲期籽粒含水率的因素來看,主要受脫水速率和生育后期環(huán)境條件的共同影響[27]。本研究表明,籽粒脫水速率與葉片、苞葉、穗軸、穗柄、莖稈及全株的脫水速率和風(fēng)速呈極顯著正相關(guān),與大氣溫度呈顯著正相關(guān),與大氣濕度呈顯著負(fù)相關(guān)。這與閆淑琴等[28]研究基本一致。因此,在選育脫水快、適宜機(jī)收籽粒玉米品種時應(yīng)著重考慮對苞葉、穗軸等器官脫水性狀的選擇。

4 結(jié)論

黃淮海夏播玉米生產(chǎn)中,機(jī)收籽粒品種選擇需綜合考慮熟期、產(chǎn)量和收獲期籽粒含水率的要求。綜合分析參試玉米品種的熟期、籽粒脫水特性及產(chǎn)量表現(xiàn),在黃淮海夏播玉米區(qū)選擇種植中熟及中早熟、脫水快、產(chǎn)量高的玉米品種京農(nóng)科728、MC812、京農(nóng)科729和MC121(生育期平均為108.9 d;生理成熟后籽粒物理脫水速率平均為0.57 %·d-1,收獲時籽粒含水率為21.81%;產(chǎn)量平均為10 811.33kg·hm-2),可實現(xiàn)收獲期較低籽粒含水率和較高產(chǎn)量水平。

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The grain dehydration characteristics of the main summer maize varieties in Huang-Huai-Hai region

XU TianJun, Lü TianFang, ZHAO JiuRan, WANG RongHuan, XING JinFeng, ZHANG Yong, CAI WanTao, LIU YueE, LIU XiuZhi, CHEN ChuanYong, WANG YuanDong, LIU ChunGe

Maize Research Center, Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences/Beijing Key Laboratory of Maize DNA Fingerprinting and Molecular Breeding, Beijing 100097

【】Grain mechanical harvesting is the developing direction of modern maize production in China. The moisture content at physiological maturity (PM) and grain dehydration rate after PM are the key factors for realizing maize grain mechanical harvesting. The aim of this study was to clarify the differences and influencing factors for the dehydration characteristics of different maize varieties, so as to provide a theoretical instruction for the breeding and extending of grain mechanical harvesting varieties.【】Taking18 main maize varieties in Huang-Huai-Hai region as research materials, the field experiment was conducted in 2017-2018, and the dynamics of maize grain moisture content were tested to study and clarify the differences and influencing factors for the dehydration characteristics.【】The moisture content of different maize varieties at PM and harvesting differed significantly, with an average of 30.67% (CV=2.58%) and 23.66% (CV=9.10%). There were significant differences between grain dehydration rate before and after PM of the tested varieties, with an average of 0.69%·d-1and 0.48%·d-1, respectively. The average physical dehydration rate after PM of middle early maturing varieties was 0.55%·d-1, which was 14.58% and 44.74% higher than that of middle maturing and middle late maturing varieties, respectively. The average yield of the tested varieties was 10 205.90 kg·hm-2, with the range of 8 809.13-11 053.73 kg·hm-2. the yield of middle maturity variety (10 484.25 kg·hm-2) > middle late maturing variety (10 096.08 kg·hm-2) > middle early maturing variety (9 522.81 kg·hm-2), and Jingnongke728 and NK815 had the highest yield of 10 569.00 and 11 053.50 kg·hm-2, respectively. Correlation analysis showed that the dehydration rate of grain was significantly positively correlated with the dehydration rate of leaves, bracts, rachis, stalk, whole plant and stem and wind speed. There was significantly positively correlated with atmospheric temperature and negatively correlated with atmospheric humidity. The varieties were divided into 4 types according to the grain dehydrate rate and yield by two-way average method. JNK728, JNK729, MC812 and MC121 were selected by using maize core inbred Jing2416 and its improved inbred Jing2418, which were characterized by early maturity and fast dehydrating rate as the male parent belongs to the fast dehydration rate and high yield type (the average growth period was 108.9 d; the average grain dehydration rate after physiological maturity was 0.57 %·d-1; the moisture content of grain at harvest was 21.81%; the average yield was 10 811.33 kg·hm-2).【】According to the growth period, grain dehydration rat and yield level, the maize varieties of JNK728, MC812, JNK729 and MC121 were characterized by medium-early and medium maturity, fast dehydration rate and high yield, and could realize lower grain moisture content and higher yield level in Huang-Huai-Hai region.

Huang-Huai-Hai region; summer maize; Jingnongke728; grain; dehydration characteristics

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.04.004

2020-04-27;

2020-07-29

國家重點研發(fā)計劃(2017YFD0101202)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(CARS-02-11)、北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(KJCX20180423)、北京市農(nóng)林科學(xué)院院級科技創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)項目(JNKYT201603)

徐田軍,E-mail:xtjxtjbb@163.com。呂天放,E-mail:314565358@qq.com。徐田軍和呂天放為同等貢獻(xiàn)作者。通信作者趙久然,E-mail:maizezhao@126.com。通信作者王榮煥,E-mail:ronghuanwang@126.com

(責(zé)任編輯 楊鑫浩)

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