王利強(qiáng) 張任領(lǐng) 何東偉 于飛 鄭繼周 高建民 王川鋒 鄭天存
摘要:河南省是我國重要的夏玉米生產(chǎn)區(qū)域,適宜機(jī)收籽粒的玉米品種越來越受人們的重視。于2018年、2019年以鄭單958、先玉335等8個(gè)雜交種為材料,調(diào)查不同類群改良雜交品種生理成熟(乳線消失)后脫水速度、籽粒含水量的變化。綜合2年籽粒含水量5次測定結(jié)果,8個(gè)供試品種2年平均籽粒含水量從9月21日的30.0%降至10月3日的22.1%,日脫水量為0.48%~0.80%,平均日脫水量為0.70%。結(jié)果表明:(1)河南省夏玉米區(qū)早熟脫水快品種生理成熟后田間站稈脫水15 d后籽粒含水量可降至25%以下,適宜機(jī)收。(2)收獲時(shí)2年平均籽粒含水量在25%以下的品種有6個(gè),籽粒含水量為17.9%~22.3%。含水量<25%且較鄭單958增產(chǎn)的品種有6個(gè),增產(chǎn)率為 1.98%~10.98%,較先玉335增產(chǎn)的品種有5個(gè),增產(chǎn)率為2.81%~8.94%。(3)經(jīng)遺傳改良,可選育出既早熟脫水快又高產(chǎn)的適宜機(jī)收籽粒類型的新品種。
關(guān)鍵詞:玉米;雜交種;機(jī)收籽粒;含水量;脫水速度
中圖分類號: S513.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:1002-1302(2021)16-0093-04
河南省是我國一年兩熟的夏玉米區(qū),也是全國玉米的重要產(chǎn)區(qū)之一。該區(qū)域一般在6月上旬至中旬播種,9月下旬至10月上旬收獲,生育期僅105~110 d。培育和推廣適宜機(jī)收籽粒的玉米品種是本地區(qū)玉米生產(chǎn)發(fā)展的需求。早熟、脫水快且抗倒、高產(chǎn)才能適宜玉米機(jī)收籽粒。近年來全國不同玉米產(chǎn)區(qū)圍繞機(jī)收籽粒相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了一系列研究,主要集中在籽粒質(zhì)量與含水量的關(guān)系[1-5]、籽粒含水量與破碎率、脫落率、雜質(zhì)率等的關(guān)系[6-10]、籽粒含水量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)關(guān)系等方面[11-13],對玉米生理成熟后田間站稈期間的籽粒脫水速率的研究較少。本研究于2018年、2019年在河南省滎陽市對不同類型玉米品種籽粒含水量、脫水速率及產(chǎn)量進(jìn)行測定,分析不同玉米品種生理成熟后田間站稈期間籽粒含水量的變化,以期為夏玉米品種機(jī)收籽粒及品種改良利用提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
供試玉米品種8個(gè),包括鄭單958、先玉335、豐德存玉10號、豐德存玉11、豐德存玉13、豐德存玉16、豐德存玉22、晟玉18,均為雜交種。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),6行區(qū),小區(qū)行長10 m,行距0.60 m,株距0.25 m,種植密度為67 500株/hm2。
試驗(yàn)地點(diǎn):河南豐德康種業(yè)股份有限公司滎陽育種站(河南省滎陽市)。
2018年、2019年均為6月10日播種。
1.2 測定方法
籽粒含水量測定從生理成熟(乳線消失)至完熟,即9月21日至10月3日,每3 d測1次共5次。于10:00后,每個(gè)小區(qū)從第2行第6株開始取樣,每次連續(xù)取10個(gè)正常果穗帶回室內(nèi)立即脫粒,使用LDS-1G谷物水分測定儀測定籽粒含水量,測定時(shí)每個(gè)樣品測3次,誤差控制在1%以內(nèi)。
1.3 收獲計(jì)產(chǎn)
每個(gè)品種收取中間2行計(jì)產(chǎn),計(jì)產(chǎn)面積為 60 m2,脫粒后稱籽粒質(zhì)量和含水量;按14%含水量計(jì)算籽粒干質(zhì)量,然后計(jì)算小區(qū)產(chǎn)量。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
用Excel辦公軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 2018年籽粒含水量、脫水速度
2.1.1 2018年不同玉米品種不同成熟時(shí)期籽粒含水量 2018年6月10日播種,6月15日出苗,7月28日至8月1日開花,9月21日進(jìn)入生理成熟期。籽粒含水量測定從出苗后97 d(9月21日)開始至109 d(10月3日)結(jié)束,每隔3 d測1次,共測定5次。籽粒含水量變化見表1。
從表1可以看出,首次(9月21日)水分測定不同品種籽粒含水量為27.7%~34.6%,其中豐德存玉11、豐德存玉10號籽粒含水量較低,分別為27.7%、28.4%;晟玉18、鄭單958、豐德存玉16 、先玉335籽粒水分含量較高,分別為34.6%、33.8%、33.3%、32.1%。末次(10月3日)水分測定籽粒含水量為17.5%~28.8%,其中豐德存玉11、豐德存玉13、豐德存玉10號、豐德存玉22、先玉335水分含量較低,分別為17.5%、20.7%、22.2%、22.5%、22.8%;鄭單958、豐德存玉16、晟玉18含水量較高,分別為28.8%、24.5%、24.4%。從機(jī)收玉米籽粒含水量≤25%的要求分析,最早達(dá)到機(jī)收籽粒要求的是豐德存玉11,需要99 d,豐德存玉10號需要102 d,豐德存玉13需要103 d,豐德存玉22需要104 d,先玉335需要105 d,豐德存玉16、晟玉18均需要108 d,鄭單958需要112 d。
2.1.2 2018年不同玉米品種不同成熟時(shí)期籽粒脫水速度 8個(gè)供試玉米品種從9月21日至10月3日5次測籽粒含水量并計(jì)算其脫水速度,籽粒含水量平均日降區(qū)間為0.42%~0.85%(表2)。首次(9月21日)測定含水量30%以下的有豐德存玉10號(28.4%)、豐德存玉11(27.7%),另6個(gè)品種的為30.1%~34.6%。末次(10月3日)測定除鄭單958含水量為28.8%外,其他幾個(gè)品種均在25%以下。
從脫水速度上看,8個(gè)品種日均脫水0.42%~0.85%,平均值為0.71%,不同品種間日脫水速度相差1倍左右。開花早且首次(9月21日)測定含水量較低的品種有豐德存玉11(27.7%)、豐德存玉10號(28.4%)、豐德存玉13(30.1%)。從脫水速度上看,日均脫水速度較快的品種有豐德存玉11、晟玉18,均為0.85%,先玉335、豐德存玉13、豐德存玉22的均為0.78%,豐德存玉10號的為0.52%。
2.2 2019年籽粒含水量、脫水速度
2.2.1 2019年不同玉米品種不同成熟時(shí)期籽粒含水量 2019年6月10日播種,6月15日出苗,7月28日至8月2日開花,9月21日進(jìn)入生理成熟期。籽粒含水量測定從出苗后97 d的9月21日開始至109 d的10月3日結(jié)束,每隔3 d測1次,共測定5次。籽粒含水量變化見表3。
從表3可以看出,9月21日首次水分測定不同品種籽粒含水量為26.6%~32.1%,其中豐德存玉11、豐德存玉16、豐德存玉10號籽粒水分含量較低,分別為26.6%、27.5%、27.6%;晟玉18、先玉335籽粒水分含量較高,分別為32.1%、30.3%。10月3日末次水分測定籽粒含水量為18.3%~26.2%,除晟玉18水分含量大于25%外,其他品種籽粒含水量在18.3%~22.4%之間。本年度因成熟期受高溫干旱影響而造成供試品種多數(shù)含水量較低。從機(jī)收籽粒含水量≤25%看,本年最早達(dá)到機(jī)收籽粒要求的豐德存玉11需要100 d,豐德存玉16需要101 d,豐德存玉10號、先玉335、豐德存玉13均需要103 d,豐德存玉22需要104 d,鄭單958需要105 d。
2.2.2 2019年不同玉米品種不同成熟時(shí)期籽粒脫水速度 8個(gè)供試玉米品種從9月21日至10月3日5次通過測定籽粒含水量計(jì)算脫水速度(表4),8個(gè)供試品種日均脫水0.49%~0.83%,平均值為0.63%,不同品種間日脫水速度相差近1倍。開花早且首次(9月21日)測定含水量較低的品種有豐德存玉11,為26.6%;豐德存玉16的為27.5%;豐德存玉10號的為27.6%。從脫水速度上看,日均脫水速度較快的品種有先玉335,為0.83%,豐德存玉13的為0.73%,豐德存玉11的為0.69%,豐德存玉16的為0.63%,豐德存玉10號的為0.55%。
2.3 不同玉米品種2年籽粒脫水特性和產(chǎn)量
2.3.1 2年籽粒含水量、脫水速度 2018年、2019年2年8個(gè)供試品種籽粒含水量、脫水速度測定結(jié)果見表5。從2年平均值可以看出,開花早且首次(9月21日)測定含水量低于30%的品種有4個(gè)品種,分別是豐德存玉11、豐德存玉10號、豐德存玉16、豐德存玉13,含水量分別為27.2%、28.0%、28.9、29.6%。未次(10月3日)測定籽粒含水量低于25%有6個(gè)玉米品種,分別為豐德存玉11、豐德存玉13、豐德存玉10號、先玉335、豐德存玉22、豐德存玉16,含水量分別為17.9%、20.6%、21.6%、21.6%、22.2%、22.3%。日均脫水量>0.70%的有3個(gè)玉米品種,分別為先玉335、豐德存玉11、豐德存玉13,日均脫水量分別為0.80%、0.78%、0.75%。
2.3.2 不同玉米品種2年產(chǎn)量結(jié)果 2018年、2019年供試8個(gè)品種小區(qū)產(chǎn)量在10.36~11.82 kg之間(表5)。鄭單958、先玉335小區(qū)產(chǎn)量分別為10.65、10.85 kg,較鄭單958增產(chǎn)的有6個(gè)玉米品種,增產(chǎn)幅度為1.83%~10.98%;比先玉335增產(chǎn)的有5個(gè)玉米品種,增產(chǎn)幅度為2.81%~8.94%。較2個(gè)對照平均產(chǎn)量增產(chǎn)的有5個(gè)玉米品種,分別為豐德存玉10號、豐德存玉22、豐德存玉16、豐德存玉13、豐德存玉11,增產(chǎn)率分別為9.96%、9.00%、8.66%、5.51%、3.78%。
2年試驗(yàn)結(jié)果表明,脫水速度快、籽粒含水量低的早熟品種,也能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。
3 結(jié)論與討論
早熟、脫水快是機(jī)收玉米的核心性狀,抗倒抗病是機(jī)收玉米的必要支持性狀,實(shí)現(xiàn)機(jī)收豐產(chǎn)的主要途徑是提高玉米種植密度[14]。有關(guān)學(xué)者已就機(jī)收玉米的豐產(chǎn)性與抗倒性、生育期、脫水性等機(jī)收性狀的相關(guān)關(guān)系,開展了系列研究,認(rèn)為應(yīng)盡快培育并推廣一批豐產(chǎn)性好、抗倒抗病性強(qiáng)、生育期適中、后期籽粒脫水速度快的品種,這是未來玉米的發(fā)展方向[15-20]。本研究通過分析2018年、2019年2年不同夏玉米品種的籽粒含水量的變化規(guī)律,認(rèn)為不同品種生理成熟后田間站稈期間脫水速度有明顯差異。豐德存玉10號、豐德存玉22等品種具有花期早、生育期短的特點(diǎn),能較早達(dá)到生理成熟,可實(shí)現(xiàn)機(jī)收籽粒;先玉335、豐德存玉13等品種具有花期適中,后期籽粒脫水速度快等特點(diǎn),也可實(shí)現(xiàn)機(jī)收籽粒;鄭單958較晚熟,且后期籽粒脫水速度較慢,不宜作機(jī)收品種。
河南省是小麥、玉米一年兩熟區(qū),較春玉米區(qū)生育期短20 d左右,實(shí)現(xiàn)本區(qū)機(jī)收玉米籽粒須要解決早熟、脫水快、站稈性好與高產(chǎn)的矛盾。玉米葉片數(shù)從中晚熟品種20~22張減少至18張以下才能實(shí)現(xiàn)早熟,葉片數(shù)減少果穗可能變小,只有適當(dāng)增加種植密度才能保證群體產(chǎn)量。增加種植密度雖有利于提高產(chǎn)量,但也會增加倒伏威脅,因此培育出早熟、脫水快、耐密植、抗倒伏的新品種類型才能適應(yīng)機(jī)收籽粒生產(chǎn)發(fā)展的需求。河南省滎陽市9月25日左右玉米已達(dá)生理成熟期,距10月10日左右小麥播種仍有15 d左右的時(shí)間,該地區(qū)9月底至10月上旬氣溫仍較高,有利于玉米籽粒脫水,應(yīng)在玉米生理成熟后田間站稈脫水10~15 d收獲才利于機(jī)收籽粒。本研究結(jié)果表明,經(jīng)遺傳改良可以培育出早熟、脫水快、產(chǎn)量高、適宜機(jī)收籽粒的新品種。
影響玉米能否機(jī)收籽粒的因素較多,包括品種的抗倒性、早熟性、生育期等,本試驗(yàn)是在 67 500株/hm2 的種植密度下對不同玉米品種后期田間站稈期間含水量的變化規(guī)律、籽粒日脫水速度進(jìn)行了分析,研究的內(nèi)容還不夠全面,今后還應(yīng)加強(qiáng)其他機(jī)收性狀的研究。
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