王淑英 樊廷錄 續(xù)創(chuàng)業(yè) 黨翼 程萬莉 趙剛 周剛 李尚中 王磊 張建軍

摘要：為篩選出適合隴東旱塬區(qū)機械籽粒直收的優(yōu)質豐產玉米新品種，采用DA7200型近紅外品質分析儀對平涼市涇川縣高平玉米籽粒機械直收試驗的20個玉米品種的籽粒進行了蛋白質、脂肪和淀粉含量測定。結果表明，有13個品種的蛋白質、脂肪和淀粉含量都達到了國家級玉米品種審定標準，其中MC703、新玉108、瑞普909、聯創(chuàng)825、先玉698、MC618和京科999在淀粉和蛋白質含量較高的同時，脂肪含量也比較高，淀粉、蛋白質和脂肪含量3個指標比國家級玉米品種審定標準分別高1.45%～3.33%、7.50%～21.25%和16.67～43.33%。結合產量和籽粒機械粒收指標數據，從參試品種中篩選出3個品質指標均較高且適宜旱塬區(qū)機械粒收的豐產優(yōu)質玉米新品種是可行的。

關鍵詞：玉米;新品種;機械粒收;蛋白質;脂肪;淀粉;隴東旱塬區(qū)

中圖分類號：S513 ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2022）04-0043-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.04.009

Quality Analysis of New Maize Varieties Grain-harvested by Mechanical

in Longdong Dryland of Loess Plateau

WANG Shuying 1， 2， FAN Tinglu 2， 3， XU Chuangye 4， DANG Yi 1， 2， CHENG Wanli 1， 2， ZHAO Gang 1， 2， ZHOU Gang 1， 2， LI Shangzhong 1， 2， WANG Lei 1， 2， ZHANG Jianjun 1， 2

（1. Institute of Dryland Agricultural， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Key Laboratory of High Water Utilization on Dryland of Gansu Province， Lanzhou Gansu 730070， China; 3. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 4. Pingliang Academy of Agricultural Sciences， Pingliang Gansu 744500， China）

Abstract：In order to screen out new high-quality and high-yield maize varieties suitable for direct grain harvesting in Longdong Dryland of Loess Plateau， DA7200 near-infrared quality analysis instrument was used to measure the protein， fat and starch content of 20 maize varieties in Gaoping of Jingchuan County， Pingliang City. The results showed the protein， fat and starch content of 13 varieties reached the national level standards of corn varieties certification. Among the 13 varieties， there were 7 varieties with higher starch， protein and fat content. These 7 varieties were MC703， Xinyu 108， Ruipu 909， Lianchuang 825， Xianyu 698， MC618 and Jingke 999. The content of starch， protein and fat were higher than the national-level standards of corn varieties certification by 1.45%～3.33%， 7.5%～21.25% and 16.67～ 43.33%， respectively. It was feasible that high-yield maize varieties with high-quality suitable for grain-harvested by mechanical in Longdong Dryland of Loess Plateau were screened out among the tested varieties， by comprehensive consideration of yield， index of grain-harvested by mechanical， content of starch， protein and fat.

Key words：Maize;New varieties;Grain-harvested;Potein;Fat;Starch;Longdong Dryland of Loess plateau

玉米是甘肅省的第一大糧食作物，同時也是種植面積最廣的糧飼兼用作物，年種植面積在100萬hm2以上[1 - 5 ]。2017年甘肅省劃定136.7萬hm2糧食生產功能區(qū)，其中旱作玉米生產功能區(qū)占全省玉米生產功能區(qū)76%，鼓勵家庭農場、農民專業(yè)合作社等新型經營主體參與糧食生產功能建設，率先推進糧食生產功能區(qū)內糧食作物生產全程機械化試點，從整體上提升糧食生產功能區(qū)的綜合生產能力。機械收獲，尤其是玉米籽粒機械收獲是實現玉米生產全程機械化的“最后一公里”。適宜品種的缺乏是影響玉米籽粒機械收獲的主要因素之一，目前生產上的大多數品種熟期偏晚、籽粒成熟度差、后期倒伏，后期果穗籽粒含水量一般在300 g/kg以上，不適合籽粒機械收獲[6 - 10 ]。因此，篩選適合甘肅旱作區(qū)機械粒收的優(yōu)質品種，是推進旱作區(qū)玉米生產全程機械化，提升糧食生產綜合能力的關鍵。我們在隴東旱塬區(qū)的涇川縣高平試驗農場，對引進20個機械粒收玉米新品種開展試驗示范，以期評價和鑒定出適合隴東旱塬區(qū)籽粒直收的優(yōu)質豐產玉米新品種。現對20個機械籽粒直收玉米新品種進行品質分析，旨在為隴東旱塬區(qū)玉米全程機械化生產中優(yōu)質高產品種的選擇提供依據。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 試驗地概況

試驗于2021年在涇川縣平涼市農業(yè)科學院高平試驗農場（107° 30′ E、35° 16′ N）進行。試驗區(qū)屬黃土高原半濕潤偏旱區(qū)。當地海拔1 150 m，年均氣溫 8 ℃，≥ 10 ℃積溫 2 800 ℃，持續(xù)期 180 d。年均降水量 540 mm，其中60%集中在 7 — 9 月。年均蒸發(fā)量 1 380 mm，無霜期約 170 d。試驗地為旱地覆蓋黑壚土，黃綿土母質，土體深厚疏松，利于植物根系伸展下扎，富含碳酸鈣，腐殖質累積主要來自土糞堆墊，無灌溉條件。2021年11月26日機械收獲時天氣正常。

1.2 ? 供試材料

參試玉米品種共20個，均為在2016 — 2020年機械收獲籽粒試驗示范基礎上篩選出的機械粒收玉米主栽品種，分別為陜單650（西北農林科技大學選育并提供），九玉W03、九圣禾2468（九圣禾種業(yè)股份有限公司選育并提供），MC703（北京順鑫農科種業(yè)科技有限公司、北京農林科學院玉米研究中心選育并提供），MC618、MC121、MC670（北京農林科學院玉米研究中心選育并提供），新玉108（新疆農業(yè)科學院糧食作物研究所、九圣禾種業(yè)股份有限公司選育并提供），瑞普909（山西省農業(yè)科學院玉米研究所選育并提供），科河699（內蒙古巴彥淖爾市科河種業(yè)有限公司選育并提供），聯創(chuàng)825（北京聯創(chuàng)種業(yè)股份有限公司選育并提供），強盛388（山西省農業(yè)科學院玉米研究所、山西強盛種業(yè)有限公司選育并提供），先玉335、先玉1483、先玉698（敦煌種業(yè)先鋒良種有限公司選育并提供），KWS9384（新疆康地種業(yè)科技股份有限公司選育并提供），迪卡519、迪卡C6361（中種國際種子有限公司、中國種子集團有限公司選育并提供），京科627、京科999（北京市農林科學院玉米研究中心、河南省現代種業(yè)有限公司選育并提供）。供試地膜為蘭州鑫銀環(huán)橡塑制品有限公司生產的白色全生物降解膜，規(guī)格為厚0.01 mm、寬1.2 m。

1.3 ? 試驗方法

試驗采用大區(qū)簡單對比試驗，隨機區(qū)組排列，每品種為1大區(qū)，不設重復，大區(qū)面積為1 330 m2。按全膜雙壟溝技術規(guī)范（寬壟寬70 cm、窄壟寬40 cm）機械覆膜種植，覆膜前一次性基施控釋氮肥（折N 225.0 kg/hm2）、磷肥（折P2O5 180.0 kg/hm2）和農家肥（折N 48.0 kg/hm2、P2O5 13.6 kg/hm2、K2O 840.0 kg/hm2），生育期不追肥。于4月20日種植，11月26日收獲，其余田間管理同當地大田。

1.4 ? 測定方法及內容

各品種機械粒收測產后，分別取樣500 g，在甘肅省農業(yè)科學院農業(yè)測試中心進行品質分析。用瑞士Perten公司生產的DA7200型近紅外品質分析儀對玉米的蛋白質、脂肪和淀粉含量進行測定[11 ]。

1.5 ? 數據統(tǒng)計與分析

試驗數據采用 Microsoft Excel 和 DPS 3. 01 軟件進行處理和單因素統(tǒng)計分析。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 蛋白質含量

從表1可以看出，20個參試機械粒收玉米品種的籽粒蛋白質含量為84.00～121.00 g/kg，其中以京科627最高，為121.00 g/kg，比含量最低品種九玉W03（84.00 g/kg）增加44.05%，各參試機械粒收玉米品種間蛋白質含量均有所差異，但不盡相同。從表2可以看出，參試各玉米品種籽粒的平均蛋白質含量為96.85 g/kg，極差為37.00 g/kg，變異系數為10.00%。結合表2可知，籽粒蛋白質含量大于平均值的機械粒收玉米品種有7個，分別是京科627、MC670、陜單650、迪卡519、迪卡C6361、MC121和MC618，分別比平均值高24.94%、16.68%、15.64%、9.45%、6.35%、4.28%、0.15%;籽粒蛋白質含量小于平均值，但≥90.00 g/kg的品種有10個，分別為聯創(chuàng)825、先玉1483、新玉108、科河699、MC703、九圣禾2468、KWS9384、先玉698、先玉335、京科999。強盛388、瑞普909和九玉W03的籽粒蛋白質含量均低于90.00 g/kg，但均高于80.00 g/kg。

2.2 ? 脂肪含量

從表1可以看出參試玉米品種籽粒脂肪含量為27.00～61.00 g/kg，其中以京科627最高，為61.00 g/kg，是含量最低品種九圣禾2468（27.00 g/kg）的2.26倍，各品種間籽粒脂肪含量變化幅度較大。從表2可以看出，參試各機械粒收玉米品種籽粒的平均脂肪含量為41.15 g/kg，極差達34.00 g/kg，變異系數20.83%。結合表2可知，籽粒脂肪含量高于平均值的玉米品種有9個，分別為京科627、迪卡519、陜單650、科河699、MC670、聯創(chuàng)825、先玉1483、先玉698、京科999，增幅為2.07%～48.24%;籽粒脂肪含量低于平均值，但≥35.00 g/kg的玉米品種有8個，分別為瑞普909、MC121、先玉335、迪卡C6361、九玉W03、MC618、新玉108和MC703。強盛388籽粒脂肪含量僅為31.00 g/kg，九圣禾2468和KWS9384籽粒脂肪含量均低于30.00 g/kg，分別為29.00、27.00 g/kg。

2.3 ? 淀粉含量

從表1可以看出，參試品種籽粒淀粉含量為640.00～716.00 g/kg，其中以九圣禾2468最高，為716.00 g/kg，較含量最低的京科627（640.00 g/kg）增加11.88%。各品種間籽粒淀粉含量差異較小。從表2可以看出，參試各品種的籽粒平均淀粉含量達694.70 g/kg，極差為76.00 g/kg，變異系數為2.98%。結合表2可知，籽粒脂肪含量高于平均值的玉米品種有12個，分別為九圣禾2468、MC703、強盛388、KWS9384、新玉108、MC618、先玉335、九玉W03、聯創(chuàng)825、京科999、先玉698和瑞普909，增幅為0.76%～3.07%;籽粒淀粉含量低于平均值，但≥690.00 g/kg的玉米品種有3個，分別為科河699、MC121和先玉1483;淀粉含量低于690.00 g/kg的玉米品種有5個，分別為迪卡C6361、MC670、迪卡519、陜單650和京科627，較平均值降幅為1.40%～7.87%。

2.4 ? 品質指標蛋白質、 脂肪、 淀粉含量的相關性分析

對品質指標進行線性分析（圖1）可知，參試各玉米品種籽粒蛋白質含量與脂肪含量呈顯著正相關（R2=0.483 5），蛋白質含量與淀粉含量呈極顯著負相關（R2=0.803 2），脂肪含量與淀粉含量呈極顯著負相關（R2=0.763 7）。說明蛋白質含量高的品種一般脂肪含量也較高，而淀粉含量高的品種蛋白質和脂肪含量通常都低，淀粉含量與蛋白質含量相關性最大，其次為淀粉含量與脂肪含量之間的相關性，蛋白質含量與脂肪含量之間相關性最小。

3 ? ?小結與討論

大量研究結果表明，玉米籽粒蛋白質含量與脂肪含量之間呈顯著正相關關系，蛋白質含量與淀粉含量之間呈顯著負相關關系，脂肪含量與淀粉含量之間也呈顯著負相關關系[12 - 14 ]，本研究與上述結論一致。對20個隴東旱塬區(qū)機械粒收玉米新品種進行品質分析的結果顯示，有13個機械粒收玉米品種（九玉W03、KWS9384、MC703、新玉108、瑞普909、科河699、強盛388、聯創(chuàng)825、先玉1483、先玉698、MC618、MC121、京科999）的3個主要品質指標（蛋白質含量、脂肪含量、淀粉含量）都達到了“淀粉含量（干基）≥690.00 g/kg，粗蛋白質含量（干基）≥80.00 g/kg，粗脂肪含量（干基）≥30.00 g/kg”的國家級玉米品種審定標準。參試20個品種中蛋白質含量以京科627最高，為121.00 g/kg;MC670次之，為113.00 g/kg;陜單650居第3位，為112.00 g/kg;其余品種為84.00～106.00 g/kg。脂肪含量以京科627最高，為61.00 g/kg;迪卡519次之，為56.00 g/kg;陜單650居第3位，為51.00 g/kg;其余品種為27.00～49.00 g/kg。淀粉含量以九圣禾2468最高，為716.00 g/kg;MC703次之，為713.00 g/kg;強盛388居第3位，為711.00 g/kg;其余品種為640.00～710.00 g/kg。對比可知，京科627、陜單650是蛋白質含量與脂肪含量高，而淀粉含量低的機械粒收玉米品種，是玉米籽粒蛋白質、脂肪、淀粉含量之間關系最典型的品種。九圣禾2468和KWS9384同時具有比較高的淀粉含量和蛋白質含量、較低的脂肪含量。MC703、新玉108、瑞普909、聯創(chuàng)825、先玉698、MC618和京科999具有較高淀粉含量和蛋白質含量的同時，脂肪含量也比較高，淀粉含量、蛋白質含量、脂肪含量3個指標比國家級玉米品種審定標準分別高1.45%～3.33%、7.50%～21.25%和16.67%～43.33%。結合產量和品質指標，從20個參試玉米品種中篩選出籽粒蛋白質含量、脂肪含量、淀粉含量等指標均較高且適宜旱塬區(qū)種植的機械粒收豐產優(yōu)質玉米新品種是可行的。

20個參試玉米品種籽粒的淀粉含量均 < 750.00 g/kg，沒達到“粗淀粉（干基）≥750.00 g/kg”的國家高淀粉玉米品種標準;脂肪含量均 < 75.00 g/kg，也沒達到“粗脂肪（干基）含量≥75.00 g/kg”的國家高油玉米品種標準;蛋白質含量均≥84.00 g/kg，均達到了國家優(yōu)質蛋白玉米品種標準（蛋白質（干基）含量≥80.00 g/kg，賴氨酸（干基）含量≥4.00 g/kg）中的蛋白質總量要求，但賴氨酸（干基）含量是否達到標準有待進一步分析。

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收稿日期：2021 - 12 - 14

基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目（2018YFD0100206）;國家玉米產業(yè)技術體系蘭州綜合試驗站（CARS-02-60）;甘肅省民生科技專項科技特派員專題（20CX9NA088）。

作者簡介：王淑英（1969 — ），女，甘肅臨洮人，研究員，主要從事旱地水土資源高效利用和抗旱生理研究工作。Email：Wang_shying@163.com。