趙永鋒，張懷釗

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/國(guó)家玉米改良中心河北分中心，河北 保定 071001）

玉米作為中國(guó)三大糧食作物之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位［1］。近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展，玉米機(jī)械化收獲逐漸推廣，對(duì)玉米成熟期籽粒含水量和脫水速率的要求也再次提高。一般認(rèn)為，玉米籽粒完全成熟收獲時(shí)的含水量降到28%～32%較為適宜，較高的含水量不僅嚴(yán)重影響籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還在一定程度上增加玉米運(yùn)輸與儲(chǔ)藏成本［2］。根據(jù)國(guó)家品種審定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，適宜機(jī)械化收獲的普通夏玉米品種，收獲時(shí)籽粒含水量不超過(guò)28%［3］。

本試驗(yàn)采用儀器BLD5086直接測(cè)定和籽粒烘干兩種方法，對(duì)86個(gè)不同玉米雜交種成熟期籽粒含水量及后期脫水速率進(jìn)行測(cè)定，旨在構(gòu)建儀器法與烘干法的相關(guān)曲線，探索快速測(cè)定玉米籽粒含水量的方法，為選育適宜籽粒機(jī)械化收獲的優(yōu)良雜交種提供參考。同時(shí)篩選出成熟期含水量低、脫水速率快的玉米雜交種，滿足夏玉米生產(chǎn)需求。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料包括國(guó)家玉米改良中心河北分中心自主選育的84個(gè)玉米雜交組合，以及市場(chǎng)采購(gòu)的先玉335、鄭單958兩個(gè)品種，具體名稱見(jiàn)表1。

表1 供試86個(gè)不同玉米雜交組合名稱

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在國(guó)家玉米改良中心河北分中心試驗(yàn)田進(jìn)行，2016年6月14日播種。采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4行區(qū)種植，行長(zhǎng)5 m，行距60 cm，株距22 cm。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

參照姜艷喜等［4］的方法，每個(gè)品種在吐絲前人工套袋，散粉后每個(gè)品種授粉10株，授粉于同一天完成，并掛牌記錄授粉日期。授粉后40 d，開(kāi)始取樣測(cè)定脫水速率，每隔2 d取樣1次。待玉米籽?；具_(dá)到成熟，即乳線消失、籽粒基部出現(xiàn)黑層，當(dāng)天取樣測(cè)定籽粒含水量。

1.3.1 籽粒含水量 根據(jù)國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程與國(guó)家種子檢驗(yàn)規(guī)程提出的高溫烘干法［5］測(cè)定玉米種子水分的方法［3］。每個(gè)品種（組合）選取株型結(jié)構(gòu)相似、生理?xiàng)l件相似的3株玉米，將果穗取下，剝開(kāi)苞葉，用BLD5086水分測(cè)定儀隨機(jī)測(cè)量玉米穗部5次，記錄讀數(shù)并求均值；之后迅速帶回實(shí)驗(yàn)室處理，每個(gè)玉米穗手工隨機(jī)脫粒，稱籽粒鮮重（M），恒溫烘箱85℃、約烘40 h，待干重恒定時(shí)測(cè)定籽粒干重（m），3次重復(fù)，計(jì)算含水量。

1.3.2 籽粒脫水速率 根據(jù)李淑芳等［6］方法，于授粉后40～54 d，每隔2 d取樣1次（取樣方法同1.3.1），共取樣7次，每個(gè)玉米穗手工隨機(jī)脫粒，稱籽粒鮮重（M），恒溫烘箱85℃、約烘干40 h，待干重恒定時(shí)測(cè)定籽粒干重（m），3次重復(fù)，計(jì)算含水量。

籽粒田間自然脫水速率=（授粉后40d籽粒含水量－授粉后54 d籽粒含水量）/14［7］。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

破碎+生物干化+機(jī)械脫水預(yù)處理工藝是將原生生活垃圾先破碎至粒徑200mm以下，再通過(guò)生物干化的方式將垃圾的含水率降至40%，最后通過(guò)機(jī)械擠壓機(jī)對(duì)垃圾進(jìn)行擠壓脫水，再度保障干化成果，并減少垃圾體積，增加垃圾密度的預(yù)處理方式。這種預(yù)處理方式專為水泥窯協(xié)同處置設(shè)計(jì)，結(jié)合了RDF具有的優(yōu)點(diǎn)，摒棄了其制取工藝的缺點(diǎn)。

式中，F(xiàn)1為各雜交組合平均含水量，P1、P2分別為各雜交組合父本、母本的籽粒含水量［8］。

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器法測(cè)定和烘干法測(cè)定玉米籽粒含水量的相關(guān)性分析

試驗(yàn)采用儀器直接測(cè)定和烘干法測(cè)定兩種方法測(cè)定玉米籽粒水分，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，建立真實(shí)的水分讀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)曲線。從圖1可以得出，兩種方法呈線性相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)曲線為y =0.4445x + 14.603，R2= 0.4509，相關(guān)性較小。

圖1 儀器測(cè)定法和烘干法測(cè)定結(jié)果的相關(guān)性分析

2.2 不同玉米雜交種成熟期籽粒含水量分析

由表2可知，86個(gè)玉米雜交組合（品種）成熟期籽粒含水量在25%～35%之間，品種間含水量差異較大。其中，農(nóng)單850、農(nóng)單820、農(nóng)單697等72個(gè)雜交組合（品種）成熟期籽粒含水量＞28%，說(shuō)明成熟期籽粒含水量高，不適宜機(jī)械收獲；農(nóng)單422、農(nóng)單715、農(nóng)單154等14個(gè)雜交組合（品種）的成熟期籽粒含水量＜28%（圖2），符合籽粒機(jī)械化收獲的品種審定標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 成熟期籽粒含水量小于28%的玉米品種

2.3 不同玉米雜交種脫水速率分析

據(jù)郭善維［9］的研究顯示，自然脫水的雜交玉米一般脫水速率為0.50%～0.75%。由表3可知，脫水速率高于0.75%的玉米組合（品種）共33個(gè)，其中農(nóng)單655、農(nóng)單832、農(nóng)單884、先玉335、農(nóng)單772、農(nóng)單476等脫水速率較快，農(nóng)單476的脫水速率最高為0.94%；脫水速率低于0.5%的玉米組合（品種）有16個(gè)，農(nóng)單584的脫水速率最低為0.29%；其他品種脫水速率介于0.5%～0.75%之間。

表2 不同玉米品種成熟期籽粒含水量（%）

2.4 不同玉米雜交種成熟期籽粒含水量雜種優(yōu)勢(shì)分析

由玉米雜交種成熟期含水量的中親優(yōu)勢(shì)（表4）可知，農(nóng)單826、農(nóng)單605的中親優(yōu)勢(shì)值相對(duì)較小，表明這兩個(gè)雜交種的含水量雜種優(yōu)勢(shì)較小，其原因主要是兩個(gè)雜交種親本自交系籽粒含水量較低，因此在選育籽粒含水量較低的雜交種時(shí)，雙親自交系應(yīng)該選擇低含水量的品種。

表3 不同玉米品種脫水速率（%）

表4 不同玉米雜交種成熟期籽粒含水量中親優(yōu)勢(shì)

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，儀器測(cè)定法與烘干法測(cè)定玉米籽粒含水量，兩種方法呈線性相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)曲線為y = 0.4445x + 14.603，R2= 0.4509，相關(guān)性不明顯，儀器測(cè)定法存在一定誤差，對(duì)于在應(yīng)用于適宜機(jī)械化收獲玉米品種選育中具有一定參考價(jià)值；對(duì)雜交品種籽粒含水量和脫水速率的分析結(jié)果顯示，農(nóng)單528、農(nóng)單623、農(nóng)單718、農(nóng)單775、農(nóng)單826、農(nóng)單829、農(nóng)單856、農(nóng)單154等8個(gè)品種為含水量低（含水量小于28%）、脫水速率快（高于0.75%）的品種，可進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)；對(duì)含水量低、脫水速率快的13個(gè)品種進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)分析，農(nóng)單826、農(nóng)單605兩個(gè)品種雜種優(yōu)勢(shì)較小，說(shuō)明雙親含水量低對(duì)于選育適宜機(jī)械化收獲玉米品種具有指導(dǎo)意義。

向葵［10］用探針?biāo)譁y(cè)定法與烘箱法對(duì)整個(gè)玉米果穗苞葉籽粒及穗軸的含水量進(jìn)行定期測(cè)量，發(fā)現(xiàn)使用探針測(cè)定時(shí)苞葉含水量對(duì)粒含水量的測(cè)量影響不顯著，穗軸含水量對(duì)籽粒含水量有兩種影響：籽粒含水量大于60%或低于20%時(shí)穗軸對(duì)籽粒含水量的影響較?。欢?dāng)籽粒含水量在20%～60%之間，穗軸對(duì)籽粒含水量的影響偏大［11］。本試驗(yàn)中儀器測(cè)定法與烘干法測(cè)定兩種方法的結(jié)果呈線性相關(guān)，但相關(guān)性不明顯，可能與穗軸對(duì)籽粒含水量的影響有關(guān)系。

董雅茹［12］認(rèn)為玉米生理成熟時(shí)籽粒干物質(zhì)積累會(huì)達(dá)到一個(gè)最大值，此后一段時(shí)間內(nèi)粒重不再增加，水分也開(kāi)始散失，此階段的籽粒脫水速率決定收獲時(shí)的籽粒含水量。本試驗(yàn)篩選出成熟期籽粒含水量低于28%的14個(gè)玉米雜交組合，符合現(xiàn)行玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)；霍仕平等［13］總結(jié)前人研究認(rèn)為，玉米籽粒生理成熟后，其脫水速率與外界環(huán)境中水分的飽和虧缺程度相關(guān)。譚福忠等［14］研究發(fā)現(xiàn)玉米籽粒生理成熟后，含水量≥30%時(shí)，脫水速率與外界溫度有關(guān)，含水量＜30%時(shí)，脫水速率與外界濕度有關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)合低含水量篩選出8個(gè)含水量低、脫水速率快的玉米組合。楊村等［15］通過(guò)對(duì)7個(gè)玉米品種水分含量進(jìn)行研究，結(jié)果表明玉米籽粒含水量的遺傳規(guī)律為加性方差比較高的加性-顯性模型，但存在部分顯性作用，籽粒含水量的廣義遺傳力較小。本試驗(yàn)對(duì)比不同玉米雜交種成熟期籽粒含水量中親優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)農(nóng)單826、農(nóng)單605的中親優(yōu)勢(shì)值小，雜種優(yōu)勢(shì)低，因此在選育籽粒含水量較低的雜交種時(shí)，雙親自交系應(yīng)該選擇低含水量的材料。

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