魯西北地區(qū)夏玉米機械粒收質(zhì)量影響因素及品種篩選

郭智慧 崔慧妮 郭建軍 王義 高建勝 李擁軍 郭良海

摘要 選用京農(nóng)科828、MC121、魯單9169、德科501、中農(nóng)大678、登海518、迪卡517、MC812、鄭單309和鄭單958共10個當?shù)赝茝V面積較大及近幾年國審、省審宜粒收品種，研究魯西北地區(qū)夏玉米機械粒收質(zhì)量的影響因素。利用各品種收獲時含水量及產(chǎn)量指標，采用雙向平均值法篩選出適宜當?shù)貦C械粒收品種。結果表明，收獲時玉米籽粒含水率與籽粒破碎率、雜質(zhì)率呈極顯著的正相關關系，籽粒含水率是玉米機械粒收主要限制因素。根據(jù)產(chǎn)量和收獲時籽粒含水率雙向平均法，初步篩選出MC812、迪卡517和鄭單309共3個收獲時籽粒含水率低又高產(chǎn)的品種，收獲時產(chǎn)量分別為14 318.95、13 057.73、12 925.09 kg/hm2，籽粒含水率分別為26.0%、25.6%、27.3%，可推薦為該區(qū)域適宜機械粒收品種。

關鍵詞 玉米;機械粒收;籽粒含水率;收獲質(zhì)量;品種篩選

中圖分類號 S 513? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）12-0041-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.12.010

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Factors Affecting the Quality of Maize Grain Mechanical Harvest and Corresponding Cultivar Selection in Northwest Area of Shandong

GUO Zhi-hui， CUI Hui-ni， GUO Jian-jun et al （Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou， Shandong 253015）

Abstract A total of 10 suitable grain harvesting varieties （Jingnongke 828， MC121， Ludan 9169， Deke 501， Zhongnongda 678， Denghai 518， Dika 517， MC812， Zhengdan 309 and Zhengdan 958） were selected to study the factors affecting the quality of maize grain mechanical harvest in Northwest Shandong Province. The results showed that the grain water contens were a significant positive correlation with the grain breakage rate and the impurity rate， and the grain water content was one of the main limiting factors of mechanical grain harvest. Based on two important indexes of grain water content and yield， three cultivars with higher yield than average and grain water below average， that is， MC812， Dika 517 and Zhengdan 309， were selected for maize mechanical grain harvest by bi-directional average method. The yield at harvest was 14 318.95， 13 057.73 and 12 925.09 kg/hm2， respectively. The grain water content was 26.0%， 25.6% and 27.3%， respectively， which could be recommended as the suitable variety for mechanical grain harvesting in this area.

Key words Maize;Mechanical grain harvesting;Grain water content;Harvest quality;Variety screening

收獲是玉米種植中最重要的環(huán)節(jié)，2017年山東省玉米機收率已達90.6%，而機械粒收面積僅占機收面積的2%[1]。機械粒收可以減少作業(yè)環(huán)節(jié)、提高工作效率、降低勞動強度，是玉米生產(chǎn)的發(fā)展方向，收獲質(zhì)量是影響其推廣應用的主要因素。前人研究表明，品種、收獲機械、耕作模式、生產(chǎn)規(guī)模、農(nóng)戶意識等因素均限制了機械粒收技術的發(fā)展，其中收獲質(zhì)量的影響最為顯著[2-4]。鑒于此，筆者研究不同玉米品種機械粒收質(zhì)量，并對其影響因素進行分析，篩選出當?shù)剌^適宜機械粒收的玉米品種，從而為當?shù)叵挠衩讬C械粒收技術推廣提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2020年在山東省齊河縣焦廟鎮(zhèn)周莊村試驗田進行，供試土壤為壤土，地勢平坦，土層深厚，土壤肥沃，易于耕作。播種前0～20 cm耕層土壤含有機質(zhì)16.1 g/kg，堿解氮89.6 mg/kg，有效磷18.8 mg/kg，速效鉀167 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗選用京農(nóng)科828、MC121、魯單9169、德科501、中農(nóng)大678、登海518、迪卡517、MC812、鄭單309共9個近年國審、省審機收組品種及推廣面積較大的宜粒收品種。

1.3 試驗設計

10行區(qū)種植，行寬65 cm，行長200 m，種植密度75 000株/hm2。玉米籽粒收獲機為“春雨MCH80”，割幅4行，各品種收獲面積為667 m2。6月12日播種，10月14日收獲。播種前前茬作物小麥全部秸稈還田，采用當?shù)仄胀ǚN肥同播機播種，種肥為N∶P2O5∶K2O=28∶6∶10的緩控釋肥，其他管理同一般生產(chǎn)田。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 籽粒含水率及雜質(zhì)率、破碎率。

在每個品種收獲地塊，從收獲機機倉內(nèi)隨機取收獲的籽粒樣品約2 kg，用水分測定儀測定含水率，重復5次。然后人工分揀為籽粒和非籽粒2部分;再根據(jù)籽粒的完整性，將籽粒分為完整籽粒和破碎籽粒并分別稱重。

雜質(zhì)率=[非籽粒部分重量/（非籽粒部分重量+籽粒部分重量）]×100%

籽粒破碎率=[破碎籽粒重量/（破碎籽粒重量+完整籽粒重量）]×100%

1.4.2 落粒損失率、落穗損失率和機收總損失率。

在各品種已收割地塊隨機選取3個樣點，每個樣點按照割幅寬選取2 m 行長作為樣區(qū)，收集樣區(qū)內(nèi)所有落穗和落粒，并分別稱其籽粒重，按照樣區(qū)面積計算單位面積落穗重和落粒重，計算籽粒機收總損失率。

機收總損失率=（單位面積田間落粒重+單位面積田間落穗籽粒重）/單位面積產(chǎn)量×100%

1.4.3 適宜機械粒收品種分類與篩選方法。

根據(jù)機械粒收單位面積產(chǎn)量計算玉米單產(chǎn)。以單產(chǎn)及收獲時籽粒含水率2個指標，采用雙向平均作圖法將9個測試品種劃歸為4類（位于 Ⅰ 象限的品種單產(chǎn)水平和籽粒含水率均高于平均值;位于 Ⅱ 象限的品種單產(chǎn)水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值;位于 Ⅲ 象限的品種單產(chǎn)水平和籽粒含水率均低于平均值;位于 Ⅳ 象限的品種單產(chǎn)水平低于平均值、籽粒含水率高于平均值）;一般來說，位于 Ⅱ 象限的品種單產(chǎn)水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值，比較適宜作為宜機械粒收品種進行推廣。

1.5 數(shù)據(jù)處理 采用WPS Excel軟件進行相關計算、處理;采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行相關性及方差分析。

2 結果與分析

2.1 夏玉米機械粒收質(zhì)量總體情況

由表1可知，9個參試品種玉米收獲時籽粒含水率為25.6%～28.9%，平均含水率為27.34%;籽粒破碎率為5.22%～10.70%，平均破碎率為6.65%，高于≤5%的國家標準（GBT 21962—2008）[5]的要求;雜質(zhì)率為0.63%～4.96%，平均為2.63%，達到≤3%的國標要求;落粒損失率平均為0.57%，落穗損失率平均為0.97%，籽粒總損失率平均為1.56%，達到≤5%的國標要求，其中落穗損失占總損失的比例達62.2%;產(chǎn)量平均為12 627.66 kg/hm2。

2.2 玉米收獲時籽粒含水率與收獲質(zhì)量的關系

對玉米收獲時籽粒含水率和機械粒收質(zhì)量各指標的相關分析，結果表明玉米收獲時籽粒含水率與籽粒破碎率及雜質(zhì)率呈極顯著的正相關關系（表2）。收獲時籽粒含水率與落粒損失率、落穗損失率及總損失率相關性不顯著，表明機械粒收總損失率受籽粒含水率的影響較小。機械粒收總損失率與落穗損失率呈極顯著正相關關系，表明機械粒收時籽粒損失受落穗的影響較大。

2.3 適宜機械粒收玉米品種篩選

玉米籽粒收獲時含水率和產(chǎn)量是衡量機械粒收質(zhì)量的重要指標。黃淮地區(qū)機械粒收玉米的籽粒含水率應不高于28%[6]，10個參試品種除鄭單958（含水率28.9%）外，其余9個品種的籽粒含水率均符合。利用籽粒含水率和產(chǎn)量2個指標按雙向平均作圖法，對各品種進行分類后的統(tǒng)計結果見圖1。由圖1可知，收獲時籽粒含水率低于平均值、產(chǎn)量高于平均值的品種有3個，分別為MC812、迪卡517和鄭單309，其收獲時籽粒含水率平均為26.3%，可作為適宜機械粒收品種。籽粒含水率和產(chǎn)量均低于平均值的品種僅有1個，為京農(nóng)科828，該品種后期籽粒脫水較快，可推薦為較適宜機械粒收玉米品種。而魯單9169和中農(nóng)大678的產(chǎn)量和收獲時籽粒含水率均高于平均值，可推薦為當?shù)貦C械收穗高產(chǎn)品種。

3 結論與討論

玉米籽粒破碎率高是我國玉米機械粒收存在的主要質(zhì)量問題[7]。該研究10個參試品種中，只有1個品種籽粒破碎率為3.98%，低于國家標準，其余品種破碎率均高于國標。籽?？倱p失率為1.56%，其中落穗損失率占比達62.2%，說明落穗損失是造成籽粒損失的主要原因。研究表明，收獲時籽粒含水率偏高導致籽粒破碎率較高，限制了玉米機械粒收技術推廣[8-10];籽粒總損失率及雜質(zhì)率均低于國家標準，說明損失率及雜質(zhì)率并不是當?shù)赜衩讬C械粒收質(zhì)量的主要影響因素。收獲時籽粒含水率高是當前我國玉米收獲時普遍存在的問題，成為機械粒收質(zhì)量提高的主要限制因素，并且高含水率也加大了籽粒貯藏的成本和難度[10-11]。該研究表明，籽粒含水率與籽粒破碎率、雜質(zhì)率呈極顯著的正相關關系，這與前人研究結果一致[12-15]，與雜質(zhì)率、落穗損失率、落粒損失率及籽?？倱p失率相關性不顯著。當前魯西北地區(qū)主要是小麥-玉米一年兩熟的種植模式，夏玉米一般6月上中旬播種，9月下旬或10月初成熟，10月上中旬播種冬小麥，夏玉米成熟后可適當推遲7～10 d收獲，延長籽粒脫水時間，降低籽粒含水率，從而提升玉米機械粒收質(zhì)量。

籽粒產(chǎn)量直接關系到種植戶的經(jīng)濟收益，而籽粒含水率是影響玉米機械粒收的重要因素[16]，因此我國北方玉米產(chǎn)區(qū)普遍采用籽粒產(chǎn)量和籽粒含水率作為篩選適宜機械粒收品種的2個關鍵指標。該研究采用相同指標，按雙向平均作圖法，初步篩選出產(chǎn)量水平高、籽粒含水率低的MC812、迪卡517和鄭單309共3個品種作為當?shù)匾藱C械粒收品種。篩選適宜機械粒收品種除考慮玉米產(chǎn)量和收獲時籽粒含水率，玉米生理成熟后立稈硬度、抗倒性和密度等因素對機械粒收的影響尚需進一步研究。

參考文獻

[1]

中國農(nóng)機網(wǎng).山東省三秋：聚焦“全程全面高質(zhì)高效”重點發(fā)力實現(xiàn)四大轉變[EB/OL].（2018-09-16）[2021-03-17].http//www.nongjx.com/news/Detail/66178.html.

[2] 雷曉鵬.黃淮海地區(qū)玉米機械收獲籽?？尚行匝芯縖D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學， 2015.

[3] 謝瓊，章惠全，劉琳.我國玉米收獲機械化發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2009（6）：104-106.

[4] 柳楓賀.影響玉米機械收粒質(zhì)量的主要因素研究[D].石河子：石河子大學，2013.

[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.玉米收獲機械 技術條件：GB/T 21962—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6] 郭慶辰，康浩冉，王麗娥，等.黃淮區(qū)籽粒機收玉米標準及育種模式探討[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2016（1）：159-162.

[7] 李少昆.我國玉米機械粒收質(zhì)量影響因素及粒收技術的發(fā)展方向[J].石河子大學學報（自然科學版），2017，35（3）：265-272.

[8] 謝瑞芝，雷曉鵬，王克如，等.黃淮海夏玉米子粒機械收獲研究初報[J].作物雜志，2014（2）：76-79.

[9] 王克如，李少昆.玉米籽粒脫水速率影響因素分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2017，50（11）：2027-2035.

[10] 王克如，李少昆.玉米機械粒收破碎率研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2017，50（11）：2018-2026.

[11] 李璐璐，雷曉鵬，謝瑞芝，等.夏玉米機械粒收質(zhì)量影響因素分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2017，50（11）：2044-2051.

[12] 李少昆，王克如，王立春，等.吉林玉米機械粒收質(zhì)量影響因素研究及品種篩選[J].玉米科學，2018，26（4）：55-62.

[13] 明博，侯金星，董國豪，等.山東玉米機械粒收技術現(xiàn)狀與問題[J].玉米科學，2018，26（6）：126-130.

[14] 高尚，明博，慕蘭，等.黃淮海平原南部玉米機械粒收現(xiàn)狀及技術應用前景的生態(tài)分析：以河南省為例[J].玉米科學，2019，27（2）：129-137.

[15] 王浥州.玉米機械粒收質(zhì)量影響因素分析及品種破碎敏感性評價[D].石河子：石河子大學，2019.

[16] 張成華，方志軍，齊世軍，等.適于機械化粒收玉米新品種育種策略探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2016，44（27）：13-14，35.