辽宁中部地区玉米机械粒收质量及其限制因素研究

研究和明确制约机械粒收质量的因素,对于辽宁省玉米机械粒收技术的推广和生产转型升级具有重要意义。2015-2017年在辽宁省中部的铁岭县蔡牛镇、沈北新区黄家村和海城市耿庄开展了5组玉米机械粒收试验与示范,通过对41个参试品种57个品次粒收质量指标的测试与评价,结果表明：（1）子粒破碎率均值为11.38%,5组试验均高于国家标准≤5％的要求,破碎率偏高是目前辽宁机械粒收存在的主要质量问题;（2）收获产量损失率平均为3.93%,低于国家标准≤5％要求,但不同试验组间差异较大,变幅为0.78%~12.60%,部分田块机械粒收产量损失较大;（3）57个品次样本子粒含水率与破碎率、杂质率的相关系数分别为0.596和0.454,均达到极显著水平,子粒含水率高是导致破碎率和杂质率高的重要因素;（4）产量损失主要来自落穗损失,占总损失量的63.2%~92.5%,落穗损失与植株倒伏倒折密切相关;（5）10月中下旬（10月13日至10月21日）收获,87.2%的参试品种子粒含水率可下降至25%以下,处于适宜机械粒收水分范围。本研究认为,辽宁中部地区热量资源丰富、玉米适采期长,10月中下旬收获时子粒含水率不是当前制约机械粒收质量和技术推广的首要因素,而后期茎秆衰老慢和抗玉米螟、茎腐病品种的选育,控制倒伏与落穗的技术措施应引起关注。     

北疆玉米密植高产宜粒收品种筛选

筛选耐密植、产量潜力大、脱水快、适宜机械粒收的品种是玉米密植高产全程机械化绿色生产的关键。在密植栽培条件下,2012-2017年在北疆昌吉奇台总场、伊犁新源71团和伊宁县3地开展了15个点次、133个品种/组合267个品次的品种/组合筛选试验,收获时采取机械粒收测产方式,测试收获质量、子粒含水率和单产,并按子粒含水率和产量水平2个指标采用双向平均法作图进行品种分类。试验结果表明：（1）267个样本收获时子粒破碎率均值为5.20%,略高于国家标准（GB/T 21961—2008）规定的5%水平;杂质率和产量损失率均值分别为0.67%和0.92%,低于国家标准3%和5%的要求;（2）子粒含水率均值为24.65%,子粒含水率与破碎率呈极显著正相关（r=0.461）,子粒含水率高是造成破碎率高的主要原因,两者关系可以用二次函数y=0.0346x ²-1.443x+18.998（R ²=0.3799,n=267）拟合,当子粒含水率为20.9%时,破碎率最低;（3）筛选出子粒含水率低、单产水平高的品种华美1号、晋单73、金9913、MC670、增玉1317和豫单9953,推荐为玉米密植高产全程机械化绿色生产技术适宜品种;早熟、脱水快、但产量水平低于平均值的品种有KX9384、KWS5383、登海1786、泽玉501和郑单528,推荐在热量资源偏少的地区种植,或作为热量资源适合地区的搭配品种。     

适宜机械粒收玉米新品种展示试验

通过引进4个适宜机械直接收获子粒玉米新品种,与当地主导品种郑单958对比展示试验,选择最适宜本地机械粒收的玉米新品种,充分展示新品种新技术的增产潜力,推动先进技术大面积推广应用。试验结果表明:豫安3号可以作为机械粒收玉米新品种在浚县大面积推广。     

黄淮海夏玉米生理成熟期子粒含水率研究

为明确夏玉米生理成熟期子粒含水率及其影响因素,2014-2016年,以郑单958、先玉335等玉米品种为研究对象,分别在北京和河南新乡开展品种比较和播期研究。结果表明:生理成熟期玉米子粒含水率平均27.8%,在品种间存在极显著差异,变幅为21.5%~33.1%,按80%置信区间为24.2%~31.4%;环境条件对子粒达到生理成熟的时间和含水率有极显著影响,且环境和品种之间具有明显的交互作用;生理成熟期子粒含水率高低与授粉到生理成熟经历的天数之间相关度较低。夏玉米区主栽品种郑单958、先玉335、农华101、中单909、京农科728、华美1号和农华816生理成熟期子粒含水率平均值分别为28.4%、24.9%、27.9%、29.1%、28.7%、29.2%和29.9%。     

宁夏引/扬黄灌区玉米子粒脱水模型的构建与应用

利用宁夏银川市永宁县18个玉米品种子粒含水率动态测试数据,构建了不同品种子粒含水率与授粉后活动积温的关系模型,以2014-2016年在宁夏银川市永宁县（引黄灌区）和吴忠市同心县（扬黄灌区）两地11点次的玉米子粒含水率实测数据进行模型校验的结果表明,模型预测结果与实测值的相符性达到极显著水平（R ²=0.8397）。结合2008-2017年永宁县和同心县气象数据,模拟了供试玉米品种达到适宜机械粒收的目标子粒含水率日期,分析了不同类型玉米品种在宁夏引/扬黄灌区实行机械粒收的可行性,为当地推广玉米机械粒收、优选适宜机械粒收的优良品种提供支持。     

燕山北部丘陵温热区适宜机械粒收玉米品种的筛选

为推动玉米籽粒直收技术在燕山北部丘陵温热区的推广,于2017—2018年在赤峰市对53个参试品种进行了67个品次的适宜机械粒收筛选测试。结果表明:玉米籽粒含水量随生育进程和收获时间的推迟总体呈下降趋势,收获时间从9月29日推迟到10月23日,平均籽粒含水量从24.58%下降到18.34%。籽粒破碎率、破损率和杂质率与籽粒含水量之间均呈极显著正相关,其中破损率和破碎率与籽粒含水量的关系最密切。按产量和籽粒含水量双向平均法作图分析,筛选出登海618、迪卡159、金科玉3308、利禾1和丰田101,可作为适宜机械粒收品种。     

不同玉米品种子粒脱水速率研究

以郑单958、先玉335、农华101、登海11、中单909、正大12为研究材料,研究了子粒、苞叶、穗轴含水量及其脱水速率。结果表明：不同品种间的子粒、苞叶、穗轴含水量差异极显著,不同品种间的子粒脱水速率差异极显著。子粒含水量与苞叶、穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数分别为0.777和0.267,苞叶含水量与穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数为0.312。先玉335、农华101在子粒脱水前期较其他品种脱水快且快速脱水时间长,收获时（9月24日）的子粒含水量分别为25.40%和26.58%;符合机械收粒的标准,可作为机械收粒的备选品种。     

穗期高温对玉米子粒灌浆生理及产量的影响

为揭示玉米穗期高温胁迫对子粒灌浆生理及产量的影响,以耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种先玉335为试验材料,研究了第9片叶完全展开至抽雄期高温对玉米子粒灌浆特性、淀粉合成酶活性、激素含量和产量的影响。结果表明,穗期高温处理,郑单958和先玉335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%;2个品种的粒重和灌浆前期的灌浆速率降低,到达最大灌浆速率的时间延迟,灌浆速率最大时的生长量减小,活跃灌浆期延长;灌浆前期子粒淀粉合成酶活性降低;高温对先玉335的影响明显高于对郑单958。高温处理后,2个品种子粒中的生长素、玉米素核苷和赤霉素含量变化趋势一致,均表现为灌浆初期降低,灌浆后期升高,脱落酸含量表现则相反。     

陇东旱塬密植高产机械粒收玉米新品种筛选与评价

为筛选适合陇东旱塬区耐密高产且宜机械粒收的玉米品种,于2019-2021年在甘肃平凉泾川高平试验基地对引进不同生态区的玉米品种采用福田雷沃谷神收割机进行籽粒直收。结果表明,参试品种平均产量接近于吨粮田,2019、2020和2021年产量分别为14 424.0、14 295.0和14 737.5kg/hm²,品种间产量存在显著差异,产量极差分别为3826.5、4992.0和3699.0kg/hm²。参试品种含水率变幅较大,最大相差7.2%、10.6%和5.2%。不同玉米品种延迟收获,籽粒含水率呈线性下降,以生理成熟后22.7d为适宜粒收期,且收获期含水率为25.0%、20.0%和13.9%时,籽粒破碎率依次为2.82%、1.68%和1.20%。品种MC703和先玉335破碎率3年平均分别为3.84%和2.99%,杂质率分别为0.49%和0.35%,迪卡519破碎率和杂质率2年平均为4.66%和0.12%,均符合国家粒收标准。因此,陇东旱塬适宜粒收的含水率为<25.0%。机械粒收相比机械收穗和人工收获分别节省成本1800和3600元/hm²。综合评价,推荐收获期含水率（<25.0%）低、耐破碎性能好和单产水平高的迪卡519、MC703和先玉335作为陇东旱塬区适宜机械粒收品种。     

郑单958与先玉335黄淮海北部物候期特点分析

【研究目的】为了实时掌握夏玉米在黄淮海北部生长发育进程,综合评价环境因素对玉米生长发育的影响,调查分析了郑单958与先玉335在北纬37°53′、东经115°42′的物候期特征。夏播玉米郑单958与先玉335播种后6d出苗,生育期间为111d,灌浆期持续66d,叶片展开速率和灌浆速率随温度升高而加速,收获前6d（10月5-11日期间）,郑单958与先玉335产量贡献率分别达6.61%和4.20%。【结论】分析结果认为,黄淮海区域属于一年两熟种植模式,黄淮海北部夏玉米一般不能达到完熟收获。选用中早熟品种,及早抢播、适时晚收,保证玉米充足的有效积温和授粉后充足的灌浆时间可以显著提高玉米产量。     

玉米品种京农科728机械粒收质量性状研究

玉米机械粒收已成为我国玉米生产发展的必然趋势。以首批通过籽粒机收组国家审定的主推品种京农科728为研究材料,于2016-2018年在黄淮海夏玉米区累计50个试点开展机械粒收质量性状研究,以期为该品种示范推广和机械粒收提供技术支持。结果表明,京农科728在6月1-22日播种,均能在9月10日-10月8日正常成熟,出苗-生理成熟期平均天数为100.3d。在生理成熟后10d左右机械粒收,平均籽粒含水率24.3%,平均籽粒破碎率3.9%,平均机收杂质率1.6%。京农科728机械粒收平均产量10 526.0kg/hm²,其中以山东省滨州市邹平县试点机收产量最高,为12 078.0kg/hm²,有40个试点机收产量≥10 000.0kg/hm²,占比80.0%。机收质量指标相关性分析表明,籽粒破碎率和杂质率与籽粒含水率呈极显著正相关（r分别为0.48和0.57,n=50）,籽粒含水率是影响玉米机械粒收质量的主要因素。由此可见,京农科728在黄淮海夏播玉米区具有良好播期适应性,6月上旬至下旬播种,最早9月中旬、最晚10月上旬均达生理成熟,机械粒收质量达国家机收籽粒标准,可实现玉米籽粒直收,且机收产量高,在黄淮海夏玉米区能够保证玉米机械粒收质量和产量,适宜大面积推广应用。     

去苞叶对玉米子粒脱水过程的影响

为明确苞叶层数对玉米子粒脱水过程的影响,2015-2016年以郑单958和先玉335为试验材料,设置乳熟期（授粉后25~26d）不同程度去苞叶处理,分析苞叶层数对子粒含水率的影响。结果显示：（1）去除1层、2层和3层苞叶后,子粒含水率与同一时期不去苞叶对照差异不显著;去除4~6层苞叶后,子粒脱水过程受到不同程度的影响;去除全部苞叶后,子粒含水率在测定期间始终显著低于对照处理,2个品种表现一致。（2）去除全部苞叶后,郑单958和先玉335百粒干重显著下降,降幅为9.77%~13.29%和15.40%~16.37%,而其他去苞叶处理的百粒干重与对照无显著差异。     

辽河流域玉米籽粒脱水特点及适宜收获期分析

辽河流域处于中国东北春玉米区南部,积温资源相对丰富,在该区域推广玉米机械粒收技术具有较好的热量资源基础,但区域内玉米收获时籽粒含水率偏高,机械粒收的破碎率、损失率偏高等质量问题突出。分析区域内主推品种的籽粒脱水特征、基于热量资源条件确定机械粒收的适宜时间,是解决上述问题的合理途径。2017年选择该区域主推的29个不同熟期玉米品种,在开鲁县和铁岭县开展了籽粒脱水动态观测试验。结合流域内常年春玉米播种日期、不同品种生长发育及籽粒脱水积温需求、历史气象数据等分析结果,建立不同品种在辽河流域适宜机械粒收时期的预测方法。结果显示, Logistic Power模型可以很好地模拟春玉米籽粒含水率变化过程。不同品种籽粒实收含水率与模拟含水率间存在极显著的线性关系,决定系数R2为0.916 (n=45),均方根误差RMSE为1.217。研究建立的不同品种籽粒含水率模型具有极佳的区域适用性,以2017年国审的4个宜机收品种及流域内2个主栽品种研究,明确了不同品种适宜机械粒收时期的分布规律。国审品种中,德育919和京农科728自播种至籽粒含水率降至25%活动积温需求低于3200°C d,在辽河流域大部地区可于9月中下旬达到高质量机械粒收的籽粒含水率要求。泽玉8911和吉单66积温需求低于3400°C d,可于10月上中旬在流域内实现机械粒收,较上述德育919和京农科728晚10～20d。而当地主栽的辽单575和京科968脱水至适宜籽粒含水率的积温需求较泽玉8911和吉单66多200°Cd,无法在当地常规收获期实现高质量的机械粒收。本研究检验了基于LogisticPower模型的籽粒含水率预测模型在区域分析应用中的精度。通过比较国审宜机收品种与当地主栽品种的籽粒含水率变化、成熟和脱水的积温需求以及适宜机械粒收日期的空间分布规律,更新现有品种有助于在辽河流域实现常规收获期内的高质量机械粒收。     

不同基因型玉米品种灌浆及高产早熟特性研究

为探明不同基因型玉米品种产量、熟期及籽粒灌浆之间的差异，为玉米机收熟期选择提供理论依据。选择‘新单68’、‘新单61’、‘郑单958’三个品种，通过研究其亲本、生育期、品质及籽粒鲜重、体积、干重的变化，并对其产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明，‘新单68’亲本早熟性好，籽粒粗淀粉含量高，生育期短，‘新单61’和‘新单68’的籽粒体积均小于‘郑单958’，‘新单61’‘新单68’的籽粒体积没有明显差异。‘郑单958’籽粒干重自授粉平稳增加，‘新单61’、‘新单68’授粉24天内，干重快速增加，之后增速放缓。‘新单68’产量显著高于‘郑单958’，‘新单68’和‘新单61’的含水量显著低于‘郑单958’。总而言之，‘新单68’生育期短，粗淀粉含量高，后期灌浆快，穗轴较细，说明‘新单68’籽粒容易脱水，适宜机械化收获籽粒。     

北疆玉米大田机械粒收质量调查

北疆是我国玉米机械粒收率最高的区域,为了解北疆玉米大田粒收质量现状,2012-2017年在新疆奇台总场、伊犁新源71团、伊宁县和温泉县等地农户田块调查了机械粒收质量,共获得269组样本,结果表明：（1）子粒破碎率均值为6.38%,高于5%的国家标准[玉米收获机械技术条件（GB/T 21961-2008）]要求;杂质率和产量损失率均值分别为0.41%和0.96%,分别低于3%和5%的国家标准要求,子粒破碎率高是当前北疆玉米大田机械粒收存在的主要质量问题。（2）收获玉米子粒含水率均值为23.3%,其与破碎率呈显著相关,可用二次函数y=0.0263x ²-1.0433x+15.867（R ²=0.108,n=269）拟合。（3）在子粒含水率相同条件下,不同品种之间子粒破碎率表现出明显差异,其中,新引M751子粒破碎率明显低于KWS2564,而KX3564介于两者之间。（4）筛选早熟、脱水快、耐破碎品种,实施玉米密植高产全程机械化绿色生产,可以有效改善机械粒收质量,实现玉米高产高效协同。     

非生物胁迫对玉米杂交种及其亲本自交系产量性状的影响

以抗逆性较强玉米杂交种郑单958及其亲本(郑58、昌7-2)和抗逆性较差的杂交种陕单902及其亲本(K22、K12)为材料, 在不同种植密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、施氮量(112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和灌水量(正常灌水和前期干旱控水)条件下, 分析了2个杂交种及其亲本产量及相关生理特性的变化规律。结果表明, 在非生物胁迫条件下(高密度、低氮和前期干旱控水), 与陕单902相比, 品种郑单958叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲优势值分别增加18%、9%、28%和22%; 与陕单902亲本(K22、K12)比, 郑单958亲本(郑58、昌7-2)叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲值分别增加45%、36%、51%和45%; 郑单958产量的中亲值和中亲优势显著高于陕单902, 且中亲值增幅高于杂种优势值。玉米杂交种郑单958较陕单902增产的同时, 增强了对非生物逆境适应的能力。玉米杂交种的抗逆性来自亲本自交系。玉米杂交种抗逆性强在于增强了花后叶片光合能力(较高的LAI和SPAD值), 促进了花后干物质积累。     

淮北地区夏玉米高产的适宜收获期研究

摘要：为充分发挥玉米增产潜力,本研究根据国家（宿州）玉米试验站安排,对淮北地区玉米主栽品种郑单958和农大108体积、粒重、水分和灌浆速度变化规律进行了研究。结果表明：在授粉45天前子粒湿体积增加较快,灌浆到55-60天湿体积达最大;两个品种的干体积随着灌浆的进行一直不断增加,干湿体积都反应农大108比郑单958子粒库容潜力大。郑单958灌浆前50天粒重增加较快,农大108灌浆前55天粒重增加较快,以后增加缓慢,授粉60天不再增加。两个品种灌浆的前30-35天水分变化较小,灌浆35天后水分开始迅速下降。两个品种授粉30-35天时灌浆速率最快,日增千粒重达9克以上;授粉后40-45天灌浆速率快速下降,并且越来越弱;同时也反映农大108比郑单958灌浆速度相对滞后,故农大108收获期还要晚些。综上所述,郑单958之类的早熟品种在开花授粉55天左右收获最好,即9月底到10月初收获,对中晚熟农大108之类品种,开花授粉后的60天左右收获最好,即10月上旬收获,各种指标和效益都能达到最大化。