一种基于回归模型的玉米子粒含水量快速测定方法的建立及应用

以浚单20、郑单958、桥玉8号、德美亚3号、农华101共5个不同熟期的玉米单交种为材料,利用探针式水分测定仪测量子粒+苞叶、子粒的水分含量,采用传统的烘干法对子粒、穗轴、苞叶的含水量进行测定,将二者的结果进行比较、回归分析,建立计算玉米子粒真实水分读数的数学模型:y=95.709-2.29x+0.02x2(R2=0.774),优化利用探针式水分测定仪进行子粒含水量测定的方法。早熟品种德美亚3号虽然脱水速率无明显优势,但后期站秆、脱水时间长,收获时含水量明显较低。     

不同类型玉米品种间子粒脱水速率相关分析

利用10个黄淮海区域有代表性的玉米品种,进行子粒脱水速率相关性状研究。结果表明,子粒水分含量与散粉天数、生理成熟天数、穗轴水分、苞叶水分、百粒重及小区产量具有显著的正相关,与子粒脱水速率呈显著负相关。不同品种所有子粒脱水性状间均存在显著差异。通径分析结果表明,仅苞叶水分这一性状对子粒含水量具有显著的正向直接效应。依据子粒生理成熟期时的水分含量把其划分为3种不同脱水类型,品种不同类型、同一类型不同品种间均具有完全不同的脱水方式。根据研究结果提出,实现机收子粒应该重点考虑3个重要因素,即生理成熟期、生理成熟后子粒脱水速率和种植密度。     

不同自然脱水类型玉米品种子粒含水率变化与灌浆动态的关系

采用不同自然脱水速率的玉米品种为材料,分析其花后子粒含水量、粒重、体积和子粒灌浆的动态变化以及灌浆参数,研究玉米子粒含水量变化与灌浆动态的关系。结果表明,不同自然脱水类型玉米品种子粒含水量变化,以花后29 d和46 d为时间点,可划分为3个阶段。两种类型玉米品种46 d后自然脱水速率与蜡熟期(29~46 d)子粒含水量的变化趋势都正好相反。子粒体积和粒重变化趋势基本一致,花后46 d品种间差异逐渐加大。不同类型玉米品种灌浆动态变化差异较大,自然脱水快的品种(先玉335和桥玉8号)和自然脱水慢的品种(蠡玉16和中科4号)最大灌浆速率分别出现在花后29 d和36 d,二者最大灌浆速率差异达到显著水平,自然脱水快的品种平均灌浆速率低于脱水慢的品种,且活跃灌浆期较脱水慢品种短。两种类型玉米品种子粒含水量变化和灌浆速率呈正相关关系,其中脱水快的类型品种达到显著水平,相关系数为0.805(R0.05=0.755)。     

辽东玉米植株与子粒脱水特性相关性分析

选用生育期相近的宏硕899、粒收1号、郑单958共3个品种,在3个种植密度下进行生理成熟期、收获期子粒含水率与植株叶片、茎秆、穗部、子粒脱水特性分析。结果表明,植株各部位含水率生理成熟期前后变化差异较大,生理成熟前2周,穗位茎、茎秆、穗柄、穗轴含水率几乎不变,穗位叶、苞叶、子粒含水率呈降低趋势,子粒含水率在30%～35%时苞叶与叶片进入迅速脱水期;生理成熟后穗位节茎秆含水率下降快于其他茎秆,茎秆与穗柄含水率下降速率相近,穗轴与子粒含水率下降幅度相近。品种间生理成熟时子粒含水率无显著差异,郑单958生理成熟后子粒脱水速率低于宏硕899和粒收1号。随密度增加,生理成熟期植株叶片、茎秆含水率呈降低趋势。密度对穗轴、穗柄及子粒含水率影响较小,不同密度处理间含水率无显著差异。辽东地区增加密度能够提高植株生理成熟后叶片、茎秆脱水速率,但对子粒含水率及脱水速率无显著影响,品种持绿性与子粒后期脱水相关性不大。受降雨影响辽东地区玉米生理成熟后空气相对湿度大,子粒脱水速率慢,降低收获时子粒含水量应从立秆延迟收获入手。     

郑单958与先玉335子粒脱水特征研究

以目前我国种植面积最大的玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,对其子粒脱水情况及相关因素进行初步分析。研究结果表明,子粒含水率与脱水速率均随生育进程的推进不断降低,但两个品种差异明显。生理成熟时,郑单958子粒含水率为27.19%~30.51%,先玉335为24.61%~26.78%,较郑单958低2.58~3.73个百分点。含水率稳定时,郑单958和先玉335的子粒含水率分别为21.77%和16.96%,先玉335较郑单958低4.81个百分点。郑单958的子粒脱水速率低于先玉335,调查范围内该品种子粒含水率均高于先玉335。相关分析显示,子粒含水率变化与苞叶、穗轴的含水率变化呈极显著正相关,与穗柄含水率变化无相关性,苞叶和穗柄的含水率品种间差异不显著,穗轴含水率则有明显的品种间差异。     

玉米自交系生理成熟后子粒自然脱水速率分析

玉米生理成熟后子粒自然脱水速率是影响收获时子粒含水量的重要因素之一。以179份玉米自交系为试验材料,分别在生理成熟期和收获期测定子粒含水量,分析生理成熟后子粒脱水速率。通过聚类分析,179份玉米自交系按子粒脱水速率快慢可分为4类,属于子粒脱水速率快的自交系有13份,平均脱水速率为1.29%/d。利用2 824个SNP标记,将13份快速脱水的玉米自交系划分为5个杂种优势群,可为选育收获期子粒含水量低、适宜机收子粒的玉米品种提供参考。     

脱水速率和灌浆速率对玉米收获期子粒含水量的影响

以黑龙江省极早熟和早熟玉米种植区域两对收获期含水量差异显著的玉米主栽品种及其亲本自交系为试材,极早熟玉米种植区域品种为德美亚2号和克玉17,早熟玉米种植区域品种为德美亚3号和哲单37,对比调查子粒含水量动态变化、灌浆速率、生理成熟前后脱水速率等,分析与收获期子粒含水量的关系。结果表明,收获期含水量低的德美亚2号和德美亚3号,与同熟期含水量高的克玉17和哲单37相比,均提前3 d达到生理成熟期,此时期两对杂交种间子粒含水量均无显著差异,灌浆速率平均快0.12 g/d,灌浆时间缩短3 d,各自的母本自交系间呈现出同样的变化;生理成熟后德美亚2号和德美亚3号与克玉17和哲单37相比,随着子粒脱水速率的加快,子粒含水量差异逐渐增大,收获期差异达到极显著水平,父母本自交系间也具有同样的表现。玉米收获期子粒含水量与生理成熟后子粒脱水速率和子粒灌浆速率均呈极显著和显著负相关,相关系数分别为-0.767和-0.589。     

不同熟期玉米杂交种及其亲本子粒脱水速率的比较研究

以3个不同熟期玉米杂交种及亲本自交系为试验材料,对子粒脱水速率、子粒含水率和植株相关性状进行测定比较。结果表明,不同熟期玉米材料子粒脱水速率存在显著差异,熟期对子粒脱水速率有明显影响,中晚熟材料的平均脱水速率高于晚熟品种;生理成熟后子粒脱水速率在杂交种父本间差异极显著,母本间无差异,杂交种子粒含水率与亲本自交系呈极显著正相关,子粒生理成熟时含水率的高低影响收获时的含水率;子粒自然脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关,与穗长、穗粗、行粒数、子粒长、穗位高、株高均呈显著负相关。     

适宜机械粒收玉米品种脱水特性及相关性状研究

以5个不同熟期玉米杂交种为试验材料,通过玉米子粒含水率、脱水速率及相关性状测定,比较不同玉米品种脱水等性状。试验结果表明,适合粒收品种华美1号与其他品种相比,具有生育期短、含水率低、生理成熟后脱水速率快和果皮薄等特点,2016年生理成熟和收获时含水率分别为32.25%和20.20%,2017年分别为35.28%和17.47%。相关分析结果表明,子粒脱水速率与果皮厚度呈极显著负相关,相关系数为-0.975;与苞叶脱水速率和含水率呈显著相关,相关系数分别为0.935和-0.950;与其他性状相关性不显著。     

玉米收获期子粒含水量相关性状的遗传及育种策略

收获期子粒含水量的高低严重影响玉米子粒的商品品质和生产成本.不同品种间收获期子粒含水量存在显著差异,这种差异受品种、灌浆速率、生理成熟时的含水量、脱水速率和环境等多个因素影响.收获期子粒含水量的遗传力高,狭义遗传力为77%,可进行直接选择,但在田间可通过某些相关性状进行间接选择.同时可借助RSE等选择指数选育高产、收获时含水量低的玉米杂交种。     

长江中游南部春玉米子粒不同阶段脱水规律研究

以脱水速率不同的3个品种先玉335(XY335)、登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为供试材料,春季分3个播期种植,分析长江中游南部玉米不同阶段子粒脱水特征以及子粒脱水与灌浆、气象因子的关系。结果表明,3个品种在3个播期的子粒脱水速率均表现为先上升后下降、后期又快速上升。后期快速升高的起点前后子粒脱水速率呈现不同的特征。将后期子粒脱水速率快速上升的起点作为分隔点,前期为T1阶段,后期为T2阶段。T1阶段,子粒脱水速率与灌浆速率极显著正相关(r=0.845**,P0.01),与各气象因子无显著相关关系,表现生理脱水特征;T2阶段,子粒脱水速率与温度相关的气象因子及平均日照时数显著正相关,与降雨量显著负相关,表现净脱水特征。子粒脱水速率品种间差异主要体现在后期,XY335、DH605后期脱水速率高于ZD958;以子粒含水率为评价尺度时,XY335、DH605后期脱水速率快速升高的时间早于ZD958。结果表明,玉米子粒后期脱水速率受品种基因型与气象因子的影响,收获时含水率低的品种具有后期快速脱水启动早、脱水速率更快的特征。     

影响夏玉米生理成熟后子粒脱水的相关因素分析

以26个夏玉米杂交种为材料,分析不同玉米杂交种收获时子粒含水量及影响生理成熟后子粒脱水速率的粒型、主要成分含量等相关因素。结果表明,不同玉米杂交种在收获期子粒含水量、生理成熟后平均脱水速率、阶段性脱水速率、粒型、主要成分含量等方面均存在极显著差异。子粒生理成熟后不同阶段脱水速率间比较,前期脱水速率中期脱水速率后期脱水速率。相关分析表明,收获期子粒含水量与粒型(粒长×粒厚/粒宽)、子粒淀粉含量呈显著负相关,与子粒脂肪含量呈极显著正相关。表明生理成熟后脱水较快品种的理想粒型为较高的粒型参数值。     

种植密度对不同熟期玉米品种子粒含水率和产量的影响

2019～2020年以陕单 650(中熟)和东单 60(晚熟)为材料,设置 4个种植密度 6.0×10⁴、 7.5×10⁴、 9.0×10⁴和10.5×10⁴株/hm²,研究密度对玉米产量及子粒含水率的影响。结果表明,增密可以提高不同熟期玉米品种的产量,陕单 650在密度为 9.0×10⁴株/hm²时最优产量为 18 083.5 kg/hm²,东单 60在密度 7.5×10⁴株/hm²时最优产量为17 472.9 kg/hm²。两个品种粒重及子粒含水率随密度的增大而减小,陕单 650达到最大灌浆速率的天数、平均灌浆速率较东单 60均早 4 d和高 0.06 g/d;陕单 650和东单 60子粒平均脱水速率为 0.98%/d和 0.93%/d,陕单 650在生理成熟 4 d后子粒含水率迅速降至 25%。当密度为 9.0×104株/hm²时,陕单 650的叶片干物质转运率明显高于东单 60。通过适度增密提高产量、缩短生育期降低子粒水分的技术途径,协同实现陕西春玉米密植高产机械子粒收获生产。     

夏玉米子粒含水率和子粒灌浆的粒位差异及其关系研究

以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒中部子粒上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒下部子粒上部子粒,先玉335表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。     

陕西春玉米子粒含水率与机械粒收质量的关系分析

选择陕西灌溉春玉米区主栽品种12个,2016～2017年在陕西榆林玉米试验站用约翰迪尔收割机子粒机收,调查分析玉米粒收质量指标与子粒水分的关系。结果表明,机收质量指标品种间差异较大,变异系数在23.52%～109.8%;收获时子粒水分平均26.01%,杂质率1.02%,破碎率7.44%,田间产量损失率3.21%。机械粒收玉米破碎率、田间产量损失率与子粒水分均呈显著正相关。当子粒含水率低于25.4%时,破碎率和损失率分别低于8%和3%,符合国标要求,满足机械粒收质量要求。子粒破碎率高是影响陕西灌溉春玉米区机械粒收的关键质量问题,子粒含水率是影响机械粒收质量的主控因素。通过选择子粒脱水快和含水率低品种、合理安排收获时间能够保证陕西春玉米区机械粒收质量。