夏玉米籽粒水分动态变化分析
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摘 要：通过开展39个夏玉米杂交种籽粒水分测定试验，结果表明：百粒水量呈抛物线变化趋势，与吐丝后天数呈一元二次曲线相关;籽粒含水量与吐丝后天数呈直线负相关，收获期籽粒含水量与生理成熟—收获天数呈直线负相关，籽粒水分变化速率与吐丝后天数呈直线负相关，籽粒脱水始于百粒水量曲线峰值后。籽粒机收应在生理成熟9d后进行。
关键词：夏玉米;籽粒水分;动态变化
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）01-0024-02
玉米是世界3大粮食作物之一，在我国粮食生产中占有重要地位。籽粒直收是当前玉米全程机械化生产的瓶颈[1]，收获期籽粒含水量高是影响籽粒机收的关键因素[2]。含水量的高低决定着籽粒的软硬程度，不仅直接影响着机收的破碎率、损失率和杂质率，还会给干燥、储藏、加工等后续工作造成一定的困难。若收获时遭遇阴雨天气，还有可能发生霉变，最终影响玉米的商品品质和营养价值。本研究主要分析了玉米籽粒形成后的水分动态变化规律，为玉米适期收获提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料 2019年濉溪县杨柳农业科学实验站开展了玉米高光效品种展示，承担了神农联合体玉米品种适应性试验。
1.1.1 高光效品种展示（代号：ZS） 供试品种为金玉1233、中玉505、金秋119、隆平206、登海505、联创808、迪卡653、迪卡517、秋东368、庐玉9105和鼎玉928，共11个品种。6月19日机播，8月4—6日吐丝，9月29日收获。
1.1.2 品种适应性试验（PS） 试验分以下4组进行：（1）高密度组（75000株/hm2），区试参试品种14个（对照：郑单958）;（2）低密度组（57000株/hm2），区试参试品种8个（对照：隆平206）;（3）低密度生产试验，参试品种3个（含对照）;（4）高密度生产试验，参试品种为3个（含对照）。区试6月21日人工开沟点播，生试6月19日机播，8月5—9日吐丝，10月2日收获。
1.2 数据采集与处理 以上述区域试验I重复和品种展示、生产试验中间行植株为观测、取样对象。籽粒水分采用烘干减重法测定。品种展示和适应性试验分别自8月16日、8月24日开始，每3～5d取样1次，至收获期结束，共10次。每次取长势一致具有代表性的單穗株果穗3穗，人工脱其中部籽粒200粒，称鲜重后放入烘箱105℃杀青30min，80℃烘约36h至恒重，称干重。计算公式如下：
百粒水量（%）=百粒鲜重-百粒干重;
籽粒含水量（%）=百粒水量/百粒鲜重×100;
水分变化速率（%）=（前1次水量-后1次水量）/2次取样相隔天数。
1.3 花后气候条件 2019年8月11日至9月30日，平均气温23.9℃，日最低气温平均19.4℃，日最高气温平均29.7℃，降水量70.3mm，雨日6d，日照时数326.7h。相对湿度74.7%，平均水汽压21.9hPa，蒸发量179.8mm。整体上气温正常，降水持续偏少，日照正常。整个9月无有效降水，对玉米籽粒脱水、晾晒有利。
2 结果与分析
2.1 籽粒水分的变化动态 从图1、表1可以看出：百粒水量（w）呈抛物线变化趋势，与吐丝后天数（t）一元二次曲线相关，呈前期增长、后期减少态势。峰值点位于吐丝后31～36d（本生产周期在9月5—13日），随着吐丝期的推迟，峰值点趋于后移。峰值点百粒水量在17.5～20.2g，平均为19.1g/100粒。回归方程F值和一次项、二次项偏回归系数均达极显著水平，真实反映了百粒水量的动态变化趋势。由此可见，夏玉米籽粒脱水始于百粒水量曲线峰值后。
2.2 籽粒含水量的变化动态 从图2、表2可以看出：籽粒含水量（p）自始至终呈下降趋势，与吐丝后天数（t）极显著负相关。吐丝后天数每后移1d，籽粒含水量下降1.08～1.23个百分点。当籽粒水量达到峰值时，籽粒含水量在62.2%～70.1%，平均为65.9%。收获期籽粒含水量是籽粒机收的限制性因素[3]。分析表明，收获期籽粒含水量（p）与生理成熟—收获天数（t）显著负相关，p=33.26-0.916t，r=-0.4118*。当籽粒含水量在17%～23%时收获破碎率最低，籽粒含水量在24%～28%时，收获产量损失最小，籽粒机收时的含水量应低于25%。因此，籽粒机收应在生理成熟9d后进行。
2.3 籽粒水分变化速率 从百粒水量曲线偏导方程和表3可以看出：籽粒水分变化速率（v）与吐丝后天数（t）呈显著至极显著负相关。吐丝后天数每后移1d，籽粒水分变化速率降低0.027～0.040g/100粒·d。百粒水量曲线峰值后，水分变化速率为负。
3 结论与讨论
（1）玉米籽粒形成后，百粒水量呈抛物线变化趋势，与吐丝后天数呈一元二次曲线相关;籽粒含水量与吐丝后天数呈直线负相关，收获期籽粒含水量与生理成熟—收获天数呈直线负相关，籽粒水分变化速率与吐丝后天数呈直线负相关，籽粒脱水始于百粒水量曲线峰值后。籽粒机收应在生理成熟9d后进行。
（2）玉米籽粒生理成熟前，植株依靠传导系统，一方面将碳水化合物等有机成分传输到果穗，另一方面将果穗中的水分从籽粒和穗轴中运走，降低果穗的含水量[4]。生理成熟前，玉米籽粒脱水属于发育失水，显著受源库关系的调控。生理成熟至收获期，水分散失主要通过籽粒表面的蒸发作用，显著受田间自然环境因素的影响[5]，尤其与环境中水分的饱和亏缺程度相关。
（3）黄淮海是我国粮食生产核心区，具有特殊的生态环境和“一年两熟”耕作制度。倒茬时间短，冬小麦于10月中旬播种，麦茬玉米站秆脱水[6]，不能无休止延长，10月10日前必须收获完毕，生育期被限制在110d范围内[7]。黄淮海地区麦茬玉米籽粒机收的安全界限为：8月上旬吐丝，9月25日前后完成生理成熟，后期脱水时间10d以上。
参考文献
[1]师亚琴，孟庆立，杨少伟，等.玉米籽粒脱水速率研究进展[J].中国种业，2018（5）：23-25.
[2]李文兰，李文才，孔琦，等.玉米籽粒脱水速率的相关影响因素研究进展[J].现代农业科技，2018（6）：25，27.
[3]孔琦，孟昭东，马小燕，等.玉米收获期籽粒含水量的数量遗传分析[J].山东农业科学，2019，51（6）：22-25，37.
[4]严勇敢，刘五志，张宏军，等.陕西玉米机收品种选育与推广的思考[J].中国种业，2016（01）：11-13.
[5]张翼飞，于崧，王玉凤，等.促进玉米籽粒脱水的农艺措施研究进展[J].作物杂志，2019（1）：1-8.
[6]靳晓春，蒋佰福，牛忠林，等.玉米果穗乳熟期水分运动变化[J].中国农学通报，2019，33（26）：13-18.
[7]朱传文，朱松艳，张存岭.玉米收后籽粒水分变化与生物学性状的关系分析[J].安徽农学通报，2017，24（02）：31-33.
（责编：张宏民）
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