陇东旱塬全膜双垄沟播耐密植易机收玉米品种筛选试验初报

周刚 张建军 樊廷录 李尚中 赵刚 党翼 王磊

摘要：在全膜雙垄沟播种植条件下，为筛选出耐密植、易机械化粒收的适宜陇东旱塬地区种植的玉米品种，于2020年对8个玉米品种进行了比较试验。结果表明，8个玉米品种的生育期为129～137 d，均可正常成熟;在各时期的干物质积累量存在差异，但均符合S曲线，其中陕单650的单株干物质总量最高，为1 026.0 g。折合产量以联创825最高，为14 266.80 kg/hm2;新玉108次之，为13 695.15 kg/hm2;科河699 居第3位，为13 211.10 kg/hm2;瑞普909最低，为11117.25 kg/hm2。8个玉米品种机械粒收时的籽粒含水率、破碎率、杂质率、损失率等指标均满足《GB/T 21962-2020》要求，以籽粒含水率低、脱水快，生育期短和折合产量高为原则，推荐新玉108和先玉335可作为陇东旱塬地区全膜双垄沟播耐密植宜机收玉米品种推广。九圣禾2468籽粒含水率高达24.00%，联创825的破碎率≥5%，均不宜机收。

关键词：玉米;品种;全膜双垄沟播;耐密植;机械收获;陇东旱塬

中图分类号：S513        文献标志码：A        文章编号：1001-1463（2021）11-0069-07

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.11.015

Screening of Suitable High Density and Mechanical Harvesting Corn Cultivars with Whole Plastic-film Mulching on Double-ridge

in Dry Loess Plateau East of Gansu

ZHOU Gang 1， ZHANG Jianjun 1， FAN Tinglu 2， LI Shangzhong 1， ZHAO Gang 1， DANG Yi 1， WANG Lei 1

（1. Institute of Dryland Agriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;2. Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In order to screen the varieties that are resistant to dense planting and adapt to mechanized harvesting with whole plastic-film mulching on double ridges planting in dry loess plateau east of Gansu， a comparative experiment were conducted with 8 tested cultivars was used as test material in 2020. The results showed that the growth period of the 8 cultivars was 129 ～ 137 d， and all of them could mature normally. There were differences in dry matter accumulation among the tested cultivars at different stages， but they all conformed to the S curve， in which the total dry matter per plant of Shandan 650（1 026.0 g） was the highest. The yield to Lianchuang 825 is the highest， 14 266.80 kg/hm2; Followed by Xinyu 108， 13 695.15 kg/hm2; Kehe 699 ranked the third with 13 211.10 kg/hm2; Rip 909 had the lowest of 11 117.25 kg/hm2. The grain moisture content， broken rate， impurity rate and loss rate of 8 corn varieties at mechanical grain harvest all met the requirements of GB/T 21962-2020. The principles of low grain moisture content， fast dehydration， short growth period and high reduced yield were adopted. Xinyu 108 and Xianyu 335 were recommended to be used as corn varieties suitable for demonstration and promotion of dense-tolerant and suitable machine-harvested corn varieties with whole plastic-film mulching on double ridges planting in dry loess plateau east of Gansu. The grain moisture content of Jiushenghe 2468 is as high as 24.00%， and the crushing rate of Lianchuang 825 is ≥5%， so all should not be mechanical harvesting.

Key words：Corn;Cultivar;Whole Plastic-film Mulching on Double-ridge;Dense planting;Mechanical harvest;Dry Loess Plateau East of Gansu

玉米是陇东旱塬地区的主栽作物之    一[1 - 3 ]，该地区长年干旱少雨，玉米种植模式也演变为全膜双垄沟播种植[4 - 5 ]。近年来，随着国家对农业机械研究投入加大，该地区玉米的耕、种、管已全部实现机械化，机收环节在国内有较多型号的机械，但性能均达不到国家标准[6 ]。解决玉米在收获环节的难题，不仅要从农机方面出发，还应从农艺方面出发。李少昆[7 ]认为，玉米机械粒收是实现玉米全程机械化最好的方法之一，也是我国玉米机械化收获的发展方向，更是陇东旱塬地区玉米机械化收获收官之战。因此，从农艺角度出发，筛选籽粒含水率低、脱水快，生育期短和产量高的玉米品种，对于推动西北旱塬地区玉米机械化粒收具有重要意义。我们在陇东旱塬地区选取当地种植面积较大的8个玉米品种进行了适应全膜双垄沟播种植下耐密植、易机械化粒收的玉米品种筛选试验，以《GB/T 21962 — 2020》为标准[8 ]，比较品种间差异性能，筛选耐密植、易机械粒收品种，旨在为陇东旱塬地区玉米机械化粒收提供支持。

1   材料与方法

1.1   供试材料

供试玉米品种共8个，分别为瑞普909（山西现代种业科技有限公司提供）、九圣禾2468（九圣禾种业股份有限公司提供）、先玉335（敦煌种业先锋良种有限公司提供）、科河699（内蒙古巴彦淖尔市科河种业有限公司提供）、联创825（北京联创种业股份有限公司提供）、新玉108（新疆农业科学院提供）、陕单650（西北农林科技大学提供）、MC703（北京市农林科学院玉米中心提供）。

1.2   试验地概况

试验于2020年在甘肃省农业科学院镇原试验站进行。试验基地地理位置为北纬35° 30′、东经107° 29′，当地海拔为1 297 m，年均降水量为530 mm，且50%以上的降水集中在7 — 9月，是典型的旱作雨养农业带。试验地土壤为黑垆土，土层深厚， 耕层含有机质120 g/kg，土壤容重1.35 g/cm3， pH 7.4。前茬作物为小麦，

1.3   试验方法

试验采用随机区组试验设计，3次重复，小区面积为16.5 m2（3.3 m×5.0 m）。种植方式为全膜双垄沟播。种植密度均为75 000株/hm2，覆膜前基施N 180 kg/hm2、P2O5 105 kg/hm2，生育期不追肥，其他管理同大田一致。

1.4   测定项目和方法

1.4.1   关键生育期记录   记录各供试品种的播种、出苗期、拔节期、抽雄期、吐丝期和生理成熟期，计算全生育期。

1.4.2   玉米产量及特征测定   收获前，每小区随机选取10株带回实验室考种，并计算籽粒含水率为14%的折合产量。

1.4.3   叶绿素相对含量（SPAD）测定   在玉米各关键生育期，用SPAD-5200仪器测量玉米功能叶片的SPAD值，每小区测定10次。测量最佳时间为晴朗天气9：00 — 11：00时。

1.4.4   机收质量评价指标   采用雷沃谷神GE80.H联合收割机收获，依据《GB/T 21961 — 2008 玉米收获机械试验方法》标准测定籽粒破碎率、含杂率和产量损失率[9 - 10 ]。

杂质率（%）=[NKW/（KW1+NKW）]×100

籽粒破碎率（%）=[BKW/（KW2+BKW）]×100

产量损失率（%）=（单位面积田间落粒重+单位面积田间落穗籽粒重）/单位面积产量×100

式中，NKW为杂质重，BWK为破碎粒重，KW1为籽粒重量，KW2为完整籽粒重量。

1.5   数据分析

采用 Excel 2010软件进行数据整理并绘图，运用DPS软件进行相关分析。

2   结果与分析

2.1   生育时期

由表1可知，各供试玉米品种均在4月24日播种，九圣禾2468和MC703出苗期分别为5月5日、5月3日，其他品种出苗期均为5月4日。拔节期各供试品种基本相近，为6月19 — 20日。抽雄期以陕单650最晚，为7月12日;MC703最早，为7月7日，其余品种为7月8 — 9日。吐丝期除MC703为7月9日、联创825为7月11日外，其余品种相同，均为7月10日。生理成熟期以先玉335、新玉108、MC703最早，均为8月31日;其次是科河699，为9月1日;瑞普909和九圣禾2468居第3位，均为9月3日;联创825居第4位，为9月5日;陕单650最迟，为9月8日。全生育期以先玉335、新玉108、MC703最短，均为129 d;陕单650最长，为137d;其余品种为130～134 d。

2.2   干物质积累量

干物质积累贯穿整个玉米生育期，是籽粒产量的物质源泉。不同玉米品种在各时期的干物质积累量存在差异，但大体都符合S曲线。从图1可以看出，在试验设计密度（75 000株/hm2）條件下，单株干物质总量以陕单650最高，为1 026.0 g;科河699最低，为769.1 g，总体由大到小依次为陕单650、新玉108、九圣禾2468、MC703、普瑞909、先玉335、联创825、科河699。干物质积累在玉米生育期是一个叠加的过程。供试各玉米品种的收获期干物质积累差异较为显著。除科河699、联创825、MC703外，其余品种的收获期干物质均高于该品种的其他各时期。玉米抽雄至灌浆期干物积累量占总积累量比重最大，以联创825占比最高，为63.05%;新玉108占比最小，为53.73%;其余品种占比为53.78%～59.63%;该生育期干物积累量占总积累量比重由大到小依次为联创825（63.05%）、MC703（59.63%）、科河699（57.61%）、先玉335（55.06%）、九圣禾2468（55.05%）、普瑞909（54.97%）、陕单650（53.78%）、新玉108（53.73%）。

2.3   农艺性状与产量

由表2可知，各供试品種的穗长、秃顶长、穗行数、穗粗、百粒重、折合产量间有一定差异，行粒数、出籽率间无明显差异。以新玉108穗长最长，为20.75 cm;九圣禾2468与陕单650穗长最短，均为18.62 cm;其余品种为19.37～20.40 cm。秃顶长为0.48～1.84 cm，以九圣禾2468最短，为0.48 cm;MC703最长，为1.84 cm;其余品种为0.86～1.82 cm。穗行数以陕单650最多，为17.80行;九圣禾2468次之，为17.50行;联创825最少，为15.33行。行粒数以联创825最多，为40.17粒;九圣禾2468与陕单650最少，均为37.73粒;其余品种为38.83～39.90粒。穗粗以九圣禾2468最粗，为54.33 cm;先玉335最细，为49.67 cm;其余品种为50.33～52.33 cm。百粒重以新玉108最高，为32.05 g;瑞普909最低，为24.07 g;其余品种为26.69～30.11 g。出籽率以九圣禾2468最高，为88.53%;联创825最低，为86.16%;其余品种为86.34%～88.44%。折合产量以联创825最高，为14 266.80 kg/hm2;新玉108次之，为    13 695.15 kg/hm2;科河699 居第3位，为13 211.10 kg/hm2;瑞普909最低，为11 117.25 kg/hm2;MC703、九圣禾2468、先玉335、陕单650折合产量分别为13 176.15、12 967.50、12 733.65、11 747.70 kg/hm2。对折合产量进行方差分析表明，联创825与新玉108、科河699、MC703、九圣禾2468、先玉335差异不显著，与陕单650、瑞普909差异显著;新玉108与科河699 、MC703、九圣禾2468、先玉335、陕单650差异不显著，与瑞普909差异显著;其余品种间差异均不显著。

2.4   不同生育时期SPAD值

叶片叶绿素是植物光合作用的重要物质，其高低直接影响了作物营养生理。SPAD值与叶片叶绿素含量正相关[11 ]，可用它来反映作物体内叶绿素含量。由图2可知，在苗期瑞普909、九圣禾2468 SPAD值相近;先玉335、联创825、科河699、新玉108、陕单650、MC703的SPAD值相近。瑞普909、九圣禾2468间差异不显著，均与先玉335差异不显著，与其余品种差异显著;其余品种间差异均不显著。拔节期各供试品种的SPAD值为54.11～56.63，各品种间差异均不显著。抽雄期的SPAD值由高到低依次为瑞普909、科河699、先玉335、MC703、九圣禾2468、联创825、新玉108、陕单650，其中陕单650与联创825、新玉108差异不显著，与其余品种均差异显著;新玉108与联创825、九圣禾2468差异不显著，与瑞普909、科河699、先玉335、MC703差异显著;瑞普909、科河699、先玉335、MC703间差异不显著。灌浆期的SPAD值由高到低依次为新玉108、MC703、先玉335、科河699、九圣禾2468、联创825、瑞普909、陕单650，其中陕单650与瑞普909差异不显著，与其余品种均差异显著;瑞普909与科河699、九圣禾2468、联创825差异不显著，与种玉108、MC703、先玉335差异显著;种玉108、MC703、先玉335间差异均不显著。

2.5   机械粒收性状

由表3可知，供试品种机械粒收时的籽粒含水率为17.60%～24.00%，平均值为19.29%，其中以先玉335籽粒含水率最低，为17.60%;九圣禾2468最高，为24.00%;其余品种为17.80%～20.40%。机械粒收破碎率为2.61%～5.33%，平均值为3.76%，其中以先玉335破碎率最低，为2.61%;联创825最高，为5.33%;其余品种为2.79%～4.40%。机械粒收杂质率为0.36%～1.88%，平均值为0.88%，其中以陕单650杂质率最低，为0.36%;科河699最高，为1.88%;其余品种为0.38%～1.26%。机械粒收时科河699、联创825、陕单650落穗率最低，均为0;先玉335与新玉108的落穗率最高，均为0.21%;其余品种为0.11%～0.20%。机械粒收时的落粒率为0.34%～1.58%，平均值为0.67%，其中以联创825最高，为1.58%;瑞普909最低，为0.34%;其余品种为0.44%～0.75%。机械粒收时损失率为0.62%～2.19%，平均值为1.06%，其中以MC703最低，为0.62%;新玉108最高，为2.19%;其余品种为0.73%～1.39%。

3   结论与讨论

机收玉米品种筛选试验研究结果表明，在旱塬地区的一年一熟耕作模式下，全膜双垄沟播种植条件下8个玉米品种均在4月下旬播种，生育期为129～137 d，相差8 d，均能正常成熟。各玉米品种在不同时期的干物质积累量存在差异，但均符合S曲线，这与李尚中等[12 ]的研究结论一致。在75 000株/hm2的种植密度下，陕单650的单株干物质总量较高，为1 026.0 g、其次为新玉108、九圣禾24681。折合产量以联创825最高，14 266.80 kg/hm2;新玉108次之，为13 695.15 kg/hm2;科河699 居第3位，为13 211.10 kg/hm2;瑞普909最低，为11 117.25 kg/hm2。各品种的穗长、秃顶长、穗行数、穗粗、百粒重、折合产量间有一定差异，行粒数、出籽率间无明显差异，这与张同科 等[13 ]的研究一致。8个玉米品种在不同生育时期的SPAD差值随时间的变化呈现先增加后减少的趋势，且多数品种差异不显著，这与陈广庭等[14 ]的研究一致。影响玉米机械粒收的主要因素是籽粒含水率，王克如   等[15 ]认为玉米籽粒含水率≤25%时均可机收。虽然8个玉米品种机械粒收时籽粒含水率平均为19.29%，均满足最佳机械粒收籽粒含水率范围。但九圣禾2468籽粒含水率高达24.00%，机械粒收时联创825破碎率≥5%，均不易机收。8个玉米品种机械粒收时的杂质率均≤3%，损失率均≤5%，都满足《GB/T 21962 — 2020》要求。

依据《GB/T 21962 — 2020》标准，结合李少昆等[16 ]的研究，遵循籽粒含水率低、脫水快，生育期短和产量高的原则，认为玉米品种新玉108和先玉335较为适合旱塬地区耐密植宜机收种植，宜在陇东旱塬地区示范推广。

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（本文责编：郑立龙）

收稿日期：2021 - 08 - 30

基金项目：国家玉米产业技术体系建设项目（CARS-02-66）;国家重点研发计划“西北玉米新品种配套技术集成与示范”（2018YFD0100206）。

作者简介：周   刚（1994 — ），男，甘肃渭源人，研究实习员，硕士，主要从事西北旱地农业装备研究工作。联系电话：（0）18894311671。

通信作者：张建军（1977 — ），男，甘肃靖远人，研究员，硕士，主要从事农田土壤地力培育及栽培生理研究工作。Email：hnszhjj@ 163.com。