李文才 刘治先 杨菲

摘要：玉米成熟后的籽粒脱水速率和收获时的籽粒含水量是影响玉米籽粒机收的重要指标。本研究以185份玉米自交系为试验材料，分别在成熟期和收获期测定其籽粒含水量，分析其成熟后的籽粒脱水速率。依据籽粒脱水速率的快慢，把供试自交系分为快、较快、较慢和慢4类。本研究结果可为选育收获期籽粒含水量低、适宜机收籽粒的玉米新品种提供参考。

关键词：玉米；自交系；成熟期；籽粒含水量；脱水速率

中图分类号：S513.032文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）04-0037-03

Abstract Maize kernel dehydration rate after maturity and kernel moisture content at harvest time are the important indexes influencing mechanical harvest. One hundred and eighty-five maize inbred lines were used in this study to detect the kernel moisture content at maturity and harvest stages， respectively.Then the kernel dehydration rate after maturity was analyzed. According to the kernel dehydration speed， all the tested inbred lines were divided into four types including fast， faster， lower and low. The results could provide references for breeding new maize varieties with low kernel moisture content at harvest stage and suitable for mechanical harvest.

Keywords Maize； Inbred line； Mature period； Kernel moisture content； Dehydration rate

供給侧结构性调整新政，有助于玉米全程机械化生产，尤其是机收籽粒品种的推广和应用。目前，生产上推广的玉米品种大多数存在收获期籽粒含水量过高、籽粒机收破损率高等问题，这已成为制约黄淮海区玉米机收籽粒技术推广的主要因素之一。因此，玉米成熟后的籽粒脱水速率和收获时的籽粒含水量是衡量籽粒机收品种的重要指标。收获期籽粒含水量过高不仅会导致机收时籽粒破碎率高、损失大、生产效率低，还易造成收获后堆积晾晒过程中的籽粒霉变，直接影响籽粒的商用品质和卫生品质[1-3]。因此，当务之急是选育籽粒脱水速率快、收获时籽粒含水量低的自交系和适宜机收籽粒的杂交种，提高商品质量，降低生产成本，达到提质增效的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为185份玉米自交系（表1），由山东省农业科学院玉米研究所提供。这些自交系均为我国玉米育种和生产中广泛应用的种质资源。

1.2 试验设计与管理

2016年夏季在济南章丘（山东省农业科学院玉米研究所试验基地）、冬季在海南三亚（山东省农业科学院玉米研究所南繁试验基地）安排试验。小区行长4.5 m，行距0.6 m，单行区。随机区组排列，重复2次。播种密度7.5万株/公顷，每行定苗20株。田间管理同一般试验田。

1.3 调查项目

抽雄期每行选取生长正常、抽雄比较一致植株10棵（行两头分别除去两棵边株）挂牌，花丝吐出5 cm时记载授粉期。采用探针式籽粒水分测定仪，分别在籽粒成熟期（籽粒乳线消失，黑色层出现）[4-6]和收获期（黑色层出现后10 d），测定籽粒含水量。籽粒脱水速率（%/d）=（成熟期含水量-收获期含水量）/10 d×100%。

1.4 数据分析

试验数据采用方差分析和相关性分析。为尽可能排除环境影响和试验误差，估算各个自交系的最佳线性无偏预测值（BLUP）。

2 结果与分析

2.1 不同材料籽粒含水量变化的方差分析

成熟期和收获期的籽粒含水量统计分析表明，不同自交系间的籽粒含水量在不同试点间均存在极显著差异（表2）。济南试点，成熟期和收获期的籽粒含水量平均值分别为34.2%和28.6%，变化范围分别为25.2%～36.8%和24.4%～30.5%，变异系数分别为4.15%和8.68%；三亚试点，成熟期和收获期的籽粒含水量平均值分别为32.4%和26.8%，变化范围分别为28.2%～34.6%和23.5%～29.6%，变异系数分别为6.70%和9.33%。同时表明玉米成熟期和收获期籽粒含水量随地点、环境的不同而有明显变化。

2.2 籽粒成熟后脱水速率及与籽粒含水量相关性

济南试点，籽粒脱水速率平均值为0.52%/d，变异系数为34.21%，籽粒脱水速率最慢的系仅为0.09%/d；最快的系为1.20%/d。三亚试点，籽粒脱水速率平均值为0.57%/d，变异系数为42.46%，籽粒脱水速率最慢的系为0.10%/d；最快的系为1.21%/d。不同玉米自交系间的籽粒脱水速率存在极显著差异（表2）。

相关性分析表明：成熟期籽粒含水量与收获期籽粒含水量呈高度正相关，相关系数为0.85；籽粒脱水速率与成熟期籽粒含水量呈负相关，相关系数仅为-0.32；与收获期籽粒含水量呈高度负相关，相关系数为-0.89（表3）。

2.3 依据籽粒脱水速率对自交系分类

根据供试自交系两个试点籽粒脱水速率的BLUP值，对185份玉米自交系进行初步分类，大致分为4类（表4）。第Ⅰ类为籽粒脱水速率快的自交系，有15份（表5），占比8.11%，籽粒脱水速率平均为1.10%/d；第Ⅱ类为籽粒脱水速率较快的自交系，有62份，占比33.51%，籽粒脱水速率平均为0.90%/d；第Ⅲ类为籽粒脱水速率较慢的自交系，有45份，占比23.32%，籽粒脱水速率平均为0.70%/d；第Ⅳ类为籽粒脱水速率慢的自交系，有63份，占比34.05%，籽粒脱水速率平均为0.50%/d。

3 讨论与结论

玉米籽粒脱水干燥期一般在授粉后的40～55 d，此时籽粒从顶部开始干燥，乳线从顶部向下移动，当籽粒上的乳线消失、黑色层出现时，即为生理成熟期[4，6]。不同玉米品种生理成熟后籽粒脱水速率快慢不一[3-5]。本研究以185份玉米自交系为试验材料，采用探针式籽粒水分测定仪，分别在玉米生理成熟期和收获期测定籽粒的含水量，分析籽粒脱水速率，发现不同自交系间籽粒脱水速率存在极显著差异，籽粒脱水速率与收获期籽粒含水量存在极显著负相关，与前人研究结果相似。

185份玉米自交系按籽粒脱水速率快慢可分为4类，籽粒脱水速率快的自交系有15份、较快的有62份、较慢的有45份、慢的有63份。在15份籽粒脱水速率快的自交系中包含4S、H21等一些老品种的亲本自交系。刘艳秋等[5]对我国1970—2000年代玉米主栽品种脱水速率进行了研究，认为在收获期老品种的籽粒含水量明显低于新品种的籽粒含水量。例如，中单2号在授粉35 d后能保持很快的脱水速率，收获时籽粒含水量仅为14.4%。因此在选育收获期籽粒含水量低的玉米品种时，我们不能忽略对这些老品种种质资源的利用。

参 考 文 献：

[1] Gambin B L，Bdrras L，Otegui M E. Kernel water relations and duration of grain filling in maize temperate hybrids[J]. Field Crops Research，2007，101（1）：1-9.

[2] Reid L M，Zhu X，Morrison M J，et al. A non-destructive method for measuring maize kernel moisture in a breeding program[J]. Maydica，2010，55（2）：163-171.

[3] 丁佳琦，王紅武，刘志芳，等. 玉米单交种和自交系生理成熟后子粒脱水速率的研究[J].作物杂志，2012（5）：26-29.

[4] 李淑芳，张春宵，路明，等. 玉米籽粒自然脱水速率研究进展[J]. 分子植物育种，2014，12（4）：825-829.

[5] 刘艳秋，李明顺，李新海，等. 1970s～2000s年玉米主栽品种灌浆与脱水速率研究[J].玉米科学，2015，23（1）：85-91.

[6] 王忠孝，杜成贵，王庆成. 玉米籽粒成熟的标志——乳线的研究[J]. 山东农业科学，1986（4）：36，47.

[7] 王克如，李少昆. 玉米籽粒脱水速率影响因素分析[J]. 中国农业科学，2017，50（11）：2027-2035.

[8] 李凤海，郭佳丽，于涛，等. 不同熟期玉米杂交种及其亲本子粒脱水速率的比较研究[J].玉米科学，2012，20（6）：17-20，24.