蔣志成，馮定明，田紅琳，閻應紅，李 鴻，周茂林

（重慶市農(nóng)業(yè)科學院，重慶 401329）

玉米生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)多、勞動強度大，產(chǎn)量低、成本高，因此迫切要求實現(xiàn)玉米聯(lián)合收獲機械化。要實現(xiàn)玉米機收，需要從種植模式［1］、合適的機械［2-3］及適宜的品種［4-5］進行篩選甚至變革，逐步實現(xiàn)從人工摘穗、機械收穗到粒收的過程。截至2019年，全國玉米機收率已達70%，但主要分布在北方區(qū)域，西南玉米區(qū)是我國三大玉米主產(chǎn)區(qū)之一，年均玉米種植面積在467萬公頃以上，然而受制于特殊地貌、氣候、玉米品種、種植模式等因素的影響，玉米機械化收獲水平不足2%［6-8］；制約南方玉米機收的主要因素有地塊小、零散，多雨氣象，以及缺乏適宜機械和適宜機收的品種，其中適宜機械化生產(chǎn)的品種選擇是難點之一。本研究擬通過多項指標分析，綜合評判破解適宜機收品種瓶頸。影響玉米機收質量的因素除了種植密度、行距、機械性能及作業(yè)速度等外部因素外，主要與品種自身特性有關，如抗倒性、植株整齊度、脫水速度、破損率、雜質率等［9-14］。在宜機收品種的篩選及評價方面，一般采用單一性狀比較法，綜合評判則可采用隸屬函數(shù)法、熵值賦權法和灰色局勢決策法等方法［15-16］，但在宜機收玉米品種篩選方面研究報道尚少。本試驗采用國家玉米良種攻關西南區(qū)主要育種單位提供的品種，在統(tǒng)一試驗方案下，借鑒前人對影響機收質量主要性狀研究結果，在各品種與機收相關的單性狀比較的基礎上，采用灰色關聯(lián)度分析法對參試品種的機收特性進行綜合評價［17-18］，以初步篩選出區(qū)域適宜的機收品種，為后續(xù)研究及示范推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試品種

根據(jù)2020年國家玉米良種攻關（西南區(qū)）機收品種比較試驗方案，參試品種來源于國家玉米良種協(xié)作攻關聯(lián)合體成員單位、全國農(nóng)技中心、相關省市種子管理部門及各承試單位，對照品種為中玉335。

1.2 試驗設計及田間管理

試驗地選在重慶市銅梁區(qū)侶俸鎮(zhèn)，北緯29°51′41″，東經(jīng)105°59′53″，海拔311 m，丘陵地貌，土地較平整，開闊向陽，光照條件好，土質紫色黏土，肥力中等偏上。土壤pH 值7.7，有機質含量24.4 g·kg-1，全氮、磷、鉀含量分別為1.666、0.15、19.03 g·kg-1，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為170.0、24.63、222 mg·kg-1。試驗采用間比法排列，每間隔9 個參試品種設置1 個對照品種，小區(qū)長12 m、寬3 m，行距0.75 m，窩距0.50 m，雙株定苗，密度53 333 株/hm2，4 行區(qū)。2020 年3 月24 日人工打窩播種，肥料用緩釋肥沃夫特（NPK 重量比為27∶9∶9）900 kg/hm2一次性施入，氮肥比常規(guī)用量減施20%，其他管理同大田生產(chǎn)。成熟后調查倒伏情況、植株及穗位整齊度，并人工摘穗1 行進行考種測產(chǎn)，余下3 行根據(jù)倒伏情況采用粒收機“沃德”進行籽粒收獲（倒伏倒折較重或倒折位太低的小區(qū)沒有機收），調查機收質量及產(chǎn)量。試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL 軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 產(chǎn)量

從36 個參試品種的收穗測產(chǎn)（見表1）來看，籽粒產(chǎn)量在4 232.8～9 347.9 kg/hm2，對照平均產(chǎn)量5 851.5 kg/hm2。參試品種與鄰近對照相比，增產(chǎn)率在-24.48%～64.94%，其 中29 個 增 產(chǎn)（1.98%～64.94%）、7 個減產(chǎn)（-24.48%～-4.23%）。從產(chǎn)量位次看，前10 位由高到低依次是桂單682、成單739、渝單8075、雅玉6188、SW2025、同玉101、渝單59、正昊玉201、畢單35、黔玉9632；從增產(chǎn)率位次看，前10 位由高到低依次是桂單682、成單739、雅玉6188、同玉101、正昊玉201、渝單8075、灃玉4 號、SW2025、渝單59、湘薈玉1 號。其中，除畢單35、正昊玉201 及渝單8075 的產(chǎn)量和增產(chǎn)率位次差異稍大外，其余基本一致，僅就產(chǎn)量而言，這10余個品種表現(xiàn)較好。

表1 宜機收玉米品種篩選試驗收穗測產(chǎn)

2.2 品種抗倒性

倒伏倒折率參試品種在0～90.63%，對照平均10.27%?？沟剐暂^好（倒折率10%以下）的主要有黔543、SAU209、真玉2369、成單312、灃玉4號、雅玉6188、中農(nóng)5 號、黔玉9632、畢單36、渝單8075、KN2040 等品種；倒伏較重的依次是同玉101、SW2023、正昊玉201、DS20101、宜單1808、雅玉158、SW2025、湘薈玉1 號、南N990、南N1510、涼435、靖玉7號、SAU210、綿單270，倒伏率在50%以上（見表2）。

表2 宜機收玉米品種篩選試驗株高及倒折率

2.3 穗位整齊度

整齊度以調查樣本變異系數(shù)的倒數(shù)表示，即：整齊度=（樣本平均數(shù)/樣本標準偏差），數(shù)值越大越整齊。

從表3 看出，穗位整齊度較好的前5 位依次是正昊玉201、KN2014、黔玉9632、畢單36、田單4 號，較差的后5 位依次是灃玉4 號、中農(nóng)5 號、SAU210、桂單682、KD204。對照為15.8。

2.4 機收質量

機收質量主要包括掉穗率、掉粒率、雜質率，以及籽粒的含水率、破碎率。從本地多年的籽粒機收情況看，影響掉穗、掉粒的因素除了品種自身外，更主要是與地塊狹小、機械類型、作業(yè)速度及機手操作的熟練程度有關，因此本試驗中對掉穗掉粒不作分析。除含水率用谷物水分測定儀檢測外，其余指標采用下列公式測算：

掉穗率=（掉穗數(shù)/應收穗數(shù)）×100%

掉粒率=［掉粒重/（機收粒重+掉粒重）］×100%

雜質率=取樣雜質重/取樣重×100%

破碎率=取樣破碎粒重/取樣重×100%

因部分品種倒伏較重，機器無法收獲，故對余下25個品種進行了機收及機收質量調查（見表3）。

表3 宜機收玉米入選品種及其性狀

2.4.1 籽粒含水率

收獲時含水率較低的品種主要有KD205、KD204、中農(nóng)5 號、湘薈玉1 號、田單4 號、靖玉7 號、SAU210、KN2040 等，含水率在20.33%～21.73%；較高的品種有中玉335、黔543、成單312、灃玉4 號、桂單682、畢單36等，含水率在25.43%～26.90%。

2.4.2 籽粒破碎率

籽粒破碎率較低的品種有湘薈玉1 號、靖玉7 號、KD204、綿918、正昊玉201、桂單682、KD205 等，破碎率在0.26%～0.90%；較高的品種有成單739、成單312、KN2040、SAU210、渝單59、雅玉6188、田單4號、黔玉9632等，破碎率在2.07%～3.31%。

2.4.3 雜質率

雜質率較低的品種有真玉2369、湘薈玉1 號、靖玉7號、正昊玉201、黔543、雅玉6188等，雜質率在0.08%～0.19%；較高的品種有中玉335、SAU209、成單312、畢單35、AU210、畢單36 等，雜質率在0.53%～1.63%。

2.5 宜機收品種綜合評判

根據(jù)灰色關聯(lián)度分析原理，以25 個品種（含對照）為樣本，以生育期、株高整齊度、穗位整齊度、倒折率、籽粒含水率、籽粒破碎率、雜質率及產(chǎn)量為評判指標。以株高整齊度、穗位整齊度和產(chǎn)量取最高值，其余性狀取最低值確定一個“參考品種”（即各性狀均表現(xiàn)相對優(yōu)異的“理想品種”），再根據(jù)多年對玉米機收質量影響因素研究經(jīng)驗，以性狀對機收質量影響重要性程度，兼顧產(chǎn)量指標分別賦予相對合理的權重。關聯(lián)度越大，表明綜合表現(xiàn)越接近“理想品種”（見表4）。

2.5.1 灰色關聯(lián)度的計算過程

步驟1 無量綱化處理：均值化（Xij/本性狀的均值）。

步驟2 標準化處理：在均值化基礎上，計算絕對差值（|Xij-本性狀參考品種的值|）。

步驟3 計算關聯(lián)系數(shù)：在標準化基礎上，計算比值（（最小值+ρ×最大值）/（Xij+ρ×最大值）），ρ的取值區(qū)間一般為（0，1），為提高分辨率，本文取值0.1。

步驟4 計算關聯(lián)度：品種在各性狀的關聯(lián)系數(shù)均值（或加權均值）。

2.5.2 各品種與“參考品種”的關聯(lián)度

從表4 看出，若不考慮各性狀的權重，按均權處理，則25 個品種的關聯(lián)度在0.431～0.660，綜合表現(xiàn)較好的前10 位品種分別是湘薈玉1 號、雅玉6188、正昊玉201、真玉2369、中農(nóng)5 號、靖玉7 號、黔543、渝單8075、KN2014 和KD204。若按相應權重計算，則25 個品種的關聯(lián)度在0.476～0.683，表現(xiàn)較好的前10 位分別是雅玉6188、真玉2369、渝單8075、黔543、正昊玉201、湘薈玉1 號、黔玉9632、桂單682、成單739和灃玉4號。

表4 宜機收玉米入選品種的灰色關聯(lián)度

從上述兩種計算結果看，雅玉6188、真玉2369、渝單8075、黔543、正昊玉201、湘薈玉1 號這6 個品種均在前10位之列，其余品種差異較大。

3 結論與討論

1）從品種的產(chǎn)量、抗倒性、植株整齊度、機收質量等性狀的重要程度綜合考慮看，參試品種在本區(qū)域表現(xiàn)較好的有雅玉6188、真玉2369、渝單8075、黔543、正昊玉201 及湘薈玉1 號，產(chǎn)量較高，抗倒性較好，機收質量較高，可作為宜機收品種繼續(xù)進行相關試驗示范。

2）適宜機收的玉米品種除需具有較好的豐產(chǎn)性外，還需具有優(yōu)良抗倒性和較高機收質量。品種的抗倒性是由形態(tài)學、材料學與力學等自身特性共同作用的結果［4］，此外玉米莖腐病、玉米螟也是導致倒伏倒折的重要因素［11］。一般認為適宜籽粒機收的品種生理成熟后倒伏、倒折之和應低于5%，低于3%為最佳，但重慶地區(qū)因多為丘陵山區(qū)，氣候特殊，常年在拔節(jié)期和灌漿期出現(xiàn)局部陣性狂風暴雨，容易導致倒伏、倒折，故筆者認為重慶地區(qū)玉米的倒伏率限制標準應適當提高至8%。機收質量主要與籽粒含水率、破損率關系密切，指標越低，越適宜機收。