本文是一篇農(nóng)業(yè)類中級(jí)職稱論文范文，選自期刊《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》是中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)主辦的學(xué)報(bào)級(jí)綜合性學(xué)術(shù)刊物。本刊的宗旨是緊密圍繞我國(guó)重大的環(huán)境問(wèn)題開(kāi)展學(xué)術(shù)研究與討論，包括環(huán)境自然科學(xué)基礎(chǔ)理論、環(huán)境戰(zhàn)略思想、環(huán)境管理的理論與方法、區(qū)域性環(huán)境污染綜合整治等。
　　摘要：機(jī)械化直接收獲玉米籽粒是目前亟待解決的難題，玉米果穗脫水特性成為研究重點(diǎn)。本試驗(yàn)以黃淮海區(qū)域36個(gè)主推夏玉米品種為研究對(duì)象，測(cè)定生理成熟前后玉米果穗各部位的含水量、脫水速率，運(yùn)用主成分和聚類分析獲得果穗脫水性較強(qiáng)的品種。結(jié)果表明：不同基因型夏玉米果穗的籽粒、苞葉和穗軸含水量?jī)蓛砷g極顯著相關(guān)，而脫水速率兩兩間不相關(guān);36個(gè)主推品種中登海605、青農(nóng)105、農(nóng)華101和金陽(yáng)光7號(hào)為該地區(qū)果穗脫水性較強(qiáng)的品種;果穗脫水性較強(qiáng)品種的苞葉、穗軸和籽粒含水量為36%、58%、29%左右;籽粒含水量不是機(jī)收粒的關(guān)鍵限制因素。

　　關(guān)鍵詞：夏玉米,含水量,脫水速率,玉米果穗

　　農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，玉米、水稻和小麥三大糧食作物，小麥基本實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化生產(chǎn)[1]，水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)處于迅猛發(fā)展階段[2，3]，而玉米機(jī)械化收獲在理論和實(shí)踐上均不夠成熟，其機(jī)械化發(fā)展成為瓶頸[4]。美國(guó)、加拿大玉米收獲機(jī)械與配套生產(chǎn)技術(shù)都比較成熟和先進(jìn)[5，6]。我國(guó)現(xiàn)有玉米品種繁多，生育期長(zhǎng)短不齊，各地生態(tài)特點(diǎn)、種植制度和耕作方式差異很大，都是制約我國(guó)玉米機(jī)械化收獲的主要因素[7～9]。黃淮海地區(qū)是我國(guó)重要的玉米產(chǎn)區(qū)，小麥、玉米一年兩熟制是該地區(qū)主要種植制度，該區(qū)域生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的夏玉米品種繁多，品種類型和性狀差異較大，缺乏科學(xué)的夏玉米機(jī)械化收獲標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致玉米機(jī)械化收獲損失大、直接收獲籽粒技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)[10，11]。因此，明確夏玉米果穗的脫水特性對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。

　　在玉米生產(chǎn)中，適宜的收獲期是提高產(chǎn)量和品質(zhì)的保證，果穗脫水特性是確保玉米機(jī)械化收粒的前提[12]。我國(guó)通常以玉米果穗的苞葉枯白松散、籽粒含水量33%左右、黑色層形成作為收獲參考[13～15]，實(shí)踐證明，這一參考標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)指導(dǎo)作用較差，缺乏可靠理論依據(jù)，有待進(jìn)一步研究明確。國(guó)內(nèi)對(duì)不同品種玉米籽粒脫水速率的報(bào)道較多[16～18]，對(duì)果穗各部位脫水特性綜合評(píng)價(jià)的研究較少。本試驗(yàn)以36個(gè)黃淮海區(qū)域主推玉米品種為研究對(duì)象，通過(guò)測(cè)定玉米生理成熟前后果穗各部位含水量和脫水速率，運(yùn)用主成分和聚類分析篩選出果穗脫水性較強(qiáng)的夏玉米品種，以期為黃淮海地區(qū)機(jī)收籽粒夏玉米品種的選育及配套栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

　　試驗(yàn)于2013年6月～10月在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所龍山試驗(yàn)基地(117°32′E，36°43′N)進(jìn)行。該地屬溫帶大陸季風(fēng)性氣候，四季分明，光照充足，雨量充沛，年均降水量693.4 mm，年均氣溫13.6℃，年均日照時(shí)數(shù)2 558.3 h，無(wú)霜期209 d，具黃淮海區(qū)域典型特點(diǎn)。試驗(yàn)地前茬為冬小麥，棕壤土，土層深厚，地下水在5 m以下。

　　選用黃淮海夏玉米區(qū)36個(gè)主推品種(表2)為研究對(duì)象。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。種植密度為6.75萬(wàn)株/hm2，行距0.66 m，行長(zhǎng)5 m，每小區(qū)種植8行。定苗后一次性施入玉米專用復(fù)合肥(17-17-17)600 kg/hm2，其它管理同一般高產(chǎn)田。

　　1.2測(cè)定項(xiàng)目與方法

　　從9月15日開(kāi)始取樣，每3天取1次，各品種每次取3份果穗，共取樣6次。果穗脫水速率計(jì)算方法：烘干法測(cè)定籽粒、苞葉(含穗柄)、穗軸的含水量，根據(jù)2次相鄰樣品含水量，計(jì)算果穗日脫水速率。脫水速率(%/d)=100×(前1次含水量-后1次含水量)/兩次取樣相隔天數(shù)。

　　1.3玉米果穗脫水性評(píng)價(jià)體系的建立

　　1.3.1最小數(shù)據(jù)集(MDS)的選取 MDS的選擇完全取決于試驗(yàn)?zāi)康腫19，20]，本試驗(yàn)主要目的是為選育果穗脫水性強(qiáng)的夏玉米品種及配套栽培技術(shù)提供一些參考。黃淮海麥-玉兩熟區(qū)玉米的收獲時(shí)間一般是10月1日，因此，選該日收獲果穗的脫水性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。選擇影響機(jī)收的果穗指標(biāo)即籽粒、苞葉(含穗柄)、穗軸三者的含水量作為MDS，運(yùn)用因子分析法對(duì)各指標(biāo)因子進(jìn)行主成分分析，得到各指標(biāo)因子主成分(PC)的特征值和貢獻(xiàn)率。

　　1.3.2權(quán)重的確定本研究計(jì)算權(quán)重運(yùn)用客觀賦值法，也就是用主成分分析確定權(quán)重值，用某指標(biāo)的公因子方差占所有指標(biāo)公因子方差總和的比例來(lái)表示[21，22]。

　　1.3.3隸屬度函數(shù)值的計(jì)算方法[22]

　　1.3.4綜合評(píng)價(jià)模型的建立[21，22]

　　式中，D值為不同基因型夏玉米果穗脫水性強(qiáng)弱指數(shù);Wj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重。

　　1.4 數(shù)據(jù)分析

　　采用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析，用SPSS 18.0軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、主成分分析和聚類分析，采用Microsoft Excel 2007作圖表。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1不同基因型夏玉米果穗各部位含水量、脫水速率相關(guān)性分析

　　由圖1可以看出，玉米果穗的苞葉和穗軸、籽粒和苞葉、籽粒和穗軸的含水量Pearson相關(guān)分析得出的R值分別為0.549、0.858、0.540，經(jīng)顯著性分析得P值都小于0.01，因此果穗苞葉、穗軸和籽粒的含水量?jī)蓛砷g都極顯著相關(guān)。苞葉和穗軸、籽粒和苞葉、籽粒和穗軸脫水速率Pearson相關(guān)分析得出的R值分別為0.118、0.095、0.009，經(jīng)顯著性分析，P值都大于0.05，因此三者脫水速率間不相關(guān)。

　　2.2不同基因型夏玉米果穗脫水性綜合評(píng)價(jià)

　　由表1看出，穗軸、苞葉、籽粒含水量的權(quán)重值分別為0.456、0.453、0.091，因子的權(quán)重值越高在評(píng)價(jià)時(shí)占得份額就越大。各品種籽粒的含水量為29%左右，權(quán)重值比較小;穗軸的含水量為70%左右，能直接影響機(jī)械化操作，其權(quán)重值較高;苞葉本身因干枯含水量較低，但機(jī)械化操作需要將穗柄納入苞葉中，而穗柄的含水量較高，因此苞葉的含水量也較高，權(quán)重值也較高。 　　根據(jù)公式計(jì)算出不同基因型夏玉米果穗各指標(biāo)因子的隸屬度函數(shù)值和最終的D值(表2)，D值的大小表示各品種果穗脫水性強(qiáng)弱，D值越接近1表明該品種在該地區(qū)種植果穗脫水性越強(qiáng)。金陽(yáng)光7號(hào)的果穗脫水指數(shù)最大，為0.72，說(shuō)明其果穗的脫水性較強(qiáng)，中科11的果穗脫水指數(shù)最小，為0.04，說(shuō)明其果穗的脫水性較差。

　　依據(jù)D值通過(guò)最大距離法聚類分析，結(jié)果(圖2)表明，36個(gè)品種劃分為3類，果穗脫水性較強(qiáng)的品種有4個(gè)：登海605、青農(nóng)105、農(nóng)華101和金陽(yáng)光7號(hào);果穗脫水性較差的品種有10個(gè)：金海604、蠡玉37、金海5號(hào)、屯玉808、魯單9066、登海661、諾達(dá)1號(hào)、魯單9088、中科11和東單60;中間型品種：浚單20、青農(nóng)8號(hào)、濟(jì)玉1號(hào)、連勝15、連勝188、德利農(nóng)988、齊單1號(hào)、鄭單

　　3討論與結(jié)論

　　Zuber 等[23]研究指出，玉米苞葉厚度與籽粒含水量呈顯著負(fù)相關(guān)， Crane 等[24]也研究發(fā)現(xiàn)，玉米生理成熟后的籽粒脫水速率與果柄、苞葉長(zhǎng)度、籽粒形狀和大小存在著密切的關(guān)系。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)不同基因型夏玉米果穗中籽粒、苞葉和穗軸的含水量?jī)蓛砷g極顯著相關(guān)，而脫水速率兩兩間不相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，乳線位置年際間、品種間差異較大，黑色層出現(xiàn)早晚不能充分反映生理成熟狀況，不能用來(lái)作為機(jī)械直接收獲玉米籽粒的依據(jù)[25～27]。還有研究證實(shí)，機(jī)械直接收獲籽粒且較小限度破壞種子要求籽粒含水量在25%～19%，含水量低于15%時(shí)機(jī)械較嚴(yán)重?fù)p傷籽粒[28]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)果穗脫水性綜合評(píng)價(jià)獲得的4個(gè)脫水性較強(qiáng)品種的苞葉、穗軸和籽粒含水量為36%、58%、29%左右，試驗(yàn)中36個(gè)品種的籽粒含水量多在29%左右，因此，籽粒含水量不是阻礙機(jī)械化進(jìn)程的關(guān)鍵因素。

　　本試驗(yàn)通過(guò)主成分分析獲得各品種的D值，D值越接近1表明該品種在當(dāng)?shù)胤N植果穗的脫水性越強(qiáng)，金陽(yáng)光7號(hào)的D值最大，為0.72，與1.00還存在很大差距，可見(jiàn)，改善果穗脫水特性的潛力很大。通過(guò)聚類分析將36個(gè)品種分成3類，果穗脫水性強(qiáng)的品種只占試驗(yàn)品種的1/9。因此，育種方面，建議培育出生理成熟時(shí)能迅速脫水的品種，使各部位的含水量迅速降低以利于機(jī)械收獲;栽培方面，建議在麥-玉兩熟區(qū)域，為實(shí)現(xiàn)玉米機(jī)械化收粒目標(biāo)，在不影響小麥冬前基本苗前提下，可適當(dāng)調(diào)整玉米晚收小麥晚播，使果穗各部位含水量降低以利于機(jī)械作業(yè)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 趙廣才，常旭虹，王德梅，等. 中國(guó)小麥生產(chǎn)管理技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略探討[J]. 作物雜志， 2013(4)：4-6.

　　[2]沈亮，韓休海，耿志杰. 我國(guó)水稻插秧機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)機(jī)使用與維修，2011(1)：4-6.

　　[3]張漢夫. 我國(guó)水稻育插秧機(jī)械化進(jìn)入快速發(fā)展階段[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2009(2)： 29-30.

　　[4]胡偉. 中國(guó)玉米收獲機(jī)械化發(fā)展研究[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

　　[5]胡少永. 玉米收獲機(jī)械的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2013(4)：59-61.

　　[6]班春華. 我國(guó)玉米收獲機(jī)械化發(fā)展剖析[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備，2013(7)：78-80.

　　[7]Xiu Y F，Lin H B，Wang R X，et al. Study on the adaptability of corn machinery and agronomic requirements in the transition to precision agriculture[C].World Automation Congress，2010：483-488.

　　[8]黃梅，李盛春，宋繼忠，等. 玉米收獲機(jī)適用性影響因素及性能指標(biāo)的研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2013，35(8)：149-153.

　　[9]Ning W Y，Kuang Y L，Zhang Y H. A study of the development of agricultural mechanization in Kunming[J]. Asian Agricultural Research， 2013，5(2)：26-29.

　　[10]劉水長(zhǎng)，張勇，李磊. 我國(guó)玉米機(jī)械化收獲現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2008，30(10)：201-205.

　　[11]孫進(jìn)良，劉師多，丁慧玲. 我國(guó)玉米收獲機(jī)械化的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2009，31(3)：217-219.

　　[12]柳楓賀，王克如，李健，等. 影響玉米機(jī)械收粒質(zhì)量的分析[J]. 作物雜志，2013 (4)：116-120.

　　[13]趙霞，劉京寶，唐保軍，等. 單粒播種玉米品種收獲期和后期脫水速率初探[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，23(10)：44-45，48.

　　[14]楊國(guó)航，張春原，孫世賢，等. 夏玉米子粒收獲期判定方法研究[J]. 作物雜志， 2006(5)：11-13.

　　[15]衛(wèi)勇強(qiáng)，雷曉兵，梁曉偉. 不同夏玉米品種籽粒自然脫水速率的研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(6)：167-168.

---

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/jiaoyujishulw/50067.html