检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志, 2025, 41(1): 99-110 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.012

生理生化·植物营养·栽培耕作

不同熟期品种间作对玉米生理成熟后籽粒脱水性能和粒重的影响

李泽松,1, 肖珊珊1, 张翼飞,1,2, 李桂彬1, 陆雨欣1, 刘海晨1, 陈忠旭1

1黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室，163319，黑龙江大庆

2农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室，163319，黑龙江大庆

Effects of Intercropping of Varieties with Different Maturity Stages on Grain Dehydration Performance and Grain Weight of Maize after Physiological Maturity

Li Zesong,1, Xiao Shanshan1, Zhang Yifei,1,2, Li Guibin1, Lu Yuxin1, Liu Haichen1, Chen Zhongxu1

1College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University / Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Modern Agricultural Cultivation and Crop Germplasm Improvement, Daqing 163319, Heilongjiang, China

2Key Laboratory of Low Carbon Green Agriculture in Northeast Plain, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Daqing 163319, Heilongjiang, China

通讯作者: 张翼飞，主要从事寒地作物高产高效理论栽培技术研究，E-mail：byndzyf@163.com

收稿日期: 2024-01-23   修回日期: 2024-04-11   网络出版日期: 2024-12-05

基金资助: 国家重点研发计划(2023YFD2301701)
黑龙江省应用技术研究与开发计划(GA20B102)
黑龙江省普通高等学校青年创新人才培养计划项目(UNPYSCT-2020037)
黑龙江省博士后面上经费资助(LBH-Z19196)
黑龙江八一农垦大学研究生创新科研项目(NXYYJSCX2022-Y09)

Received: 2024-01-23   Revised: 2024-04-11   Online: 2024-12-05

作者简介 About authors

李泽松，主要从事寒地作物高产高效栽培技术研究，E-mail：byndlzs@163.com

摘要

以不同熟期玉米品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和东农264（DN264）为试验材料，主处理设置为生育期短品种（DN264）分别与2个生育期长品种（ZD958、XY335）间作，即（Z‖D）和（X‖D）；副处理为不同间作行数，即6:6、4:4、2:2、1:1、0:1、1:0，以各品种单作（0:1和1:0）为对照，探究生理成熟后田间站秆脱水期间，不同熟期玉米品种间作模式下籽粒含水率、脱水速率及粒重变化特征。结果表明，随着间作行数的减小，生育期长品种生育期呈现缩短趋势，而生育期短品种呈现延长趋势；生育期长品种籽粒含水率在生理成熟后逐渐降低，籽粒脱水速率加快，达到机收标准所需积温减少，而生育期短品种则呈现相反变化趋势，但与其单作相比差异不显著。2021-2022年Z‖D-（6:6~1:1）和X‖D-（6:6~1:1）含水率较单作降幅达10.08%~17.54%。不同熟期玉米品种间作还可促使长生育期品种粒重增加，在1:1处理下达到最大，而短生育期品种粒重则有降低趋势；相关性分析表明，不同熟期玉米品种百粒重与含水率之间无显著相关关系。田间站秆天数的延长能够有效降低间作复合群体收获期籽粒的平均含水率，且对粒重无明显影响。

关键词： 玉米; 不同熟期品种; 间作; 脱水性能; 粒重

Abstract

In order to examine the characteristics of changes in grain moisture content, dehydration rate, and grain weight of maize varieties with different maturity stages in intercropping patterns during the period of dewatering of stalks in field after physiological maturity, three different varieties of maize were used as experimental materials: Zhengdan 958 (ZD958), Xianyu 335 (XY335), and Dongnong 264 (DN264). The main treatment involved intercropping a shorter growth period variety (DN264) with two longer growth varieties (ZD958 and XY335), namely (Z‖D) and (X‖D). The subtreatments were different numbers of rows of intercropping, namely 6:6, 4:4, 2:2, 1:1, 0:1, and 1:0, with the monocrops of each variety (0:1, 1:0) as control treatments. The results showed that with the decreasing of the number of intercropped rows, the fertility period of varieties with long fertility periods showed a tendency to shorten, while the fertility period of varieties with short fertility periods showed a tendency to lengthen; the moisture contents of grains after physiological maturity of varieties with longer growth period gradually decreased, the dehydration rate of grains accelerated, and the cumulative temperature required to reach the standard of machine harvesting was reduced, while the varieties with shorter growth period showed the opposite trend, but differences was no significant compared with that of their monocropping. From 2021 to 2022, the average grain moisture content of Z‖D-(6:6-1:1) and X‖D-(6:6-1:1) decreased by 10.08%-17.54% compared with that of single cropping. The intercropping of maize varieties with different maturity could also increase the grain weight of the varieties with long maturity and reach the maximum under 1:1 treatment, while the grain weight of the varieties with short maturity had a tendency to decrease; the correlation analysis showed that there was no significant correlation between the 100-grain weight of the maize varieties with different maturity and the moisture content. The extension of the number of days with standing stalks in the field could effectively reduce the average moisture content of grains during harvest period in the intercropping composite population as the number of days of field stationing of the stalks was extended, and there was no significant effect on grain weight.

Keywords： Maize; Varieties with different maturity; Intercropping; Dehydration performance; Grain weight

PDF (1655KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

李泽松, 肖珊珊, 张翼飞, 李桂彬, 陆雨欣, 刘海晨, 陈忠旭. 不同熟期品种间作对玉米生理成熟后籽粒脱水性能和粒重的影响. 作物杂志, 2025, 41(1): 99-110 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.012

Li Zesong, Xiao Shanshan, Zhang Yifei, Li Guibin, Lu Yuxin, Liu Haichen, Chen Zhongxu. Effects of Intercropping of Varieties with Different Maturity Stages on Grain Dehydration Performance and Grain Weight of Maize after Physiological Maturity. Crops, 2025, 41(1): 99-110 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.01.012

松嫩平原是我国重要的玉米生产区，其耕地面积占全国总耕地面积的7.8%，在保障国家粮食安全战略中发挥重要作用[1]。随着现代农业的发展，机械粒收技术已成为我国玉米全程机械化生产的必然之路[2]，但松嫩平原特别是其北部地区热量资源短缺，光照时间较短且早霜现象频发。玉米生育期相对偏长，收获时籽粒含水率偏高[3-4]，不仅籽粒霉变风险高，而且机械化收粒时籽粒破碎率、落粒率及含杂率较高[5]，限制玉米产量和品质的持续稳步提升，制约玉米机械化收粒技术的大面积推广应用[6]。玉米机械收粒的质量不仅受籽粒内部结构的影响[7]，也与收获时籽粒含水率息息相关[8-9]，尽管玉米达到生理成熟时即可进行收获，但已有报道[10-11]表明，籽粒含水率在25%以下更有助于提高机械收粒的质量，而收获时籽粒含水率过低（<20%）又容易造成落粒、落穗损失以及籽粒机械损伤加重[12]。因此，基于该区域的自然生态环境和生产条件，不断创新玉米促脱水宜粒收关键栽培技术，并结合生理成熟后的籽粒脱水性能，优化玉米适宜收获时间，对提高区域玉米全程机械化生产效率、促进玉米产业高质量发展具有重要意义[13-14]。

针对玉米收获时籽粒含水率过高的问题，国内外学者已开展了大量的研究工作。王克如等[15]研究认为，收获期玉米籽粒含水率主要取决于生理成熟前后籽粒的脱水性能，且不同品种的农艺性状、田间生态气象因子及栽培措施等因子均会影响籽粒脱水速率。黄兆福等[16]通过分析不同产区玉米籽粒生理成熟后，田间站秆至适宜机械粒收时的积温需求，认为根据不同区域的积温类型匹配适宜的玉米品种，并科学制定收获时间，可以有效降低收获时籽粒含水率，从而提高收获质量；也有学者[17-18]从籽粒脱水速率与田间气温变化的关系开展研究，发现9月份玉米籽粒生理成熟后籽粒脱水速率一般可高达每天10%以上，但随着田间温度逐渐降低，籽粒脱水速率也随之降低至每天0.50%~0.75%，至11月下旬，由于田间温度过低，籽粒水分散失量甚至可以忽略不计[17-18]。闫丽慧等[19]研究认为，根据当地气候条件适时早播，通过增加吐丝后日照时数及有效积温，使玉米提前完成灌浆，可以有效增加玉米生育后期籽粒脱水时长，从而降低玉米收获时籽粒含水率。Widdicombe等[14]报道表明，不同熟期玉米品种在增密情况下，籽粒脱水速率均有所加快，并且随着行距缩小，不仅玉米产量提高，收获时籽粒含水率也显著降低。

此外，前人[20-21]发现，不同基因型品种按照一定比例间作，可改善玉米生育后期群体通风透光性，且显著增加群体叶面积指数、穗位叶叶绿素含量及净光合速率。肖珊珊等[22]研究表明，不同熟期玉米品种间作可充分发挥不同品种在叶层配置上的互补效应，进而改善田间玉米群体通风、透光状况，促使间作体系中生育期长的品种籽粒重量增加，籽粒总脱水速率加快，明显降低了收获期的平均籽粒含水率。然而，目前针对不同熟期玉米品种在不同行比间作配置条件下，籽粒含水率、脱水性能及粒重在生理成熟后田间站秆脱水期间的差异变化尚不十分清楚。因此，本研究结合松嫩平原北部地区的环境特点和农业生产需求，选用不同熟期的玉米品种为试验材料，构建不同间作行比配置的群体结构，解析不同处理组合下玉米生理成熟后籽粒脱水性能及粒重的变化趋势，进一步阐明不同熟期品种间作对玉米籽粒田间脱水性能的影响规律，为不断完善寒地玉米籽粒机械直收技术配套的高效栽培技术体系提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021-2022年在黑龙江八一农垦大学安达农业科技园区（125°20′ E，46°24′ N）进行，试验区属北温带大陆性季风气候，土壤为草甸土，耕层土壤（0~20 cm）养分状况为pH 8.18、全氮1.19 g/kg、碱解氮93.05 mg/kg、有机质9.28 g/kg、有效磷25.44 mg/kg和速效钾173 mg/kg。

1.2 试验方法

1.2.1 品种选择与特性

玉米品种选用郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和东农264（DN264），品种信息见表1。

表1   品种特性

Table 1  Variety characteristics

品种
Variety		选育单位
Breeding unit		生育期
Growing period (d)		有效积温需求
Effective accumulated temperature demand (℃)		籽粒类型
Grain type
郑单958 ZD958河南农业科学院粮食作物研究所1282750半马齿型
先玉335 XY335铁岭先锋种子有限公司1272650半硬粒型
东农264 DN264东北农业大学1222550马齿型

新窗口打开| 下载CSV


1.2.2 试验设计

试验采用两因素随机区组设计，以短生育期品种DN264分别与长生育期品种ZD958和XY335间作，即（Z‖D）和（X‖D）；设置不同间作行数（6:6、4:4、2:2、1:1、0:1、1:0），其中各品种单作（0:1和1:0）为对照，各处理3次重复，小区36行，行长25 m，行距0.65 m，小区面积585 m2，生育期施纯N 240 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，其中，氮肥分底肥和拔节期追肥，磷钾肥作基肥一次性施入。2021和2022年分别于4月25日和4月28日播种，种植密度7.5万株/hm2，田间管理同常规生产，并分别于10月26日和10月31日进行收获。试验期间田间温度和降水量见图1。

图1

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图1   2021-2022年玉米生育期逐日气温和日降水变化

Fig.1   Day-by-day temperature and daily precipitation variations during maize growth period from 2021 to 2022


1.3 测定项目与方法
1.3.1 生育进程与积温

播种后每天动态观测田间玉米生长发育情况，并准确记录各处理每个品种出苗、吐丝和生理成熟日期。气象数据由黑龙江八一农垦大学安达农业科技园区自动气象站提供。参照严定春等[23]方法计算有效积温，第i天的有效积温累计值（T）=∑i=1i[(Tmax+Tmin)/2-10]，式中，Tmax和Tmin分别代表第i天的最高和最低温度。

1.3.2 籽粒含水率和脱水速率

各品种吐丝后15 d开始每隔7 d取样1次，果穗中部籽粒乳线消失、黑层完全形成时为生理成熟期，改为每隔5 d取样1次。每个小区取具有代表性的植株果穗5穗，取果穗中部籽粒100粒，称量鲜重后，在105 ℃杀青30 min，80 ℃烘至恒重，称重；生育期长品种连续取样5次，生育期短品种连续取样6次，直至收获期，取样日遇到降雨则延后1 d。

籽粒含水量=鲜重–干重
籽粒含水率（%）=（含水量/鲜重）×100

参照李璐璐等[24]方法计算脱水速率，公式如下：

生理成熟后籽粒平均脱水速率=（生理成熟期籽粒含水率–收获期籽粒含水率）/生理成熟后积温
1.3.3 籽粒含水率模型

以吐丝后积温为自变量（T），吐丝后采集的果穗籽粒含水率（MC）为因变量，用Logistic Power[25]方程MC=a/[1+(T/b)c]模拟籽粒脱水过程，式中，a为模型极值，设置为90%，b、c为Curve Expert Professional 1.6.5统计软件拟合出的最优估计值，模型优劣情况由F检验和拟合度（R2）进行评价。

1.4 数据处理

运用Excel 2019和OriginPro 2021进行数据处理和绘图，利用SPSS 25.0的Duncan法进行方差分析、多重比较（α=0.05）和多因素方差分析因素间的交互效应，采用Curve Expert Professional 1.6.5软件对生理成熟后籽粒脱水过程进行拟合。

2 结果与分析

2.1 不同间作行数下各熟期品种生理成熟后的田间站秆时间

由图2可知，单作条件下，不同熟期玉米品种出苗至生理成熟所经历的天数总体表现为ZD958>XY335>DN264，生理成熟后田间站秆时间表现为DN264>XY335>ZD958。在不同间作行数条件下，随着间作行数的减小，ZD958和XY335生育期均呈现逐渐缩短的情况，2个品种达到生理成熟所需天数与其单作相比均缩短1~2 d，进而使田间站秆脱水时间延长1~2 d；间作DN264则呈现相反的趋势，与其单作相比，生育期均延长1~3 d，田间站秆时间缩短1~3 d。

图2

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图2   间作条件下各熟期品种的生育期

Fig.2   The growth period of varieties of each maturity under intercropping conditions


2.2 不同间作行数下各熟期品种的籽粒含水率

如表2所示，在单作条件下，长生育期品种籽粒含水率在生理成熟期和收获期普遍高于生育期短的品种，且随着间作行数的下降，生育期长品种籽粒含水率在生理成熟期和收获期逐渐下降，2年中间作配比6:6~1:1下ZD958与单作相比，籽粒含水率在生理成熟期和收获期降幅比例分别平均显著降低了1.46%~5.78%和2.86%~ 10.23%，间作配比6:6~1:1下XY335与单作相比，分别平均显著降低了1.04%~5.34%和2.88%~ 11.17%，且以间作行数1:1条件下籽粒含水率降幅最大；DN264籽粒含水率随间作行数的下降呈逐渐升高趋势，皆以间作行数1:1条件下籽粒含水率升高幅度最大，但未达显著水平。此外，随着间作行数下降，不同熟期玉米品种收获期籽粒含水率差异逐渐缩小。方差分析表明，单因素和交互条件对生育期长的品种生理成熟期和收获期籽粒含水率影响均达极显著或显著水平；而单因素年份和间作行数对生育期短的品种籽粒含水率达极显著或显著水平。

表2   间作条件下各熟期品种籽粒含水率和脱水速率

Table 2  Grain moisture contents and dehydration rates of varieties with various maturity stages under intercropping conditions

年份
Year		间作处理
Intercropping
treatment		间作行数
Intercropping
rows		生理成熟期含水率
Moisture content in physiological
maturity stage (%)		收获期含水率
Moisture content
in harvest period (%)		生理成熟后平均脱水速率
Average dehydration rate after
physiological maturity [%/(℃·d)]
LGPVSGPVLGPVSGPVLGPVSGPV
2021Z‖D1:0036.99a－31.61a－0.0195c－
6:0636.27b31.17ab30.43b22.06a0.0207bc0.0228a
4:0435.86c31.55ab29.84c22.52a0.0213abc0.0223a
2:0235.36d31.79ab28.84d23.42a0.0218ab0.0220a
1:0134.68e32.28a28.01e24.12a0.0223a0.0216a
0:01－30.71b－21.02a－0.0242a
X‖D1:0034.79a－28.65a－0.0221c－
6:0634.41b30.96a27.73b21.81ab0.0224bc0.0241a
4:0433.81c31.32a27.06c22.38ab0.0226abc0.0239a
2:0233.28d31.53a26.08d23.21ab0.0227ab0.0236a
1:0132.68e32.01a25.26e23.74a0.0234a0.0233a
0:01－30.71a－21.02b－0.0242a
2022Z‖D1:0037.61a－32.32a－0.0188c－
6:0637.24b31.64a31.67b24.31ab0.0189bc0.0211a
4:0436.67c31.85a30.99c24.72ab0.0193abc0.0206a
2:0236.14d32.21a30.01d25.61ab0.0199ab0.0198a
1:0135.61e32.41a29.38e26.09a0.0202a0.0195a
0:01－31.15a－23.13b－0.0225a
X‖D1:0035.31a－29.36a－0.0203c－
6:0634.96b31.44ab28.61b24.19ab0.0206c0.0220a
4:0434.42c31.75ab27.94c24.68ab0.0210bc0.0214a
2:0233.99d32.16ab26.93d25.58ab0.0219b0.0205a
1:0133.68e32.55a26.27e26.06a0.0230a0.0196a
0:01－31.15b－23.13b－0.0225a
F值F-value
年份Year (Y)936.89**4.29*5438.61**33.33**99.50**7.23**
品种Variety (V)6432.44**0.3346 683.22**0.1112.03**0.95
间作行数Intercropping rows (IR)782.64**5.37**7298.84**7.13**21.31**0.96
Y×V18.83**0.1493.90**0.043.130.14
Y×IR6.26**0.0333.95**0.010.250.08
V×IR3.52*0.030.910.010.530.07
Y×V×IR3.25*0.036.24**0.010.770.01

不同小写字母代表不同间作处理间差异（P < 0.05）。“*”代表差异显著（P < 0.05），“**”代表差异极显著（P < 0.01）。生育期长的品种用LGPV表示，生育期短的品种用SGPV表示。下同。

The different lowercase letters represent differences (P < 0.05) between the different intercropping treatments.“*”represents significant differences

(P < 0.05) and“**”represents extremely significant differences (P < 0.01). Varieties with a long reproductive period are represented by LGPV and those with a short reproductive period are represented by SGPV. The same below.

新窗口打开| 下载CSV


2.3 不同间作行数下各熟期品种收获期籽粒平均含水率

如图3所示，间作复合群体的籽粒平均含水率在收获期均较生育期长的品种单作显著降低，较生育期短的品种单作则显著升高。2021-2022年，ZD958间作行数6:6~1:1与单作相比，籽粒平均含水率在收获期降幅比例分别达16.97%~ 17.54%和13.40%~14.19%；与单作相比，XY335间作处理籽粒平均含水率在收获期降幅比例分别达13.54%~14.49%和10.08%~10.88%；与单作相比，DN264 Z‖D间作处理籽粒平均含水率在收获期分别升高了24.00%~24.86%和19.91%~21.01%；与单作相比，DN264 X‖D间作处理籽粒平均含水率分别升高了16.56%~17.84%和13.12%~14.14%。

图3

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图3   间作复合群体收获期籽粒平均含水率

不同小写字母表示P < 0.05水平差异显著，下同。

Fig.3   Average grain moisture contents at harvest stage in intercropping composite groups

The different lowercase letters indicate significant difference at P < 0.05 level, the same below.


2.4 不同间作行数条件下各熟期品种的籽粒脱水速率

由表2方差分析可知，品种、年份和间作行数对生育期长的玉米品种籽粒脱水速率影响达极显著水平（P<0.01）。随着间作行数下降，生育期长品种籽粒平均脱水速率在生理成熟后呈加快趋势，并在比例1:1达最大值，较其单作相比有明显升高，其中ZD958在2年中平均增加了0.0021 %(℃∙d)；XY335增加了0.0020 %(℃∙d)。而随着间作行数下降，生育期短的品种DN264籽粒平均脱水速率在生理成熟后则呈减慢趋势，但降幅总体不明显。

从图4可以看出，随着田间站秆天数的延长，不同熟期品种各间作行数条件下的脱水速率均呈现先快后慢的趋势。生育期长品种随着间作行数下降，各阶段籽粒脱水速率大体呈现加快趋势，均在1:1处理下达到最大，与单作相比，ZD958在1:1时2年各阶段脱水速率（生理成熟后0~5、5~10、10~15和15~20 d）分别平均增加了0.0020、0.0021、0.0024和0.0027 %(℃∙d)，XY335各阶段分别平均增加了0.0019、0.0020、0.0022和0.0025 %(℃∙d)。此外，生育期短品种则随着间作行数下降，各阶段籽粒脱水速率呈现减慢趋势，并在1:1处理达到最小。

图4

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图4   间作条件下各熟期品种生理成熟后各阶段籽粒脱水速率

Fig.4   Dehydration rates of grains at various stages after physiological maturity of various maturity varieties under intercropping conditions


2.5 不同间作行数下各熟期品种的籽粒含水率变化与生理成熟后积温累计值变化

为了估算生理成熟后各间作行数下籽粒含水率降至机收标准（28%和25%）积温需求情况，利用籽粒含水率和生理成熟后的积温累计，以Logistic Power模型拟合建立回归方程，方程参数见表3，其中R2在0.974~0.997之间表示模型估算良好。2021年结果表明，ZD958、XY335和DN264单作籽粒含水率在生理成熟后降至28%和25%时，所需积温分别为331~473、293~424和119~228 ℃·d。随着各熟期玉米品种间作行数的下降，籽粒含水率降至28%和25%时，生育期长品种所需积温逐渐减少，生育期短的品种所需积温逐渐增加，与各品种的单作相比，间作下ZD958 2年所需的积温分别平均减少17.5~91.5和19.0~ 100.5 ℃·d，XY335 2年所需的积温分别平均减少19.0~88.0和21.5~99.0 ℃·d，Z‖D和X‖D处理下DN264 2021年所需的积温分别平均增加22.0~ 62.0、23.0~66.0 ℃·d，2022年分别增加14.5~59.5、16.5~64.0 ℃·d。

表3   间作条件下各熟期品种生理成熟后的Logistic Power模型拟合结果

Table 3  Logistic Power model fitting results after physiological maturity of various maturity varieties under intercropping conditions

年份
Year		间作处理
Intercropping treatment		间作行数
Intercropping rows		bcR2S-28AT (℃·d)S-25AT (℃·d)
LGPVSGPVLGPVSGPVLGPVSGPVLGPVSGPVLGPVSGPV
2021Z‖D1:0917.32－1.725－0.992－331－473－
6:6901.43785.911.7471.8650.9860.994307138443246
4:4886.08794.271.7461.8720.9870.995283149418258
2:2854.63816.271.7011.9240.9910.994265158400266
1:1839.60827.471.7011.9190.9920.995241177373286
0:1－754.44－1.812－0.997－119－228
X‖D1:0904.98－1.803－0.990－293－424－
6:6878.12761.111.7421.8000.9850.997287133420243
4:4866.44768.671.7321.8030.9850.997272144405255
2:2852.24798.291.8061.8690.990.993234156357266
1:1837.69810.411.8051.8750.9890.993212173333284
0:1－754.44－1.812－0.997－119－228
2022Z‖D1:0893.10－1.718－0.984－358－497－
6:6868.40768.401.6631.8360.9810.997347151489259
4:4851.65777.991.6531.8540.9820.996324161465269
2:2830.27792.081.681.8500.9740.996288177422287
1:1817.15800.321.6871.8400.9770.995265192396305
0:1－745.02－1.832－0.996－126－231
X‖D1:0869.88－1.724－0.992－326－461－
6:6852.62757.411.7641.8250.9920.996294141422249
4:4838.55768.761.7551.8380.9920.995275155401263
2:2820.44783.791.7341.8430.9930.995260172386282
1:1802.65795.071.7381.8370.9930.995231191354303
0:1－745.02－1.832－0.996－126－231

S-28AT和S-25AT分别代表吐丝至籽粒含水率达到28%和25%所需的积温。

S-28AT and S-25AT represent the cumulative temperatures required to spit until the grain moisture content reaches 28% and 25%, respectively.

新窗口打开| 下载CSV


2.6 不同间作行数条件下各熟期品种的百粒重变化

不同熟期玉米品种单作条件下，2021-2022年生理成熟后各阶段粒重总体表现为ZD958>XY335>DN264，百粒重分别为34.64~35.22、31.25~33.26和30.65~31.56 g（图5）。随着间作行数的减小，生育期长品种粒重逐渐增加，并在1:1间作行数下达到峰值，生育期短品种DN264则呈现相反趋势。同时，生理成熟后随着田间站秆时间的延长，间作处理6:6、4:4、2:2、1:1下，ZD958百粒重分别为34.99、35.29、35.64和35.90 g，XY335百粒重分别为33.33、33.88、34.23和34.53 g，Z‖D处理6:6、4:4、2:2、1:1下DN264百粒重分别为30.76、30.53、30.24和29.90 g，X‖D处理6:6、4:4、2:2、1:1时DN264百粒重分别为30.84、30.60、30.29、30.01 g。此外，如图6所示，生理成熟后，不同熟期品种的百粒重与籽粒含水率之间没有显著的相关关系。

图5

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图5   间作条件下各熟期品种生理成熟后各阶段百粒重的变化

Fig.5   Changes of 100-grain weight at various stages of physiological maturity of varieties with various maturity stages under intercropping conditions


图6

新窗口打开| 下载原图ZIP| 生成PPT

图6   间作条件下各熟期品种生理成熟后籽粒含水率与百粒重的关系

NS表示无显著相关性。

Fig.6   Relationship between grain moisture content and 100-grain weight after physiological maturity of different maturity varieties under various intercropping ratios

NS indicates no significant correlation.


3 讨论

报道[22]表明，不同玉米品种间作条件下，参试玉米品种的成熟时间发生变化，即随着间作行数的下降，生育期长的品种灌浆期所需积温逐渐减少，生育期缩短，而生育期短的品种灌浆期所需积温逐渐增加，生育期逐渐延长。积温作为影响作物籽粒脱水的重要气象因子，一般用有效积温（≥10 ℃）与活动积温（≥0 ℃）来表示[26]，以有效积温来表征喜温作物生长期的长短和地区热量资源的多少[27-28]，以活动积温研究玉米田间站秆籽粒脱水性能[29-30]。在前人研究的基础上，本研究进一步利用积温累计值对不同熟期玉米品种在生理成熟后，田间站秆期间的脱水性能进行了解析，发现不同熟期玉米品种随着间作行数下降，长生育期品种生理成熟期提前，田间站秆脱水阶段可利用积温逐渐增加，而短生育期品种生理成熟期延迟，田间站秆脱水阶段可利用积温逐渐减少。李璐璐等[24]研究表明，基于玉米吐丝后籽粒含水率与积温累计值的动态变化，并利用Logistic Power模型的拟合方法，能够预测不同类型玉米籽粒含水率与积温的关系。本研究比较分析了各熟期玉米品种从生理成熟期籽粒含水率降至机收标准时所需的积温情况，发现随着间作行数下降，籽粒含水率降至28%和25%时，生育期长品种所需积温逐渐减少，生育期短品种所需积温逐渐增加，说明间作模式积极地调节了玉米复合群体中不同熟期品种籽粒含水率与积温的平衡关系。

雷蕾等[31]分析认为，玉米收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒的总脱水速率存在极显著的差异，即籽粒自然脱水速率越快，收获期籽粒含水率越低。李璐璐等[32]研究也发现，不同熟期的品种在收获期籽粒含水率差异较大，早熟品种生理成熟后籽粒脱水速率快，在收获期籽粒含水率则较低；晚熟品种籽粒脱水速率慢，收获期籽粒含水率则较高。本研究中，不同熟期玉米品种单作时，也表现出了相似的趋势，生育期短品种较生育期长品种在生理成熟后籽粒总脱水速率及各阶段脱水速率均较快，因此，生育期短的品种籽粒含水率在收获期相对较低。范虹等[33]研究表明，通过不同类型玉米品种的合理间作，可以充分发挥种间互补优势，形成有利于作物生长和资源高效利用的冠层结构。肖珊珊等[22]研究指出，各熟期玉米品种在密植条件下，随着间作行数下降，生育期长的品种生理成熟前的平均脱水速率及总脱水速率呈逐渐加快趋势，生育期短的品种则呈现相反趋势。本研究通过分析各间作行数下不同熟期玉米品种生理成熟后的籽粒脱水性能，发现随着间作行数下降，生育期长的品种各阶段籽粒脱水速率及总脱水速率均表现为逐渐加快的现象，从而使收获期籽粒含水率呈显著下降趋势，但生育期短玉米品种在生理成熟后，籽粒含水率变化不显著，从而促使复合群体中籽粒平均含水率在收获期均达到28%以下，并且，随着间作行数的下降，生育期长和生育期短的品种收获期籽粒含水率之间的差距逐渐缩小，有利于机械收获质量的提高。

陈艺博等[34]研究表明，不同根系构型的玉米间作，可促进干物质的积累和百粒重的增加。本研究也发现，不同熟期玉米间作模式下，随间作行数下降，生育期长的品种百粒重呈现显著增加的趋势，而生育期短的品种百粒重下降不显著。此外，粒重损失和产量下降一般归因于籽粒的呼吸作用，但玉米生理成熟后粒重是否随着田间站秆时间延长而降低存在争议。Zhao等[35]基于在宁夏灌区连续4年的玉米生理成熟后延时收获研究，采用线性平台模型分析了不同熟期玉米田间站秆脱水期间粒重和品质性状的变化，发现收获时籽粒含水率>31.0%对粒重有影响，而收获时籽粒含水率<25.9%则对粒重和产量均无影响。Parvej等[36]研究认为，玉米可以在生理成熟后任何时间进行收获，生理成熟后延迟收获对玉米籽粒干物重及产量不构成影响。本研究结果表明，生理成熟后随着田间站秆时间延长，不同间作行数条件下各熟期品种的籽粒含水率逐渐降低，但各品种的粒重保持稳定，粒重与田间站秆时间、含水率之间均不存在显著的相关关系，这可能是由于松嫩平原北部秋季气温较低，一般玉米生理成熟后气温已达到10 ℃以下，因此玉米籽粒的呼吸作用可以忽略不计[37]。因此，在东北高纬度寒冷地区不同熟期玉米品种间作模式下，在生理成熟后适当进行田间站秆，可以促使复合群体收获期籽粒平均含水率进一步降低。

4 结论

通过不同熟期玉米品种合理间作，可充分发挥各熟期品种间叶层配置及脱水性能方面的互补效应，有效促使生育期长的品种生育期缩短，田间站秆脱水时间延长，生理成熟后籽粒脱水速率加快，含水率达到28%和25%时所需积温逐渐降低，且生理成熟期和收获期粒重明显增加。同时，随着间作行数的减小，不同熟期品种的收获期籽粒含水率差异逐渐减小，复合群体的籽粒平均含水率显著降低。在本区域采用Z‖D（1:1）或X‖D（1:1）间作模式，并在生理成熟后适当进行田间站秆，可促使复合群体籽粒平均含水率进一步降低，有利于机械化收获质量提升的同时，又不会影响玉米的产量。

参考文献

刘天昊, 张翼飞, 王怀鹏, 等.

叶面喷施硅肥对寒地玉米干物质积累分配及产量品质的调控效应

作物杂志, 2021(4):112-117.

[本文引用: 1]

李少昆, 王克如, 谢瑞芝, 等.

机械粒收推动玉米生产方式转型

中国农业科学, 2018, 51(10):1842-1844.

[本文引用: 1]

李少昆, 王克如, 初振东, 等.

黑龙江第1-第3积温带玉米机械粒收现状及品种特性分析

玉米科学, 2019, 27(1):110- 117.

[本文引用: 1]

吴琼, 杨克军, 张翼飞, 等.

不同基因型玉米耐密植抗倒性分析及其鉴定指标的筛选

玉米科学, 2017, 25(4):40-47.

[本文引用: 1]

方会敏, 牛萌萌, 史嵩, 等.

机械收获方式及籽粒含水率对玉米收获质量的影响

农业工程学报, 2019, 35(18):11-18.

[本文引用: 1]

霍仕平.

玉米灌浆期籽粒脱水速率的研究进展(综述)

玉米科学, 1993(4):39-44.

[本文引用: 1]

银学波, 明博, 侯俊峰, 等.

基于X-rayμCT技术的玉米籽粒结构特征的粒位效应分析

农业工程学报, 2021, 37(7):8-14.

[本文引用: 1]

谢瑞芝, 雷晓鹏, 王克如, 等.

黄淮海夏玉米子粒机械收获研究初报

作物杂志, 2014(2):76-79.

[本文引用: 1]

柴宗文, 王克如, 郭银巧, 等.

玉米机械粒收质量现状及其与含水率的关系

中国农业科学, 2017, 50(11):2036-2043.

[本文引用: 1]

Adeyemi A A. Determination of physiological maturity in corn. Knoxville:University of Tennessee,1979.

[本文引用: 1]

王克如, 李璐璐, 高尚, 等.

中国玉米机械粒收质量主要指标分析

作物学报, 2021, 47(12):2440-2449.

[本文引用: 1]

Hou L Y, Wang K R, Wang Y Z, et al.

In-field harvest loss of mechanically-harvested maize grain and affecting factors in China

International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2021, 14(1):29-37.

[本文引用: 1]

Farnham D E.

Row spacing, plant density, and hybrid effects on corn grain yield and moisture

Agronomy Journal, 2001, 93 (5):1049-1053.

[本文引用: 1]

Widdicombe W D, Thelen K D.

Row width and plant density effects on corn grain production in the Northern Corn Belt

Agronomy Journal, 2002, 94(5):1020-1023.

[本文引用: 2]

王克如, 李少昆.

玉米籽粒脱水速率影响因素分析

中国农业科学, 2017, 50(11):2027-2035.

[本文引用: 1]

黄兆福, 李璐璐, 侯梁宇, 等.

不同种植区玉米生理成熟后田间站秆脱水的积温需求

中国农业科学, 2022, 55(4):680-691.

[本文引用: 1]

University of Wisconsin. Grain harvesting. (2006-02-01) [2024-01-01] http://corn.agronomy.wisc.edu/Management/L032.aspx.

URL     [本文引用: 2]

张翼飞, 于崧, 王玉凤, 等.

促进玉米子粒脱水的农艺措施研究进展

作物杂志, 2019(1):1-8.

[本文引用: 2]

闫丽慧, 王昌亮, 常建智, 等.

气象因子对黄淮海区粒收玉米子粒灌浆与脱水特性的影响

玉米科学, 2022, 30(6):78- 84,92.

[本文引用: 1]

李潮海, 苏新宏, 孙敦立.

不同基因型玉米间作复合群体生态生理效应

生态学报, 2002, 12(22):2096-2103.

[本文引用: 1]

胡旦旦, 张吉旺, 刘鹏, 等.

密植条件下玉米品种混播对夏玉米光合性能及产量的影响

作物学报, 2018, 44(6):920- 930.

[本文引用: 1]

肖珊珊, 张翼飞, 杨克军, 等.

不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响

中国农业科学, 2022, 55(12):2294-2310.

[本文引用: 3]

严定春, 朱艳, 曹卫星.

水稻栽培适宜品种选择的知识模型

南京农业大学学报, 2004, 27(4):20-25.

[本文引用: 1]

李璐璐, 明博, 高尚, 等.

夏玉米籽粒脱水特性及与灌浆特性的关系

中国农业科学, 2018, 51(10):1878-1889.

[本文引用: 2]

朱亚利, 王晨光, 杨梅, 等.

不同熟期玉米不同粒位籽粒灌浆和脱水特性对密度的响应

作物学报, 2021, 47(3):507-519.

[本文引用: 1]

Wrrington I J, Kanemasu E T.

Corn growth response to temperature and photoperiod II. Leaf initiation and leaf appearance rates

Agronomy Journal, 1983, 75(5):755-761.

[本文引用: 1]

于维学.

积温对玉米生长发育和产量形成初探

哈尔滨师范大学自然科学学报, 1990(2):92-95.

[本文引用: 1]

毛振强, 宇振荣, 刘洪.

冬小麦及其叶片发育积温需求研究

中国农业大学学报, 2002, 7(5):14-19.

[本文引用: 1]

Muchow R C.

Effect of high temperature on grain growth in field grown maize

Field Crops Research, 1990, 23(2):145-158.

[本文引用: 1]

Stewart D W, Dwyer L M, Carrigan L L.

Phenological temperature response of maize

Agronomy Journal, 1998, 90 (1):73-79.

[本文引用: 1]

雷蕾, 王威振, 方伟, 等.

影响夏玉米生理成熟后子粒脱水的相关因素分析

玉米科学, 2016, 24(3):103-109.

[本文引用: 1]

李璐璐, 明博, 高尚, 等.

不同熟期玉米品种籽粒田间脱水特征差异性分析

作物学报, 2023, 49(6):1643-1652.

[本文引用: 1]

范虹, 殷文, 柴强.

间作优势的光合生理机制及其冠层微环境特征

中国生态农业学报(中英文), 2022, 30(11):1750- 1761.

[本文引用: 1]

陈艺博, 杨琴, 王晶晶, 等.

不同根构型玉米品种间作对根系分布、养分积累和产量的影响

核农学报, 2023, 37(3):594-605.

[本文引用: 1]

Zhao R L, Wang Y H, Yu X F, et al.

Dynamics of maize grain weight and quality during field dehydration and delayed harvesting

Agriculture, 2023, 13(7):1357.

[本文引用: 1]

Parvej M R, Hurburgh C R, Hanna H M, et al.

Dynamics of corn dry matter content and grain quality after physiological maturity

Agronomy Journal, 2020, 112(2):998-1011.

[本文引用: 1]

李璐璐, 王克如, 谢瑞芝, 等.

玉米生理成熟后田间脱水期间的籽粒重量与含水率变化

中国农业科学, 2017, 50(11):2052-2060.

[本文引用: 1]

/

〈 〉