CN108398073B - 一种玉米苞叶紧实程度的测定方法 - Google Patents

Abstract

一种玉米苞叶紧实程度的测定方法，它涉及一种苞叶紧实程度的测定方法。本发明的目的要解决现有及时无法对玉米苞叶在果穗上的紧实程度给予很好描述的问题。一种玉米苞叶紧实程度的测定方法：一、测定果穗外径D₁；二、测定苞叶包裹果穗的长度L；三、测定每片苞叶V；四、计算苞叶总体∑V_苞；五、测定果穗内径D₂；六、利用公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²‑D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度。本发明优点：提供苞叶在果穗上紧实程度的一个指标，可以很好地反映出苞叶在果穗上的包裹紧实程度。本发明主要用于测定玉米苞叶紧实程度。

Description

一种玉米苞叶紧实程度的测定方法

技术领域

本发明涉及一种苞叶紧实程度的测定方法。

背景技术

玉米苞叶，也称做玉米苞皮、玉米棒皮、玉米皮，是玉米果穗外面的包被部分。从植物学角度，玉米果穗属于变态的侧茎，苞叶为玉米的变态叶。

玉米是我国第一大粮食作物，也是重要的饲料和工业原料。玉米生产在我国国民经济和粮食生产中均占有重要地位。随着我国农村劳动力减少和集约化生产的快速发展，玉米全程机械化已成为必然趋势。近年来，玉米生产机械化得到了提高，机播、机管，机收面积迅速增加，但玉米生产的全程机械化程度落后于小麦和水稻，尤其是机收籽粒还存在收获机械、品种适宜机收特性等多因素的制约。玉米成熟时子粒含水量是决定玉米子粒机收效果的重要因素。而玉米苞叶性状直接影响后期子粒脱水、子粒含水量和收获时落粒，进而影响子粒破碎。所以，玉米苞叶性状一直是研究玉米机收性状的一个重要环节。

Cross和克柳科研究证实，增加玉米苞叶层数或苞叶干质量会影响籽粒脱水速率，而苞叶过厚、过长或过短都不利于果穗的生长发育与收获。由此可见，玉米苞叶的多少及其在果穗上的包裹程度直接影响玉米子粒的含水量和机械收获，苞叶过多、过厚或者过紧都会影响收获时人工或机械的收获效率。

针对玉米苞叶的研究，涉及到苞叶的层数、长、宽、苞叶面积和干重等。但这些都是单一的指标，而玉米单个果穗上有多个苞叶，这些单一指标无法对玉米苞叶在果穗上的紧实程度给予很好的描述。因此，需要一个能科学合理描述单个玉米果穗上所有苞叶对果穗包裹紧实程度的指标。

发明内容

本发明的目的要解决现有及时无法对玉米苞叶在果穗上的紧实程度给予很好描述的问题，而提供了一种玉米苞叶紧实程度的测定方法。

一种玉米苞叶紧实程度的测定方法，具体是按以下步骤完成的：

一、果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径D₁；

二、苞叶包裹果穗的长度：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度L；

三、苞叶V测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T，利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S，按照公式V＝S×T计算每片苞叶的体积V；

四、∑V_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积V进行加和，即得到∑V_苞；

五、果穗内径的测定：按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，取其平均值作为果穗内径D₂；

六、苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑V_苞为步骤四中苞叶体积总和，单位为cm³；D₁为步骤一中果穗外径，单位为cm；D₂为步骤五中果穗内径，单位为cm；L为步骤二中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm。

本发明原理：将玉米去除苞叶的果穗部分视为一个圆柱体；将所有苞叶视为均匀缠绕在果实外侧的环形圆柱。因此，环形圆柱是由一圈一圈的苞叶构成的。当苞叶总体积一定(∑V_苞恒定)时，如果苞叶相邻层(圈)之间的空隙小，说明苞叶在果穗上缠绕的紧密；由苞叶构成的环状体的体积就小，即[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]数值小，所以(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]数值就高，即JSD数值高，很好的反映了苞叶对果穗的包裹程度比较紧实的事实；反之，当苞叶总体积一定(∑V_苞恒定)时，如果苞叶相邻层(圈)之间的空隙大，说明苞叶在果穗上缠绕的松散；由苞叶构成的环状体的体积就大，即[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]数值大，所以∑V_苞/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]数值就低，即JSD数值低，很好的反映了苞叶对果穗的包裹程度比较松散的事实。所以，JSD可以很好地反映出苞叶包裹果穗的紧实程度，即说明JSD可以衡量苞叶的紧实程度。

本发明相对于现有技术其优点在于：

本发明提供了苞叶在果穗上紧实程度的一个指标，可以很好地反映出苞叶在果穗上的包裹紧实程度；其次，本发明以单个果穗为整体，将果穗上所有的苞叶均考虑在内，避免研究的片面性；此外，本发明将苞叶的面积和厚度、苞叶包裹果穗的长度以及包裹苞叶的果穗和去掉苞叶后果穗的直径这几个指标均考虑在内，将其整合为一个综合指标，从而使指标更加科学。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种玉米苞叶紧实程度的测定方法，具体是按以下步骤完成的：

一、果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径D₁；

二、苞叶包裹果穗的长度：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度L；

三、苞叶V测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T，利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S，按照公式V＝S×T计算每片苞叶的体积V；

四、∑V_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积V进行加和，即得到∑V_苞；

五、果穗内径的测定：按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，取其平均值作为果穗内径D₂；

六、苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑V_苞为步骤四中苞叶体积总和，单位为cm³；D₁为步骤一中果穗外径，单位为cm；D₂为步骤五中果穗内径，单位为cm；L为步骤二中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一中利用游标卡尺依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径D₁。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤三中利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤三中利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S。其他与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤五中利用游标卡尺按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，取其平均值作为果穗内径D₂。其他与具体实施方式一至四相同。

本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。

采用下述试验验证本发明效果

实施例1：以玉米品种鸿福玉1号作为测量对象，对鸿福玉1号带有子粒的玉米果穗进行玉米苞叶紧实程度的测定，具体是按以下步骤完成的：

一、果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，其数值分别为6.47cm，5.95cm和4.54cm，取其平均值作为果穗外径D₁，D₁＝5.65cm；

二、苞叶包裹果穗的长度：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度L，L＝20.01cm；

三、苞叶V测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，苞叶总共有8片，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T，从外到内，8片苞叶厚度依次为0.086cm，0.084cm，0.083cm，0.080cm，0.078cm，0.078cm，0.070cm和0.065cm，利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S，从外到内，8片苞叶的面积分别为127.56cm²，127.56cm²，135.09cm²，165.03cm²，165.00cm²，135.09cm²，124.58cm²，103.51cm²，按照公式V＝S×T计算每片苞叶的体积V，计算结果，从外到内，每片苞叶的体积分别为10.97cm³，10.72cm³，11.21cm³，13.20cm³，12.87cm³，10.54cm³，8.72cm³，6.73cm³；

四、∑V_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积V进行加和，即得到∑V_苞，将步骤三得到8片苞叶的体积相加，得到∑V_苞＝84.96cm³；

五、果穗内径的测定：按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，其数值分别为5.20cm，4.93cm和4.54cm，取其平均值作为果穗内径D₂，D₂＝4.70cm；

六、苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑V_苞为步骤四中苞叶体积总和，单位为cm³；D₁为步骤一中果穗外径，单位为cm；D₂为步骤五中果穗内径，单位为cm；L为步骤二中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm，计算JSD＝(4×84.96)/[3.14×(5.65²－4.70²)×20.01]＝0.550。

实施例2：以玉米品种先玉335作为测量对象，对灌浆后期和完熟期玉米苞叶紧实程度进行测定(测定前，选择植株性状和果穗性状一致的植株进行标记)，用以比较灌浆后期和完熟期玉米苞叶紧实程度的变化，具体是按以下步骤完成的：

一、灌浆后期果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径D₁；先玉335果穗下部、中部和上部测量点数值分别为6.43cm，6.37cm和5.08cm，其平均值D₁为5.96cm；

二、灌浆后期苞叶包裹果穗的长度：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度L，先玉335为17.89cm；

三、灌浆后期苞叶V测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T，苞叶(从外到内)厚度依次为0.097cm，0.095cm，0.091cm，0.090cm，0.086cm，0.080cm，0.071cm和0.061cm；利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S，从外到内，苞叶面积分别为65.63cm²，110.93cm²，133.88cm²，170.63cm²，144.38cm²，133.01cm²，85.31cm²，78.75cm²；按照公式V＝S×T计算每片苞叶的体积V；计算结果，从外到内，每片苞叶的体积分别为6.37cm³，10.54cm³，12.18cm³，15.34cm³，12.42cm³，10.64cm³，6.06cm³，4.80cm3；

四、∑V_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积V进行加和，即得到∑V_苞；得到∑V_苞为78.35cm³；

五、灌浆后期果穗内径的测定：按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，其数值分别为5.01cm，4.99cm和4.25cm，取其平均值作为果穗内径D₂，其数值为4.75cm；

六、灌浆后期苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑V_苞为步骤四中苞叶体积总和，单位为cm³；D₁为步骤一中果穗外径，单位为cm；D₂为步骤五中果穗内径，单位为cm；L为步骤二中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm，计算灌浆后期的JSD，JSD＝(4×78.35)/[3.14×(5.96²－4.75²)×17.89]＝0.431；

七、完熟期果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径d₁；其数值分别为7.89cm，7.58cm和6.64cm，其平均值d₁为7.37cm；

八、完熟期苞叶包裹果穗的长度：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度l，其数值为17.89cm；

九、完熟期苞叶v测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度t，从外到内，8片苞叶厚度依次为0.096cm，0.091cm，0.091cm，0.088cm，0.086cm，0.079cm，0.071cm和0.060cm，利用叶面积仪测定每片苞叶的面积s，从外到内，苞叶面积分别为65.60cm²，110.82cm²，134.72cm²，166.38cm²，145.67cm²，123.01cm²，88.45cm²，76.98cm²，按照公式v＝s×t计算每片苞叶的体积v；计算结果，从外到内，每片苞叶的体积分别为6.30cm³，10.08cm³，12.26cm³，14.64cm³，12.53cm³，9.72cm³，6.28cm³，4.62cm³；

十、∑v_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积v进行加和，即得到∑v_苞；得到∑v_苞为76.43cm³；

十一、完熟期果穗内径的测定：按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，其数值分别为5.01cm，4.99cm和4.25cm，取其平均值作为果穗内径d₂，其数值为4.75cm；

十二、完熟期苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑v_苞)/[π×(d₁ ²-d₂ ²)×l]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑v_苞为步骤十中苞叶体积总和，单位为cm³；d₁为步骤七中果穗外径，单位为cm；d₂为步骤十一中果穗内径，单位为cm；l为步骤八中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm，计算完熟期JSD，JSD＝(4×76.43)/[3.14×(7.37²－4.75²)×17.89]＝0.171。

由计算结果可见，灌浆后期的JSD为0.431，完熟期的JSD为0.171，也就是说，灌浆后期的苞叶紧实程度大于完熟期的苞叶紧实程度。这一结果与田间玉米实际情况一致。因为田间条件下，灌浆后期的苞叶比较紧实，随着生育进程的推进，果穗逐渐成熟，苞叶逐渐变得松散，包裹果穗变得松散，进而使其紧实程度下降。

Claims (1)

1.一种玉米苞叶紧实程度的测定方法，其特征在于一种玉米苞叶紧实程度的测定方法是按以下步骤完成的：

一、果穗外径的测定：选择待测玉米果穗，将待测玉米果穗连同苞叶整体取下，以穗柄与穗轴连接处作为果穗下部测量点，当待测玉米果穗的苞叶将穗轴和子粒完全包裹时，穗轴上最上部的子粒与穗轴连接处作为果穗上部测量点，当待测玉米果穗的苞叶未将穗轴和子粒完全包裹时，苞叶包裹的最顶端作为果穗上部测量点，果穗上部测量点与果穗下部测量点的中间点作为果穗中部测量点，利用游标卡尺依次测量果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处待测玉米果穗的外径，取其平均值作为果穗外径D₁；

二、苞叶包裹果穗的长度L：果穗上部测量点与果穗下部测量点之间的竖直距离作为苞叶包裹果穗的长度L；

三、苞叶V测定：以果穗上部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗上部测量以上部分，以果穗下部测量点作为基点，沿垂直穗轴方向进行切除，弃去待测玉米果穗的果穗下部测量以下部分，然后将待测玉米果穗表面包裹的苞叶逐一取下，得到去掉苞叶的果穗和苞叶，利用螺旋测微器测量每片苞叶的厚度T，利用叶面积仪测定每片苞叶的面积S，按照公式V＝S×T计算每片苞叶的体积V；

四、∑V_苞：将步骤三得到的每片苞叶的体积V进行加和，即得到∑V_苞；

五、果穗内径的测定：利用游标卡尺按照果穗上部测量点、果穗中部测量点和果穗下部测量点三个位置处依次测量去掉苞叶的果穗的直径，取其平均值作为果穗内径D₂；

六、苞叶紧实程度的计算：苞叶紧实程度计算公式为：按照公式JSD＝(4×∑V_苞)/[π×(D₁ ²-D₂ ²)×L]计算苞叶紧实程度，公式中JSD为苞叶紧实程度；∑V_苞为步骤四中苞叶体积总和，单位为cm³；D₁为步骤一中果穗外径，单位为cm；D₂为步骤五中果穗内径，单位为cm；L为步骤二中苞叶包裹果穗的长度，单位为cm。