CN110150313B

CN110150313B - 一种玉米生产中籽粒脱水方法

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Publication number: CN110150313B
Application number: CN201910437863.8A
Authority: CN
Inventors: 张春庆; 李岩; 赵林茂
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: CN110150313A

Abstract

本发明公开了一种玉米生产中籽粒脱水方法，将草甘膦和有机硅复配应用于促进玉米早熟，降低籽粒含水量，满足玉米籽粒机收的要求。采用本发明的玉米生产中籽粒脱水方法，可以有效加速玉米成熟4‑6天，降低玉米籽粒中的含水量，降水幅度可以达到28％以上；而且玉米籽粒的百粒重及玉米产量未有明显下降；对玉米籽粒中各化学成分的含量也基本无影响。

Description

一种玉米生产中籽粒脱水方法

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种玉米生产中籽粒脱水方法。

背景技术

在玉米生产过程中，成熟时籽粒含水量高低不仅影响能否机收籽粒，而且影响干燥成本。机收籽粒要求籽粒的水分在28％以下，最好是25％以下。玉米晚熟时籽粒水分，水分通常为32％-37％，需要经过果穗晾晒后脱粒，然后将籽粒干燥至安全储粮水分13％以下，不仅用工量增加，而且需要大量的场地和干燥费用。前人研究发现玉米籽粒干燥过程中，每干燥1Kg水分需要7630kJ的热量。国内外的许多科研人员试图通过育种的方法，解决子粒脱水速率问题，但由于提早生育期会使产量明显降低，很难在短时期解决玉米产量与籽粒含水量过高的矛盾。随着土地流转，种植大户的种植面积增加，降低籽粒水分实现机收籽粒，已经成为玉米实现全程机械化的瓶颈和降低玉米生产成本急需解决的问题。

早在1977年，施先鹏等在麦类作物乳熟末期，用0.75-1.0％浓度的乙基黄原酸钠水溶液喷雾处理，可加速其黄熟过程。在药剂的作用下，籽粒失水加速，但灌浆作用并不终止。乙基黄原酸钠可使春小麦、冬小麦、大麦、青棵提早成熟5-7天，千粒重仅降低5％左右。经乙基黄原酸钠处理过的麦类作物，籽粒性状与萌发力未受到不良影响。种子内所含粗蛋白因处理略有增高，而淀粉含量则相应有所降低。近年来国内外很多学者进行了多种脱水剂在农作物上的应用和研究，例如化学干燥剂和除草剂等在牧草和粮食上的应用(胡伟民，2015)。郝洪波等(2013)在谷子蜡熟期喷施不同浓度的立收谷、草甘膦和乙烯利进行催熟，研究不同脱水剂及施用浓度对谷子植株脱水效果和收获产量的影响。结果表明：立收谷脱水速度快、效果明显，乙烯利和草甘膦脱水速度较缓慢；3种化学脱水剂虽对谷子穗重、穗粒重和千粒重产生了一定的负面作用，但对谷子产量无显著影响，可以有效减少机械收获损失。D.X.Wen等(2018)利用DA-6处理授粉后的小麦，能提高产量，表达谱分析发现有促进早衰的作用。

在玉米上，侯国臣等在春玉米上应用矮状素后抽雄期，吐丝期较对照提早2天，并且成熟期提早了5天，说明胺鲜脂乙烯利具有加快玉米生育进程的作用。陶波等(1999)对叔胺类DA型脱水剂能明显促进子粒快速脱水，促进干物质向子粒快速运输，有利于产量的形成。不同对期处理其降低含水量作用披果不同，在玉米收获前l0-30d范围内，应用时期越早降水效果越明显，并随着剂量增加降水作用增强，促进作物早熟2～4d，增产作用明显。但我们在黄淮海试验发现该脱水剂脱水效果并不明显。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种玉米生产中籽粒脱水方法。本发明通过对多种脱水剂的比较试验，找到了在玉米生产中可以加速成熟、籽粒脱水效果好的脱水剂配方和使用时期，可以大幅降低籽粒水分，而产量未见明显降低，从而实现玉米籽粒机收。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供草甘膦和有机硅复配在制备玉米籽粒脱水剂中的用途。

优选的，复配后的草甘膦浓度为150mg/L-200mg/L；有机硅的含量为0.02-0.2％。

优选的，所述有机硅为农用有机硅助剂。

优选的，所述玉米籽粒脱水剂具有如下1)-4)至少一项所述的性能：

1)加速玉米成熟；

2)降低成熟期玉米籽粒的水分含量；

3)保持玉米籽粒的百粒重为未施用玉米籽粒脱水剂的玉米百粒重的99％-105％；

4)保持玉米产量为未施用玉米籽粒脱水剂的玉米产量的99％-110％。

本发明的第二方面，提供一种玉米籽粒脱水剂，所述玉米籽粒脱水剂中含有：150mg/L-200mg/L的草甘膦和0.02-0.2％的有机硅。

本发明的第三方面，提供一种玉米生产中籽粒脱水方法，包括以下步骤：

在玉米授粉后30天-40天，喷施本发明的玉米籽粒脱水剂。

优选的，所述玉米籽粒脱水剂的喷施量为50-70L/亩。

更优选的，所述玉米籽粒脱水剂的喷施量为60L/亩。

本发明的有益效果：

采用本发明的玉米生产中籽粒脱水方法，可以有效加速玉米成熟4-6天，降低玉米籽粒中的含水量，降水幅度可以达到28％以上；而且玉米籽粒的百粒重及玉米产量未有明显下降；对玉米籽粒中各化学成分的含量也基本无影响。

附图说明

图1：不同时期脱水剂处理对郑58种子含水量的影响；在授粉后25天、授粉后30天、授粉后35天、授粉后40天，每亩喷施60L不同的脱水剂，脱水剂中分别含有150mg/L、200mg/L、250mg/L草甘膦，所有脱水剂中均还含有质量百分含量为0.025％的农用有机硅助剂；对照(CK)喷施等量的水。郑58成熟时，各处理种子的水分含量。

图2：不同时期脱水剂处理对郑58种子百粒重的影响；在授粉后30天、授粉后35天、授粉后40天、授粉后45天，每亩喷施60L不同的脱水剂，脱水剂中分别含有150mg/L、200mg/L、250mg/L草甘膦，所有脱水剂中均还含有质量百分含量为0.025％的农用有机硅助剂；对照(CK)喷施等量的水；郑58成熟时，各处理百粒重的变化。

图3：不同时期脱水剂处理对郑58籽粒中各化学成分的影响；在授粉后授粉后30天、授粉后35天、授粉后40天、授粉后45天，每亩喷施60L不同的脱水剂，脱水剂中分别含有150mg/L、200mg/L、250mg/L草甘膦，所有脱水剂中均还含有质量百分含量为0.025％的农用有机硅助剂；对照(CK)喷施等量的水；成熟种子化学成分的变化；A：蛋白含量/千粒；B：脂肪含量/千粒；C：淀粉含量/千粒；D：纤维素含量/千粒。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分所介绍的，收获质量低是制约玉米机械粒收技术推广应用的重要因素，机械粒收收获质量受到多方面因素共同作用，而收获期籽粒含水率是其中的关键因素。

黄淮海地区是我国玉米第二大产区和玉米生产最集中的地区，该区幅员辽阔，不同种植区域生态条件差异较大，生育期变化大；该区多采用小麦/玉米轮作体系，玉米生长时长受到限制，收获期工时紧；该区玉米收获期偏早，籽粒含水率较高，制约了机械粒收技术的推广应用。

在前期玉米种子生产过程的研究中，考察了草甘膦对成熟期脱水及活力相关指标的影响，结果发现，草甘膦虽然具有较好的脱水效果，但是过早处理对于玉米种子百粒重的影响较大，百粒重的最大减小幅度达25.606％。

有机硅的主要成分为乙氧基改性聚三硅氧烷，有报道在草甘膦溶液中添加一定量的有机硅助剂可以提高其对植物的毒性，从而提高除草效果；然而也有一些研究结果表明有机硅助剂对草甘膦药效的发挥有拮抗作用。因此，有关有机硅助剂对草甘膦的作用尚未有统一的认知。

将特定浓度的草甘膦和有机硅进行复配制备成脱水剂，适宜时期处理可以在玉米生产上可以加速成熟，大幅度降低籽粒水分，实现玉米籽粒机收；同时玉米产量未见有显著的降低，有效解决了单一使用草甘膦进行脱水所造成的玉米产量降低的问题。

为获得籽粒脱水效果好且不影响玉米产量的脱水剂配方和使用时期，本发明考察了脱水剂处理对玉米籽粒含水量、百粒重和籽粒中化学成分的影响规律。

本发明以目前常用的骨干自交系郑58为试验材料，在授粉后25天、授粉后30天、授粉后35天、授粉后40天、授粉后45天，每亩喷施60L不同的脱水剂，脱水剂中分别含有150mg/L、200mg/L、250mg/L草甘膦，所有脱水剂中均还含有质量百分含量为0.025％的农用有机硅助剂；对照(CK)喷施等量的水。

在对照(水)成熟(乳线消失，黑色层出现)时，摘取各处理的玉米果穗，利用谷物水分测定仪进行水分含量的测定，每个样品测定三次取平均值。其结果如图1所示。结果表明，自交系郑58在不同时期用不同浓度草甘膦处理的种子含水量均低于对照，与对照相比达到了显著水平。

在对照成熟(乳线消失，黑色层出现)后，统一收取处理与对照玉米果穗，每个小区取10穗人工脱粒混样，测定百粒重。其结果图2所示。从图2可以看出自交系郑58在授粉30天后处理，含有150mg/L、200mg/L草甘膦的脱水剂与对照相比百粒重差异不显著；含有250mg/L草甘膦的脱水剂处理部分时期(授粉后35天，45天处理)与对照相比百粒重分别下降了1.75g、1.49g，达到显著水平，可见浓度过高会影响郑58的百粒重。

采用DA7200多功能近红外分析仪对收获的不同时期、不同浓度处理的种子中的各成分进行扫描分析，每份样品测定三次取平均值。对处理后籽粒中各成分的含量，其中包括蛋白质含量，脂肪含量，淀粉含量以及纤维素含量，结果如图3所示。结果表明，在授粉后30天、35天、40天、45天处理后的籽粒中的蛋白质以及油脂的含量与对照相比均无显著差异，且同一时期不同浓度之间也无显著差异，表明草甘膦处理对种子中的蛋白质及油脂含量没有影响。高浓度250mg/L的草甘膦溶液处理，淀粉和纤维素含量在授粉后30天、35天用后，其淀粉与蛋白质含量与对照相比有显著降低。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料如无特别说明均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。其中：有机硅为农用有机硅助剂，为市售产品，产品型号为GT-247。

实施例1：玉米籽粒脱水剂的制备

将草甘膦和农用有机硅助剂进行复配，使复配后的溶液中含有草甘膦200mg/L，农用有机硅助剂的含量为0.1％，即制备得到玉米籽粒脱水剂。

实施例2：玉米籽粒脱水剂的制备

将草甘膦和农用有机硅助剂进行复配，使复配后的溶液中含有草甘膦150mg/L，农用有机硅助剂的含量为0.2％，即制备得到玉米籽粒脱水剂。

实施例3：玉米籽粒脱水剂的制备

将草甘膦和农用有机硅助剂进行复配，使复配后的溶液中含有草甘膦200mg/L，农用有机硅助剂的含量为0.02％，即制备得到玉米籽粒脱水剂。

应用例1：脱水剂处理迪卡517

1.材料

迪卡517玉米生产田。迪卡517为早熟品种。

2.方法

在同一地块，盛花期后35天，用无人机喷施2L/亩0.5％的实施例3的脱水剂溶液(相当于人工喷施50L/亩200mg/L的脱水剂溶液)，留1/2地块作对照(不喷施)。

3.效果

对照(不喷施)成熟时(乳线消失)测定种子水分，处理籽粒含水量为21.6％，对照籽粒含水量为27.2％，水分降低5.6％，效果达到预期。

应用例2：脱水剂处理郑单958

1.材料

郑单958玉米生产田。郑单958为晚熟品种。

2.方法

3.效果

对照(不喷施)成熟时(乳线消失)测定种子水分，处理籽粒含水量为33.5％，对照籽粒含水量为38.0％，水分降低4.5％，效果达到预期。

应用例3：脱水剂处理郑58

1.材料

郑58玉米生产田。郑58为晚熟亲本。

2.方法

在同一地块，授粉后30天，人工喷施50L/亩实施例1制备的脱水剂溶液，对照(不喷施)。

3.效果

对照(不喷施)成熟时(乳线消失)测定种子水分，处理籽粒含水量为23.6％，对照籽粒含水量为35.2％，水分降低11.6％，效果达到预期。

应用例4：脱水剂处理PH6WC

1.材料

PH6WC玉米生产田。

2.方法

在同一地块，盛花期后30天，人工喷施50L/亩实施例1制备的脱水剂溶液，对照(不喷施)。

3.效果

对照(不喷施)成熟时(乳线消失)测定种子水分，处理籽粒含水量为25.05％，对照籽粒含水量为35.01％，水分降低9.96％，效果达到预期。

上述应用试验表明：本发明制备的玉米籽粒脱水剂针对不同成熟期(早熟、晚熟)玉米品种进行处理，均能达到降低籽粒含水量、保持玉米产量的处理效果；特别适用于普通玉米生产。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.草甘膦和有机硅复配在制备玉米籽粒脱水剂中的用途；

复配后的草甘膦浓度为150mg/L-200mg/L；有机硅的含量为0.02-0.2％；

所述玉米籽粒脱水剂具有如下1)-4)至少一项所述的性能：

1)加速玉米成熟；

2)降低成熟期玉米籽粒的水分含量；

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述有机硅为农用有机硅助剂。

3.一种玉米籽粒脱水剂，其特征在于，所述玉米籽粒脱水剂中含有：150mg/L-200mg/L的草甘膦和0.02-0.2％的有机硅。

4.一种玉米生产中籽粒脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：

在玉米授粉后30天-40天，喷施权利要求3所述的玉米籽粒脱水剂；所述玉米籽粒脱水剂的喷施量为50-70L/亩。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述玉米籽粒脱水剂的喷施量为60L/亩。