一种提高玉米机械粒收质量和子粒商品品质的冠层调控方法与流程

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种提高玉米机械粒收质量和子粒商品品质的冠层调控方法。

背景技术：

全世界范围内，玉米总产量和单位面积产量已稳居粮食作物之首，在保障全球粮食安全方面意义重大。作为全球第二大玉米生产国和消费国，中国玉米总产量占全球玉米产量的20％以上，主要产品为子粒用玉米，其总产量的10％用于口粮，68％用于饲料，20％用于工业加工原料。玉米机械粒收作为我国玉米机械化收获的发展方向和玉米生产转方式的重点，收获时破碎率偏高是当前我国玉米机械粒收存在的主要质量问题，而子粒含水率作为玉米育种和栽培生产实践过程中重要的农艺性状指标，也是决定玉米子粒机械化直收质量、储藏安全和经济效益的关键因素。

在我国东北地区，特别是高纬度寒冷地区，近年来随着密植高产栽培技术的大面积推广应用，促进了区域玉米产量水平的稳步提升，然而在玉米收获期子粒含水率通常在30％～40％，且随着全球气候变暖，在灌浆期如遇多雨寡照的气象条件，子粒脱水速度减缓，穗上发芽、霉变粒现象明显增加。收获期子粒含水率较高，也将进一步增大堆积晾晒过程霉变粒发生风险，最终影响玉米商品品质和营养品质。同时，子粒含水率与机收子粒破碎率、杂质率呈显著的正相关关系，收获期较高的子粒含水率，是目前我国玉米机械化粒收破碎率偏高的主要原因。而机械化收获过程中，无论是子粒还是果穗损伤，都会在短时间内发生霉变；此外，收获期温热的田间环境和较高的子粒含水率均较适合黄曲霉、镰孢菌种生存，极易引发黄曲霉毒素、伏马毒素等真菌毒素的产生，进而对人畜健康造成严重危害。因此，收获时子粒含水率高已经成为制约我国机械化粒收技术大面积推广，影响玉米及其制品质量与安全生产，障碍玉米产业提质增效发展和产品国际市场竞争力的重要经济与技术问题。

目前生产上常用的玉米促脱水技术以去顶、扒皮晾晒、割晒为主，其中去顶促脱水技术以蜡熟期为作业时期判断依据，一方面随着玉米种植密度的不断增加，已难于应对全球气候变化背景下，灌浆期阶段性的多雨、寡照、高温、大风等不利天气频发导致群体通风透光性减弱、源库关系失衡、霉变和倒伏风险增加等高产高效的障碍问题；另一方面，种植户准确评判玉米蜡熟期较为困难，技术精准实施难度大、作业效果稳定性差，往往错过最佳的技术作业关键时间点。综上所述，创新操作简便、精准高效的促进玉米子粒田间脱水技术途径，将更有利于提升机械化收获作业质量，确保及时收获和上市，避免田间倒伏、霉变、落穗及不良环境条件影响，减少收获后烘干和安全储藏过程的成本投入，降低运输和加工利用环节的能源消耗，在提高玉米商品等级和销售价格的同时，增加玉米种植户和经营者经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的是降低收获时玉米子粒含水率，提高玉米机械粒收质量和子粒商品品质。

为了实现上述目的，本发明首先提供了一种玉米植株的冠层调控方法。

本发明提供的玉米植株的冠层调控方法为如下a1)-a4)中任一种：

a1)包括如下步骤：在玉米吐丝后第29-35天削剪1-2节；

a2)包括如下步骤：在玉米吐丝后第36-42天削剪3-4节；

a3)包括如下步骤：在玉米吐丝后第43-49天削剪4-6节；

a4)包括如下步骤：在玉米吐丝后第50-53天削剪5-6节。

上述冠层调控方法中，所述a1)中，所述在玉米吐丝后第29-35天削剪1-2节可为在玉米吐丝后29天削剪1节或在玉米吐丝后30天削剪1节或在玉米吐丝后31天削剪1节或在玉米吐丝后32天削剪1节或在玉米吐丝后33天削剪1节或在玉米吐丝后34天削剪1节或在玉米吐丝后35天削剪1节或在玉米吐丝后29天削剪2节或在玉米吐丝后30天削剪2节或在玉米吐丝后31天削剪2节或在玉米吐丝后32天削剪2节或在玉米吐丝后33天削剪2节或在玉米吐丝后34天削剪2节或在玉米吐丝后35天削剪2节；优选为在玉米吐丝后32天削剪2节。

所述a2)中，所述在玉米吐丝后第36-42天削剪3-4节可为在玉米吐丝后36天削剪3节或在玉米吐丝后37天削剪3节或在玉米吐丝后38天削剪3节或在玉米吐丝后39天削剪3节或在玉米吐丝后40天削剪3节或在玉米吐丝后41天削剪3节或在玉米吐丝后42天削剪3节或在玉米吐丝后36天削剪4节或在玉米吐丝后37天削剪4节或在玉米吐丝后38天削剪4节或在玉米吐丝后39天削剪4节或在玉米吐丝后40天削剪4节或在玉米吐丝后41天削剪4节或在玉米吐丝后42天削剪4节；优选为在玉米吐丝后39天削剪3节。

所述a3)中，所述在玉米吐丝后第43-49天削剪4-6节可为在玉米吐丝后43天削剪4节或在玉米吐丝后44天削剪4节或在玉米吐丝后45天削剪4节或在玉米吐丝后46天削剪4节或在玉米吐丝后47天削剪4节或在玉米吐丝后48天削剪4节或在玉米吐丝后49天削剪4节或在玉米吐丝后43天削剪5节或在玉米吐丝后44天削剪5节或在玉米吐丝后45天削剪5节或在玉米吐丝后46天削剪5节或在玉米吐丝后47天削剪5节或在玉米吐丝后48天削剪5节或在玉米吐丝后49天削剪5节或在玉米吐丝后43天削剪6节或在玉米吐丝后44天削剪6节或在玉米吐丝后45天削剪6节或在玉米吐丝后46天削剪6节或在玉米吐丝后47天削剪6节或在玉米吐丝后48天削剪6节或在玉米吐丝后49天削剪6节；优选为在玉米吐丝后46天削剪5节。

所述a4)中，所述在玉米吐丝后第50-53天削剪5-6节可为在玉米吐丝后50天削剪5节或在玉米吐丝后51天削剪5节或在玉米吐丝后52天削剪5节或在玉米吐丝后53天削剪5节或在玉米吐丝后50天削剪6节或在玉米吐丝后51天削剪6节或在玉米吐丝后52天削剪6节或在玉米吐丝后53天削剪6节；优选为在玉米吐丝后53天削剪6节。

为了实现上述目的，本发明又提供了上述玉米植株的冠层调控方法在如下b1)-b6)中任一种中的应用：

b1)玉米种植；

b2)促进玉米子粒脱水和/或提高玉米子粒脱水速率：

b3)降低玉米子粒破碎率和/或杂质率；

b4)降低玉米穗腐发生率和/或倒伏倒折率；

b5)提高玉米子粒机械化收获质量与效率和/或改善机械化收获玉米子粒的商品品质；

b6)提高玉米秸秆还田质量和/或促进玉米秸秆高效还田。

为了实现上述目的，本发明还提供了如下c1)-c6)任一种方法：

c1)一种玉米种植方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤；

c2)一种促进玉米子粒脱水和/或提高玉米子粒脱水速率的方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤；

c3)一种降低玉米子粒破碎率和/或杂质率的方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤。

c4)一种降低玉米穗腐发生率和/或倒伏倒折率的方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤。

c5)一种提高玉米子粒机械化收获质量与效率和/或改善机械化收获玉米子粒的商品品质的方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤。

c6)一种提高玉米秸秆还田质量和/或促进玉米秸秆高效还田的方法，包括在玉米种植过程中按照上述方法进行冠层调控的步骤。

上述任一所述方法或应用中，所述“削减”为自玉米植株顶部开始削剪。所述“节”为茎节(玉米茎秆上的节)。玉米植株的茎秆由节与节间组成。节间数一般与叶片数一致，一般玉米茎秆有16～24个节，最少只有8个，最多可达48个。其中有4～6个节(即第1～4节或1～6节)密集在地下部，且第1～4节较紧密，节间也很短，仅0.1～0.5cm，从第5节开始伸长。地上部节数因品种不同而有所不同，通常植株矮小的早熟品种节数较少，而高秆晚熟品种的节数较多。每节的节间长度也因品种、气侯和栽培方式等不同而有所不同。当前生产上通常称株高2米以下的玉米品种为矮秆型，2～2.7m的玉米品种为中型，2.7m以上的玉米品种为高秆型。植株高度是决定栽培配套技术的重要因素之一。在本发明中，在东北地区玉米生产上所选用品种的地上部秸秆一般有13-20个节。

上述任一所述方法或应用中，所述玉米的种植区域可为全国任一玉米种植区域(东北地区或黄淮海“冬小麦-夏玉米”一年两熟地区)，优选为高纬度寒冷地区，如东北地区(包括黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区东部四盟市)。在本发明的具体实施例中，所述玉米的种植区域为黑龙江省。

上述任一所述方法或应用中，所述玉米品种可为本领域相应地区常见的玉米品种。在本发明的具体实施例中，所述玉米品种为先玉335或郑单958或德美亚2号或德美亚3号。本发明的冠层调控方法在实际应用中，以吐丝期为最佳作业时期的判断依据，无论是玉米早熟品种还是玉米晚熟品种，可以结合种植区域当年生长季的生育进程特性，特别是吐丝期至成熟期的具体的环境条件特点，酌情选择冠层调控的具体实施优选方案。

本发明针对东北地区特别是高纬度寒地玉米收获时子粒含水量高，限制机械化子粒直收高效作业和农民效益稳步提升等瓶颈问题，在大田试验条件下，以玉米吐丝期为判断依据，通过设置不同茎叶削剪时间和削剪关键部位处理，研究群体冠层不同调控处理组合对玉米子粒灌浆、脱水特性、倒伏率、产量品质和机械粒收质量的影响，通过寻优分析，探讨不同冠层调控措施下子粒含水量与子粒灌浆速率、脱水速率的相关性，最终获得最佳冠层动态调控作业方案：吐丝后32d削剪2节、吐丝后39d削剪3节、吐丝后46d削剪5节、吐丝后53d削剪6节。本发明操作简便，易于农民精准作业，可根据生长季田间实际气象条件，科学选择具体的作业参数，在保障产量稳定的前提下，不仅明显促进倒伏倒折率与子粒含水率的降低，提升玉米子粒机械收获质量与效率、改善玉米子粒商品品质，还将群体冠层冗余的茎叶提早还田腐解，提高秸秆还田质量。为寒地玉米全程机械化密植丰产增效绿色栽培提供高效的趋利避害技术保障。

附图说明

图1为不同冠层调控措施对玉米子粒鲜重的影响。

图2为不同冠层调控措施对玉米子粒干重的影响。

图3为冠层调控处理后玉米单株干物质量占比动态变化。

图4为不同冠层调控措施对收获期玉米田间倒伏倒折、穗腐发生率的影响。

图5为不同冠层调控时期和部位组合对玉米子粒产量的影响。

图6为不同冠层调控措施对收获期玉米子粒含水率的影响。

图7为冠层调控措施对长水河农场德美亚2号玉米植株倒伏倒折的影响。

图8为冠层调控措施对友谊农场德美亚3号玉米植株倒伏倒折的影响。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规农资商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

下述实施例中的玉米倒伏级别表示植株倒伏的程度，根据主茎与垂直线的夹角可分为0-5级，其中，0级：主茎与垂直线的夹角为0°(未倒伏，直立)；1级：0°＜主茎与垂直线的夹角＜15°；2级：15°≤主茎与垂直线的夹角＜45°；3级：45°≤主茎与垂直线的夹角＜85°；4级：85°≤主茎与垂直线的夹角＜90°；5级：主茎与垂直线的夹角为90°(完全匍匐)。

实施例1、不同冠层调控处理组合对玉米子粒灌浆、脱水特性及产量与机械粒收质量的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2018年在黑龙江八一农垦大学试验实习基地(46°37′n，125°11′e)进行。土壤类型为碱化草甸土。播种前0～20cm土层有机质含量10.71g/kg，碱解氮117.27mg/kg，速效磷3.69mg/kg，速效钾94.59mg/kg，ph8.3。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种先玉335为试验材料。

3、试验设计

播种前精细整地，于2017年5月5日播种，种植密度75000株/hm²，于2017年10月5日收获。试验采用裂区设计，冠层调控主区因素为茎叶削剪时期，从吐丝后25d开始，每隔7d进行茎叶人工削剪处理(保证植株其他组织器官无破坏)，共计进行5个茎叶削剪时期，分别用t1、t2、t3、t4、t5表示；副区因素为茎叶削剪部位，分别设置自植株顶部开始削剪2节(qd2)、4节(qd4)和6节(qd6)，以不削剪为对照(ck)。每个处理3次重复，随机区组排列。以尿素(n≥46％)、磷酸二铵(n≥18％，p2o5≥46％)和硫酸钾(k2o≥50％)为肥料，各小区施用n240kg/hm²，p2o5120kg/hm²，k2o105kg/hm²；其中40％氮肥和全部磷钾肥基施，剩余60％氮肥分别于拔节期和大喇叭口期施入，按高产田水平进行其他田间管理。

4、测定项目与方法

1)子粒乳线和黑层的观察

于花后30d(乳线刚出现)开始记录时间，分别记录不同冠层调控处理组合的子粒乳线消失和黑层出现所需的天数(d)。

2)子粒灌浆特性

于吐丝期，选择有代表性、生长一致的植株挂牌标记。自玉米授粉后，每隔10d在每小区标记的植株上取3个果穗，每穗取中部子粒100粒，测子粒干重和体积，重复3次。以授粉后天数为自变量(x)，每隔10d测得的100粒子粒重为因变量(y)，通过curveexpert1.3软件拟合得到logistic方程：y＝a/(1+b·e^-cx)。式中，a为终极生长量、b为初始参数、c为生长速率参数。对子粒灌浆过程进行模拟，得到以下灌浆特征参数：灌浆速率最大时的天数dmax＝(lnb)/c；灌浆速率最大时的生长量wmax＝0.5a；最大灌浆速率gmax＝(c·wmax)·[1-(wmax/a)]；子粒灌浆活跃期(大约完成总积累量的90％)p＝6/c。

3)子粒脱水特性

3-1)子粒含水量

于吐丝后30d开始，每隔10d取样，每次随机取样3株。取样后立即脱粒，将3穗子粒混匀后从中称取150g(w1)，放入网袋中，置于室温内风干，风干后称风干重(w2)，再从风干样中取出30g(w3)，装入烘干盒内，于103±2℃条件下，烘干至恒重(w4)。根据以下公式计算出每次取样时的含水率(wc)：wc＝(w1·w3-w2·w4)/w1·w3。

3-2)脱水速率

测定子粒含水率的同时，从风干子粒中随机取300粒称重，根据风干样的含水率，将其换算为标准水分(14％)的百粒重，以百粒重达最大并保持稳定时作为生理成熟期。

子粒平均脱水速率(％/d)＝(起始时的含水率-xd以后的含水率)/x；

生理成熟前子粒平均脱水速率(％/d)＝(吐丝后35d的含水率-生理成熟时的含水率)/间隔天数；

生理成熟后子粒平均脱水速率(％/d)＝(生理成熟时的含水率-收获时的含水率)/间隔天数。

4)植株干物质动态变化

每次实施冠层调控处理后，在对应小区取具代表性植株5株，将各部位器官分开，分别称鲜重，然后置于80℃烘箱中烘至恒重并称重。每次进行冠层调控处理时，收集剪掉的组织器官(如雄穂、叶片、茎秆、叶鞘)，对其进行鲜重、干重的测定。

5)测产考种

分别在各处理组合小区的中间3行，分别选取具代表性的连续100株植株，调查倒伏倒折、穗腐发生率；并收取中间3行具有代表性的30个果穗，自然风干用于室内考种。产量(kg/hm²)＝收获穗数(ears/hm²)×穗粒数×千粒重(g/1000grains)/10⁶×(1-含水量％)/(1-14％)；最后调查果穗穗长、穗粗、粒深、穗行数、行粒数、秃尖长和百粒重。

6)子粒机械粒收质量调查

使用约翰迪尔c120谷物联合收割机(割幅6行)依次完成收割作业，子粒破碎率、杂质率测定方法：收割完成后，随机取收割机仓内收获的子粒样品2kg，精准称量实际重量，计为kw；然后手工分拣将其分为子粒和非子粒两部分；对子粒部分称其重量并计为kw1，非子粒部分称重计为nkw；再根据子粒的完整性，将其分为完整子粒和破碎子粒并分别称重，完整粒部分重量计为kw2，破碎粒重量计为bkw，计算收获子粒的杂质率和子粒破碎率。

杂质率＝[nkw/(kw1+nkw)]×100％；

子粒破碎率＝[bkw/(kw2+bkw)]×100％。

田间收获损失率调查方法：在各处理组合小区收割后的地块，随机选取3个样点，调查收割宽幅2m长样点内掉落的玉米穗、子粒(包括破碎粒)，分别称重落穗子粒重和落粒重，根据测产结果计算出产量损失率。

5、试验数据分析

采用excel进行数据处理，spss17.0软件进行数据统计和分析，duncan多重比较和t检验分析不同处理的影响差异，多因素方差分析因素间的交互效应，利用microsoftexcel2003绘制图表。

二、试验结果与分析

1、不同冠层调控措施对子粒灌浆特性的影响

1)子粒鲜重

由图1(a～e)可知，不同冠层调控措施对子粒鲜重的增长趋势无明显影响，但冠层调控后玉米子粒鲜重的大小因冠层调控时期和部位而不同，茎叶削剪时期越早，部位越低，子粒鲜重的下降幅度越大，其中以t1qd6处理组合的子粒鲜重最低。在t1和t2时期，qd2、qd4和qd6处理在吐丝后40d、50d、60d和70d分别较ck处理显著(p<0.05)降低2.02～5.25g、1.26～9.64g、1.40～11.29g、1.45～14.29g；t3时期qd4和qd6处理在吐丝后50d、60d和70d分别较ck明显降低2.73％～5.40％、3.35％～8.24％、5.31％～11.89％；而t4和t5时期，仅qd6处理的子粒鲜重在吐丝后60d、70d时与ck处理差异达显著水平。

2)子粒干重

由图2(a～e)可以看出，不同冠层调控措施对子粒干重的增长趋势也无明显影响，各处理条件下玉米灌浆期子粒干重均呈“s”型曲线增长，即“慢-快-慢”的动态变化。灌浆初期，子粒干重增长缓慢，灌浆中期作为粒重增加的关键时期，粒重增长最快，呈指数增长趋势，灌浆后期子粒干重的增加趋于缓慢，直至成熟。冠层调控后子粒干重受到影响程度同样因冠层调控时期和部位而异，茎叶削剪时期越早，部位越低，子粒干重的下降幅度越大，仍以t1qd6处理组合的子粒干重下降最为明显。在t1时期的茎叶削剪处理均会明显(p<0.05)抑制吐丝后40d至成熟期子粒干物质的积累，其中qd2、qd4和qd6处理下吐丝后70d玉米子粒干重分别较ck处理显著降低5.62％、14.27％和24.78％；在t2时期，以qd4和qd6处理对玉米子粒干重影响明显，相比于ck处理，吐丝后70d每100粒子粒干重分别降低1.81和4.05g，且达显著水平，而qd2处理与ck处理间差异未达显著水平；在t3时期，仅qd6处理对玉米子粒干重影响明显；在t4和t5时期各冠层调控处理组合均未对玉米子粒干重产生影响。

3)子粒脱水速率

由表1可知，冠层调控处理后玉米子粒的脱水速率显著提高，且茎叶削剪时期越早、部位越低，子粒脱水速率的提高幅度越大，差异也越显著。在吐丝后30～50d以ck处理的子粒脱水速率最大，在t1时期显著(p<0.05)高于qd4和qd6处理17.01％～17.28％和20.28％～31.94％，在t2时期显著高于qd6处理13.16％～31.94％；t3时期ck处理40～50d子粒脱水速率仅显著高于qd6处理。在吐丝后50～70d，不同冠层调控处理的脱水速率均高于ck处理，其中在t1和t2时期，qd2、qd4和qd6处理在吐丝后50～60d的脱水速率高于ck处理27.82％～33.33％、105.84％～132.24％、114.95％～124.62％，在吐丝后60～70d的脱水速率高于ck处理2.95％～27.89％、55.80％～98.06％、64.34％～130.56％，除了t1qd2与ck处理以外，其他冠层调控处理组合与ck处理差异均达显著水平；在t3和t4时期，qd4和qd6处理在吐丝后50～60d脱水速率显著高于ck处理18.22％～59.11％、29.61％～94.63％，在吐丝后60～70d亦明显高于ck处理81.49％～82.04％、75.34％～77.59％；在t5时期，qd6处理下子粒在60～70d的脱水速率显著高于其他处理40.68％～93.92％，而其他处理间差异不明显。

表1、不同冠层调控措施对玉米子粒脱水速率的影响(％/d)

注：同列标以不同小写字母表示同一冠层调控时期内各处理的5％水平差异显著性，下同。

4)子粒灌浆特征参数

如表2所示，冠层调控措施显著影响了玉米子粒的灌浆特性。冠层调控处理后玉米子粒的最终生长量(a)有下降趋势，下降程度因冠层调控时期和部位不同而存在明显差异，茎叶削剪时期越早、部位越低，其下降幅度越大。t1qd6、t2qd6和t3qd6处理的最终生长量(a)较ck处理分别下降24.52％、13.53％和4.38％。冠层调控处理后到达最大灌浆速率时的天数(dmax)缩短，其中在t1时期，qd2、qd4和qd6处理分别比ck处理明显缩短2.61d、4.37d和6.27d；t2时期，qd4、qd6处理分别比ck处理明显缩短1.06d和1.4d，其他时期各冠层调控处理间dmax无差异，可见，茎叶削剪时期越早、部位越低，子粒达最大灌浆速率时所需要的天数越少。冠层调控后灌浆速率最大时的生长量(wmax)显著下降，且以t1和t2时期各冠层调控处理组合的影响最显著，qd2、qd4和qd6处理下的wmax分别较ck处理下降3.48％～8.70％、6.96％～15.41％、10.19％～18.33％。此外，冠层调控处理显著影响子粒灌浆活跃期(p)的长短，茎叶削剪时期越早、部位越低，子粒灌浆活跃期的下降幅度越大。

表2、不同冠层调控措施对子粒灌浆特性的影响

注：a、b、c：方程系数；dmax(d)：到达最大灌浆速率时的天数；wmax(g/100kernels)：灌浆速率最大时的生长量；gmax[g/(100kernels·d)]：最大灌浆速率；r0：灌浆积累起始势；p(d)：子粒灌浆活跃期。

2、不同冠层调控措施对子粒乳线消失和黑层出现的影响

由表3可知，冠层调控措施可明显影响玉米子粒乳线消失和黑层的出现时间。在t1和t2时期，冠层调控措施处理后玉米子粒乳线消失的时间和子粒黑层出现的时间均不同程度缩短，其中qd2、qd4和qd6处理在t1时期的乳线消失所需时间分别较ck处理缩短2d、5d和6d，黑层出现所需时间分别较ck处理缩短2d、4d和7d；在t2时期乳线消失和黑层出现所需时间相应缩短1d、4d和5d。随着冠层调控处理时期的延后(t3和t5时期)，冠层调控措施对乳线消失和黑层出现时间的影响越来越小，总体可促进乳线消失提早1～2d，黑层出现时间缩短1～3d。

表3、不同冠层调控措施对玉米子粒乳线消失和黑层出现的影响

3、不同冠层调控措施对玉米单株干物质量的影响

由图3(a～b)可知，不同时期冠层调控处理后，削剪掉落的玉米植株干物质量有所变化。以t2至t4时期为例，随着冠层调控部位的下降，冠层调控处理后，削剪掉的玉米地上部鲜重可占全株鲜重的2.75％～19.22％，削剪掉的玉米地上部干重占全株干重的4.31％～14.44％。

4、不同冠层调控措施对玉米倒伏倒折、穗腐发生率的影响

如图4(a)所示，随着冠层调控处理部位的降低，玉米田间倒伏倒折发生率呈现逐渐下降趋势，其中t1～t4时期各冠层调控处理的倒伏倒折率均明显的低于对照处理，降幅分别达34.17％～85.14％、33.33％～84.31％、29.12％～78.49％、17.15％～74.80％。而在t5时期，仅t5qd4和t5qd6处理明显低于对照处理，且t5qd6处理明显高于t1qd6、t2qd6、t3qd6和t4qd6处理291.61％、270.97％、170.65％和131.01％。玉米穗腐发生率方面，从图4(b)中可以看出，t1～t4时期各冠层调控处理的穗腐发生率同样随着处理部位的降低而不断下降，降幅分别达26.11％～74.33％、23.93％～74.81％、19.30％～72.59％、8.66％～63.56％。但在t5时期，冠层调控措施对穗腐率的影响相对较弱，其中t5qd2与ck相比无显著差异，仅t5qd4和t5qd6显著低于ck处理，但相比于t1～t3时期的qd4和qd6处理，对穗腐病发生率的抑制效果明显减弱。

5、不同冠层调控措施对玉米子粒产量及其构成因素的影响

1)子粒产量

不同冠层调控措施对玉米子粒产量的影响，因冠层调控时期和部位不同而异。如表4所示，玉米子粒产量在t1和t2处理下受冠层调控措施影响较大，除了t2qd2处理组合与ck产量差异不明显以外，其他处理组合均明显(p<0.05)的低于ck处理18.17％～41.36％。t3、t4和t5处理下玉米子粒产量受冠层调控措施的影响较小，仅t3qd6处理子粒产量显著低于ck处理24.57％，其他处理间则无明显差异。由图5和表5可知，冠层调控时期(f＝37.158^**)、冠层调控部位(f＝37.802^**)以及两者的交互作用(f＝7.201^**)对玉米子粒产量表现出极其显著的影响。

表4、不同冠层调控措施对玉米产量及其构成因素的影响

表5、冠层调控时期和部位的互作效应检验

2)产量构成因素及果穗农艺性状

从不同冠层调控措施对玉米产量构成因素的影响方面来看(表6)，在t1至t3时期，冠层调控措施会不同程度的(p<0.05)影响t1至t3时期玉米果穗的粗度、粒深和百粒重，而对其他指标的影响均不显著，其中在t1时期，qd4和qd6处理果穗粗度、粒深显著低于ck处理6.30％和9.15％、8.61％和18.44％，各处理组合的百粒重也分别较ck处理明显低8.93％～22.85％；在t2时期，qd4和qd6处理果穗粗度、粒深显著低于ck处理3.66％和7.93％、7.38％和11.89％，百粒重分别较ck处理明显低8.61％和23.07％，但此时期qd2处理的果穗粗度、粒深和百粒重与ck处理差异均未达显著水平；在t3时期，与ck处理相比，仅qd6处理下的果穗粗度、粒深和百粒重受到明显影响。t4和t5时期，不同冠层调控措施对玉米产量构成因素均未产生不利影响。

3)收获期子粒含水率

不同冠层调控措施对收获期玉米子粒含水率的影响如图6所示，在t1和t2时期，qd2、qd4和qd6处理均有利于子粒脱水，相比于ck处理，子粒含水率显著(p<0.05)降低8.96％和7.66％、15.92％和14.33％、21.09％和18.91％；在t3和t4时期，qd4和qd6处理同样可有效降低玉米子粒含水率4.93和3.73百分点、5.67和4.90个百分点，而qd2处理并没有明显的达到促进玉米子粒脱水的效果；在t5时期，仅qd6处理下的玉米子粒含水率与ck处理差异达显著水平。

表6、不同冠层调控措施对玉米穗部农艺性状的影响

6、不同冠层调控措施对玉米机械粒收质量的影响

如表7所示，从不同冠层调控措施对杂质率影响来看，仅t1～t3时期冠层调控措施具有一定控制效果；但冠层调控处理对破碎率、产量损失率具显著影响，与对照处理相比，t1、t2、t3、t4时期各冠层调控处理的产量损失率分别降低40.75％～85.14％、40.00％～84.31％、29.12％～78.49％、17.15％～69.76％；而t5时期仅qd4和qd6处理，显著低于对照处理，但仍明显高于t1～t3时期的qd4和qd6处理，以及t4时期的t2qd6处理。

表7、不同冠层调控措施对玉米机收作业质量的影响

综上所述，冠层调控处理可有效调节玉米子粒灌浆和脱水进程，进而改善玉米收获期子粒含水率，尽管当冠层调控措施实施较早(吐丝后25～32d)，且去顶部位偏低(自上而下第4节、第6节)时，子粒脱水速率显著提高，但将引起灌浆速率最大时的生长量、达最大灌浆速率时的天数和子粒灌浆活跃期均显著降低，子粒灌浆时间缩短，子粒干物质积累量显著下降，子粒乳线消失和黑层出现的时间较正常发育子粒缩短，进而严重影响玉米子粒的正常灌浆，最终导致玉米子粒产量显著下降。此外，冠层调控措施实施过晚(吐丝后53d及以后)，对子粒含水率、机械粒收质量和商品品质的调控效应可能不明显。总体来看，与不实施冠层调控措施和传统去顶措施(t5qd6)相比，吐丝后32d削剪2节、吐丝后39d削剪3节、吐丝后46d削剪5节可在确保玉米子粒灌浆、产量形成不受明显影响的情况下，加速子粒脱水效率，降低田间倒伏倒折、穗腐发生风险，进而提升玉米子粒机械化收获质量，实现子粒相应商品品质的改善，促进秸秆高效还田。

实施例2、不同冠层调控措施对八五〇农场德美亚3号玉米机械粒收质量和相关商品品质的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2019年在黑龙江省八五〇农场进行。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种德美亚3号为试验材料。

3、试验设计

种植密度为8.25万株/hm²。

试验设置四个处理组：t31qd2为吐丝后31d削剪茎秆2节，t38qd4为吐丝后38d削剪茎秆4节，t45qd5为吐丝后45d削剪茎秆5节，t52qd6为吐丝后52d削剪茎秆6节。同时以不进行冠层调控作为对照组(ck)。

二、试验结果

由表8可知，相比于ck和t52qd6处理，t31qd2、t38qd4和t45qd5处理下的德美亚3号倒伏倒折发生率降幅达49.38％和32.07％、59.02％和45.00％、64.25％和52.02％，穗腐发生率降幅达54.99％和38.27％、73.99％和64.33％、59.86％和44.95％，子粒含水率降幅达8.42％和1.87％、15.56％和9.52％、14.65％和8.54％；产量、容重各处理间无显著差异；机械子粒直收杂质率降低4.26％～30.70％，破碎率降低8.56％～48.08％，产量损失率降低9.45％～48.22％，生霉粒率降低14.18％～32.08％。

表8、不同冠层调控处理对德美亚3号机械粒收质量和相关商品品质的影响

实施例3、不同冠层调控措施对肇州县郑单958玉米机械粒收质量和相关商品品质的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2019年在黑龙江省大庆市肇州县进行。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种郑单958为试验材料。

3、试验设计

种植密度为6.75万株/hm²。

试验设置四个处理组：t35qd2为吐丝后35d削剪茎秆2节，t41qd4为吐丝后41d削剪茎秆4节，t49qd6为吐丝后49d削剪茎秆6节，t55qd6为吐丝后55d削剪茎秆6节。同时以不进行冠层调控作为对照组(ck)。

二、试验结果

由表9可知，相比于ck和t52qd6处理，t31qd2、t38qd4和t45qd6处理下的德美亚3号倒伏倒折发生率降幅分别达36.11％和19.93％、72.51％和65.54％、95.03％和93.77％，穗腐发生率降幅达30.22％和24.41％、45.14％和40.57％、69.93％和67.43％，子粒含水率降幅达6.45％和2.38％、14.04％和5.93％、12.24％和3.96％；产量、容重各处理间无显著差异；机械子粒直收杂质率降低4.82％～24.82％，破碎率降低3.01％～35.53％，产量损失率降低14.77％～39.77％，生霉粒率降低5.25％～28.28％。

表9、不同冠层调控处理对郑单958机械粒收质量和相关商品品质的影响

实施例4、不同冠层调控措施对长水河农场德美亚2号玉米机械粒收质量和相关商品品质的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2019年在黑龙江省长水河农场进行。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种德美亚2号为试验材料。

3、试验设计

种植密度为10.0万株/hm²。

试验设置四个处理组：t30qd2为吐丝后30d削剪茎秆2节，t36qd3为吐丝后36d削剪茎秆3节，t43qd5为吐丝后43d削剪茎秆5节，t50qd6为吐丝后50d削剪茎秆6节。同时以不进行冠层调控作为对照组(ck)。

二、试验结果

由表10可知，相比于ck和t50qd6处理，t30qd2、t36qd3和t43qd5处理下的德美亚1号倒伏倒折发生率降幅达10.57％和4.11％、17.54％和11.57％、34.07％和29.30％，穗腐发生率降幅达30.80％和24.29％、46.23％和41.17％、47.61％和42.67％，子粒含水率降幅达10.03％和3.46％、20.26％和14.44％、14.93％和8.72％；机械子粒直收杂质率降低8.84％～41.52％，破碎率降低7.14％～39.87％，产量损失率降低13.67％～55.65％，生霉粒率降低13.75％～39.15％；产量、容重以t30qd2和t36qd3占优势，且显著高于ck和t50qd6处理。

表10、不同冠层调控处理对德美亚2号机械粒收质量和相关商品品质的影响

实施例5、冠层调控措施对长水河农场德美亚2号玉米植株倒伏倒折的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2020年在黑龙江省长水河农场进行。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种德美亚2号为试验材料。

3、试验设计

种植密度为10.0万株/hm²。

冠层调控处理组：吐丝后44d削剪茎秆5节。

对照组(ck)：不进行冠层调控。

二、试验结果

在第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”连续影响下，从灌浆后期玉米田间长势来看，冠层调控处理组和对照组的玉米倒伏倒折发生情况差异显著。如图7所示，吐丝后44d削剪茎秆5节冠层调控处理的玉米倒伏级别(1-2级)明显低于对照组(4-5级)。

实施例6、冠层调控措施对友谊农场德美亚3号玉米植株倒伏倒折的影响

一、试验材料与方法

1、试验时间与地点

试验于2020年在黑龙江省友谊农场进行。

2、试验材料

选用具有区域典型性和代表性的玉米品种德美亚3号为试验材料。

3、试验设计

种植密度为10.0万株/hm²。

冠层调控处理组：吐丝后43d削剪茎秆6节。

对照组(ck)：不进行冠层调控。

二、试验结果

在第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”连续影响下，从灌浆后期玉米田间长势来看，冠层调控处理组和对照组的玉米倒伏倒折发生情况差异显著。如图8所示，吐丝后43d削剪茎秆6节冠层调控处理的玉米倒伏级别(0-1级)明显低于对照组(2-4级)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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