百玉1号干物质积累与分配规律的研究

佘宁安 ，程学元 ，王春虎 ，王铁固 ，陈士林 ，杨芳

（1.河南科技学院，河南新乡 453003；2.新乡市农业局，河南新乡 453000；3.河南太行种业有限公司，河南郑州 450000）

玉米干物质的积累是作物产量的基础，干物质的分配决定着作物经济产量的高低[1]，所以了解玉米干物质的积累与分配规律，有利于采取有效措施调控玉米生长发育，发挥品种优势，提高作物产量.本文对百玉1号在生育过程中的干物质积累与分配规律进行了研究，在了解其干物质积累与分配规律的基础上，结合生产实践采取更有效的生产管理措施，在优良品种的基础上挖掘更大的生产潜力，为其高产栽培提供理论参考.

1 材料与方法

1.1 供试品种

供试品种为百玉1号和隆玉98.

1.2 试验方法

试验于2009年在河南科技学院玉米试验田中进行，试验地为潮土，耕层土壤有机质含量1.45 g/kg，速效氮含量89mg/kg，速效磷含量15mg/kg，速效钾含量165mg/kg.试验采用随机区组设计，3次重复，每小区种植6行，行长5m，行距0.67m，株距0.22m，小区面积20.1m2，区组两边各设2行保护行.于6月7日播种，严格按密度人工穴播，种植密度67 500株／hm2.

1.3 测定项目

1.3.1 籽粒灌浆速率测定 玉米抽丝期选择生长健壮一致的植株挂牌标记，在授粉7 d后开始取样，取样从授粉后7 d（8月9号）开始至收获（9月30日）停止.每7 d取1次样，每次取3个果穗，每穗取穗中部100粒，称100个籽粒鲜重，然后于105℃下杀青30min，在80℃烘箱烘干至恒重，称籽粒干重，计算籽粒灌浆速率，籽粒灌浆速率[g/（d·百粒）]=[后 1 次百粒干重（g）-前 1 次百粒干重（g）]/两次取样间隔天数（d）[2].

1.3.2 干物质积累测定 从苗期开始选择有代表性植株作为标准株，作好标记，取样时供参考.取样时期分别为：Ⅰ.大喇叭口期(7月24日)；Ⅱ.抽雄吐丝期(8月5日)；III.乳熟期 (8月23日).每次每小区取样3株，先称植株鲜重，将植株分为根、茎、叶、叶鞘、雌蕊、雄蕊等部分，将样品在烘箱内105℃杀青30min，80℃烘干至恒重后称干重.

所采数据利用Excel 2003进行处理.

2 结果与分析

2.1 单株籽粒干物质积累动态变化

单株籽粒干物质积累动态变化见图1.百玉1号和对照隆玉98籽粒干物质积累动态均呈“S”形曲线，即授粉后7～14 d干物质增长缓慢，授粉后21～35 d增长迅速，到授粉42 d后达到最大值，而后积累缓慢增长.干物质的积累量随着生育进程的推进不断增加，呈上升趋势.从整个进程来看，在授粉后前期，两品种干物质积累量无明显差异，授粉28 d后表现出明显差异，即百玉1号高于隆玉98.成熟时百玉1号干物质积累量比隆玉98高10.9%.

图1 干物质积累动态变化曲线

2.2 籽粒灌浆速率的动态变化

籽粒灌浆速率的动态变化见图2.两玉米品种间籽粒灌浆速率变化曲线呈单峰形，隆玉98前期迅速上升后期迅速下降，而百玉1号则是前期迅速上升后期缓慢下降.在授粉后14 d，两品种灌浆速率快速上升，并一直持续至灌浆高峰期（授粉后35 d），但是两品种最大灌浆速率差异较大，百玉1号和隆玉98籽粒最大灌浆速率分别为4.6843mg/d和4.0429mg/d.

图2 籽粒灌浆速率动态变化曲线

2.3 籽粒灌浆高值持续期的分析

籽粒灌浆高值持续期见图3.如果把灌浆速率大于其最大灌浆速率的50%的天数作为灌浆速率高值持续期[3]，则隆玉98和百玉1号高值持续期分别为27 d、30 d，由此可以看出百玉1号的籽粒灌浆速率高值持续期长于隆玉98.

2.4 植株各器官干物质积累动态变化

玉米各器官3个发育时期干物质积累动态变化趋势见图4.由图4可看出，玉米雌穂干物质积累一直呈上升趋势，其他各器官呈单峰曲线变化，各器官干物质积累高峰值均出现在灌浆期，各器官干物质积累在峰值过后均呈下降趋势.雌穗干物质积累高峰值出现的较晚，籽粒干物质积累一直递增至成熟.

2.5 干物质在各器官中的分配

玉米在大喇叭口期、抽雄吐丝期和乳熟期，干物质在各器官中的分配情况列入表1.从表中可以看出，百玉1号在生长过程中干物质在各器官中的分配大小随着生长中心的转变而发生变化.大喇叭口期以前干物质主要分配在叶片和叶鞘，此期叶片和叶鞘干物质重占全株的72%，此时期各器官干物质重占全株的比重为：叶＞叶鞘＞茎秆＞根＞雄穗.在抽雄吐丝期茎秆干物质重比例迅速上升，占全株干物质重的30%，此时各器官干物质重占全株干物质重的比重为：茎＞叶＞根＞叶鞘＞雄穗＞雌穗.叶片干物质重在大喇叭口期达到峰值，随着籽粒的形成，植株生长中心转向果穗，生殖器官成为光合产物的主要分配中心，营养物质向果穗运转，干物质重开始上升.乳熟期后，雌穗干物重积累占主导地位，此时各器官干物重占全株干物重的比重为：雌穗＞茎＞叶＞叶鞘＞根＞雄穗.

表1 3个时期干物质在各器官中的分配 (%)

2.6 产量及其构成因素分析

产量因素考种结果列入表2.由表可以看出，穗粗、穗行数、行粒数、千粒重及产量等指标基本上百玉1号均稍优于隆玉98.其中百玉1号产量为11 414.13 kg/hm2，比隆玉98增产7.5%.

表2 两玉米品种产量及其构成因素的比较

3 讨论

从玉米籽粒干物质积累进程来看，授粉后前期（授粉后14 d）干物质积累较少，抽雄期到灌浆期干重增加最多，灌浆期到成熟期增重较少.黄智鸿[4]研究认为，高产和超高产品种干物质积累优势主要表现在生育中期和后期，本试验后期玉米植株仍生产和积累了总干重10%的干物质，所以后期也是管理上很重要的一个阶段，加强水肥管理，争取高产.

粒重乃至产量的差异主要由灌浆时间的长短与强度来决定[5].百玉1号籽粒灌浆速率是前期迅速上升后期缓慢下降，并且灌浆高值持续期较长.这有利于前期干物质迅速积累，并在同样的时间内积累较多的干物质储藏在籽粒中，增加了产量.这也是百玉1号比隆玉98产量高的一个原因.

玉米干物质在不同生育期的分配中心与其生长中心是一致的.本试验在大喇叭口期所测地上部干重的分配中心是叶片与叶鞘，此时栽培措施应以促根壮苗为主，增施氮肥，促进叶片的生长，为以后光合积累物质打下基础.抽雄开花期干物质主要分配在叶片和茎秆，灌浆以后分配中心是果穗，尤以籽粒最多.根据玉米不同生育期的生长中心来确定栽培措施的促控重点，使光合产物的分配去向合理，是玉米高产栽培的重要生理基础.

玉米干物质的积累是玉米生物产量形成的基础，而其干物质的分配，直接决定经济产量的高低，在一定范围内，籽粒产量总是随干物质的增加而提高[6]，干物质的生产和分配，始终是子粒产量形成的物质基础.陈国平[7]研究也认为，获得高产的基本途径就是尽量增加干物质产量，并使之尽可能多地分配到籽粒当中.结合生产实践，考虑到干物质积累和转化的特点，在生产上应结合早播技术、肥水调节和药剂控制等，充分利用光、温资源，发挥玉米增产潜力.因此，在高产栽培中，要加强生育中、后期的管理，特别是大喇叭口期的水肥管理，保证有足够的小花分化和授精子粒发育，防止子粒败育，促大穗，保粒多，增“库”促“源”[8].

[1]马国胜，薛吉全，路海东.不同类型饲用玉米品种干物质的积累与运转规律研究[J].玉米科学，2005，13（4）：66-69.

[2]张丽华，杨利华，张全国，等.夏玉米品种间籽粒灌浆与产量形成特性的差异分析[J].河北农业科学，2008，12（5）：11-14.

[3]孙庆泉，吴元奇，胡昌浩，等.不同产量潜力玉米籽粒胚乳细胞与籽粒充实期的生理活性[J].作物学报，2005，31（5）：612-618.

[4]黄智鸿，王思远，包岩，等.超高产玉米品种干物质积累与分配特点的研究[J].玉米科学 2007，15（3）：95-98.

[5]金益，张永林.玉米灌浆后期百粒重变化的品种间差异分析[J].东北农业大学学报，1998，29（1）：7-10.

[6]傅迎军.玉米牡单 10 干物质积累与分配规律的研究[J].玉米科学，2001，9（2）：68-69.

[7]陈国平.玉米的干物质生产与分配[J].玉米科学，1994，2（1）：48-53.

[8]何雪银，文仁来，吴翠荣.隆玉2号玉米干物质积累、分配与转移规律研究[J].广西农业科学，2007，38（1）：29-31.