佘寧安 ，程學(xué)元 ，王春虎 ，王鐵固 ，陳士林 ，楊芳

（1.河南科技學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003；2.新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)局，河南新鄉(xiāng) 453000；3.河南太行種業(yè)有限公司，河南鄭州 450000）

玉米干物質(zhì)的積累是作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)，干物質(zhì)的分配決定著作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低[1]，所以了解玉米干物質(zhì)的積累與分配規(guī)律，有利于采取有效措施調(diào)控玉米生長發(fā)育，發(fā)揮品種優(yōu)勢，提高作物產(chǎn)量.本文對百玉1號在生育過程中的干物質(zhì)積累與分配規(guī)律進(jìn)行了研究，在了解其干物質(zhì)積累與分配規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐采取更有效的生產(chǎn)管理措施，在優(yōu)良品種的基礎(chǔ)上挖掘更大的生產(chǎn)潛力，為其高產(chǎn)栽培提供理論參考.

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試品種為百玉1號和隆玉98.

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2009年在河南科技學(xué)院玉米試驗(yàn)田中進(jìn)行，試驗(yàn)地為潮土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量1.45 g/kg，速效氮含量89mg/kg，速效磷含量15mg/kg，速效鉀含量165mg/kg.試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)種植6行，行長5m，行距0.67m，株距0.22m，小區(qū)面積20.1m2，區(qū)組兩邊各設(shè)2行保護(hù)行.于6月7日播種，嚴(yán)格按密度人工穴播，種植密度67 500株／hm2.

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1 籽粒灌漿速率測定 玉米抽絲期選擇生長健壯一致的植株掛牌標(biāo)記，在授粉7 d后開始取樣，取樣從授粉后7 d（8月9號）開始至收獲（9月30日）停止.每7 d取1次樣，每次取3個(gè)果穗，每穗取穗中部100粒，稱100個(gè)籽粒鮮重，然后于105℃下殺青30min，在80℃烘箱烘干至恒重，稱籽粒干重，計(jì)算籽粒灌漿速率，籽粒灌漿速率[g/（d·百粒）]=[后 1 次百粒干重（g）-前 1 次百粒干重（g）]/兩次取樣間隔天數(shù)（d）[2].

1.3.2 干物質(zhì)積累測定 從苗期開始選擇有代表性植株作為標(biāo)準(zhǔn)株，作好標(biāo)記，取樣時(shí)供參考.取樣時(shí)期分別為：Ⅰ.大喇叭口期(7月24日)；Ⅱ.抽雄吐絲期(8月5日)；III.乳熟期 (8月23日).每次每小區(qū)取樣3株，先稱植株鮮重，將植株分為根、莖、葉、葉鞘、雌蕊、雄蕊等部分，將樣品在烘箱內(nèi)105℃殺青30min，80℃烘干至恒重后稱干重.

所采數(shù)據(jù)利用Excel 2003進(jìn)行處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 單株籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)變化

單株籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)變化見圖1.百玉1號和對照隆玉98籽粒干物質(zhì)積累動態(tài)均呈“S”形曲線，即授粉后7～14 d干物質(zhì)增長緩慢，授粉后21～35 d增長迅速，到授粉42 d后達(dá)到最大值，而后積累緩慢增長.干物質(zhì)的積累量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)不斷增加，呈上升趨勢.從整個(gè)進(jìn)程來看，在授粉后前期，兩品種干物質(zhì)積累量無明顯差異，授粉28 d后表現(xiàn)出明顯差異，即百玉1號高于隆玉98.成熟時(shí)百玉1號干物質(zhì)積累量比隆玉98高10.9%.

圖1 干物質(zhì)積累動態(tài)變化曲線

2.2 籽粒灌漿速率的動態(tài)變化

籽粒灌漿速率的動態(tài)變化見圖2.兩玉米品種間籽粒灌漿速率變化曲線呈單峰形，隆玉98前期迅速上升后期迅速下降，而百玉1號則是前期迅速上升后期緩慢下降.在授粉后14 d，兩品種灌漿速率快速上升，并一直持續(xù)至灌漿高峰期（授粉后35 d），但是兩品種最大灌漿速率差異較大，百玉1號和隆玉98籽粒最大灌漿速率分別為4.6843mg/d和4.0429mg/d.

圖2 籽粒灌漿速率動態(tài)變化曲線

2.3 籽粒灌漿高值持續(xù)期的分析

籽粒灌漿高值持續(xù)期見圖3.如果把灌漿速率大于其最大灌漿速率的50%的天數(shù)作為灌漿速率高值持續(xù)期[3]，則隆玉98和百玉1號高值持續(xù)期分別為27 d、30 d，由此可以看出百玉1號的籽粒灌漿速率高值持續(xù)期長于隆玉98.

2.4 植株各器官干物質(zhì)積累動態(tài)變化

玉米各器官3個(gè)發(fā)育時(shí)期干物質(zhì)積累動態(tài)變化趨勢見圖4.由圖4可看出，玉米雌穂干物質(zhì)積累一直呈上升趨勢，其他各器官呈單峰曲線變化，各器官干物質(zhì)積累高峰值均出現(xiàn)在灌漿期，各器官干物質(zhì)積累在峰值過后均呈下降趨勢.雌穗干物質(zhì)積累高峰值出現(xiàn)的較晚，籽粒干物質(zhì)積累一直遞增至成熟.

2.5 干物質(zhì)在各器官中的分配

玉米在大喇叭口期、抽雄吐絲期和乳熟期，干物質(zhì)在各器官中的分配情況列入表1.從表中可以看出，百玉1號在生長過程中干物質(zhì)在各器官中的分配大小隨著生長中心的轉(zhuǎn)變而發(fā)生變化.大喇叭口期以前干物質(zhì)主要分配在葉片和葉鞘，此期葉片和葉鞘干物質(zhì)重占全株的72%，此時(shí)期各器官干物質(zhì)重占全株的比重為：葉＞葉鞘＞莖稈＞根＞雄穗.在抽雄吐絲期莖稈干物質(zhì)重比例迅速上升，占全株干物質(zhì)重的30%，此時(shí)各器官干物質(zhì)重占全株干物質(zhì)重的比重為：莖＞葉＞根＞葉鞘＞雄穗＞雌穗.葉片干物質(zhì)重在大喇叭口期達(dá)到峰值，隨著籽粒的形成，植株生長中心轉(zhuǎn)向果穗，生殖器官成為光合產(chǎn)物的主要分配中心，營養(yǎng)物質(zhì)向果穗運(yùn)轉(zhuǎn)，干物質(zhì)重開始上升.乳熟期后，雌穗干物重積累占主導(dǎo)地位，此時(shí)各器官干物重占全株干物重的比重為：雌穗＞莖＞葉＞葉鞘＞根＞雄穗.

表1 3個(gè)時(shí)期干物質(zhì)在各器官中的分配 (%)

2.6 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析

產(chǎn)量因素考種結(jié)果列入表2.由表可以看出，穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量等指標(biāo)基本上百玉1號均稍優(yōu)于隆玉98.其中百玉1號產(chǎn)量為11 414.13 kg/hm2，比隆玉98增產(chǎn)7.5%.

表2 兩玉米品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較

3 討論

從玉米籽粒干物質(zhì)積累進(jìn)程來看，授粉后前期（授粉后14 d）干物質(zhì)積累較少，抽雄期到灌漿期干重增加最多，灌漿期到成熟期增重較少.黃智鴻[4]研究認(rèn)為，高產(chǎn)和超高產(chǎn)品種干物質(zhì)積累優(yōu)勢主要表現(xiàn)在生育中期和后期，本試驗(yàn)后期玉米植株仍生產(chǎn)和積累了總干重10%的干物質(zhì)，所以后期也是管理上很重要的一個(gè)階段，加強(qiáng)水肥管理，爭取高產(chǎn).

粒重乃至產(chǎn)量的差異主要由灌漿時(shí)間的長短與強(qiáng)度來決定[5].百玉1號籽粒灌漿速率是前期迅速上升后期緩慢下降，并且灌漿高值持續(xù)期較長.這有利于前期干物質(zhì)迅速積累，并在同樣的時(shí)間內(nèi)積累較多的干物質(zhì)儲藏在籽粒中，增加了產(chǎn)量.這也是百玉1號比隆玉98產(chǎn)量高的一個(gè)原因.

玉米干物質(zhì)在不同生育期的分配中心與其生長中心是一致的.本試驗(yàn)在大喇叭口期所測地上部干重的分配中心是葉片與葉鞘，此時(shí)栽培措施應(yīng)以促根壯苗為主，增施氮肥，促進(jìn)葉片的生長，為以后光合積累物質(zhì)打下基礎(chǔ).抽雄開花期干物質(zhì)主要分配在葉片和莖稈，灌漿以后分配中心是果穗，尤以籽粒最多.根據(jù)玉米不同生育期的生長中心來確定栽培措施的促控重點(diǎn)，使光合產(chǎn)物的分配去向合理，是玉米高產(chǎn)栽培的重要生理基礎(chǔ).

玉米干物質(zhì)的積累是玉米生物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，而其干物質(zhì)的分配，直接決定經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低，在一定范圍內(nèi)，籽粒產(chǎn)量總是隨干物質(zhì)的增加而提高[6]，干物質(zhì)的生產(chǎn)和分配，始終是子粒產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ).陳國平[7]研究也認(rèn)為，獲得高產(chǎn)的基本途徑就是盡量增加干物質(zhì)產(chǎn)量，并使之盡可能多地分配到籽粒當(dāng)中.結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，考慮到干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，在生產(chǎn)上應(yīng)結(jié)合早播技術(shù)、肥水調(diào)節(jié)和藥劑控制等，充分利用光、溫資源，發(fā)揮玉米增產(chǎn)潛力.因此，在高產(chǎn)栽培中，要加強(qiáng)生育中、后期的管理，特別是大喇叭口期的水肥管理，保證有足夠的小花分化和授精子粒發(fā)育，防止子粒敗育，促大穗，保粒多，增“庫”促“源”[8].

[1]馬國勝，薛吉全，路海東.不同類型飼用玉米品種干物質(zhì)的積累與運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律研究[J].玉米科學(xué)，2005，13（4）：66-69.

[2]張麗華，楊利華，張全國，等.夏玉米品種間籽粒灌漿與產(chǎn)量形成特性的差異分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，12（5）：11-14.

[3]孫慶泉，吳元奇，胡昌浩，等.不同產(chǎn)量潛力玉米籽粒胚乳細(xì)胞與籽粒充實(shí)期的生理活性[J].作物學(xué)報(bào)，2005，31（5）：612-618.

[4]黃智鴻，王思遠(yuǎn)，包巖，等.超高產(chǎn)玉米品種干物質(zhì)積累與分配特點(diǎn)的研究[J].玉米科學(xué) 2007，15（3）：95-98.

[5]金益，張永林.玉米灌漿后期百粒重變化的品種間差異分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，29（1）：7-10.

[6]傅迎軍.玉米牡單 10 干物質(zhì)積累與分配規(guī)律的研究[J].玉米科學(xué)，2001，9（2）：68-69.

[7]陳國平.玉米的干物質(zhì)生產(chǎn)與分配[J].玉米科學(xué)，1994，2（1）：48-53.

[8]何雪銀，文仁來，吳翠榮.隆玉2號玉米干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)移規(guī)律研究[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，38（1）：29-31.