全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(6): 1080−1087 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB118602), 山东省现代玉米产业技术体系项目, 国家公益性行业(农业)科
研专项(201103003)和国家粮食丰产科技工程项目(2011BAD16B09)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 张吉旺, E-mail: jwzhang@sdau.edu.cn, Tel: 0538-8245838
第一作者联系方式: E-mail: lily.1987.61@163.com
Received(收稿日期): 2011-10-17; Accepted(接受日期): 2012-02-22; Published online(网络出版日期): 2012-03-29.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120329.1120.012.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01080
不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性
李利利 1 张吉旺 1,* 董树亭 1 刘 鹏 1 赵 斌 1,2 杨今胜 2
1作物生物学国家重点实验室 / 山东农业大学农学院, 山东泰安 271018; 2山东省玉米育种与栽培技术重点实验室, 山东莱州 261448
摘 要: 以矮秆玉米品种登海 661 (DH661)、中间型玉米品种超试 3号(CS3)、高秆玉米品种鲁单 981 (LD981)和先玉
335 (XY335)为试验材料, 研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明, 不同株高类型玉米品
种干物质积累量在开花期之前差异不显著, 其差异主要表现在开花后, 随株高的增加, 开花后的干物质积累量降低。
矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低, 叶片则相反。通过 13C同位素示踪研究表明, 不同株高类型玉
米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低, 中、下部叶片的光合产物转移率相对提高, 而上部叶片的转移
率有所下降, 高秆品种 LD981 和 XY335 上部叶片对籽粒的贡献率相对较高, 中矮秆品种 DH661 和 CS3 下部叶片对
籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同, 高秆品种 LD981和 XY335上部叶片开花后
光合产物的转移率最高; 矮秆品种 DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。
关键词: 夏玉米; 株高; 碳素转运及分配; 同位素 13C
Characteristics of Accumulation, Transition and Distribution of Assimilate in
Summer Maize Varieties with Different Plant Height
LI Li-Li1, ZHANG Ji-Wang1,*, DONG Shu-Ting1, LIU Peng1, ZHAO Bin1,2, and YANG Jin-Sheng2
1 State Key Laboratory of Crop Biology / Agronomy College of Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China; 2 Shandong Key Laboratory
of Maize Breeding and Cultivation Techniques, Laizhou 261448, China
Abstract: Three types of summer maize varieties, including dwarf cultivar Denghai 661 (DH661), medium-height cultivar
Chaoshi 3 (CS3), high-plant varieties Ludan 981 (LD981) and Xianyu 335 (XY335) were investigated in this study. The results
showed that the difference of dry matter accumulation for different varieties mainly manifested after flowering stage. Along with
the increase of the plant height, dry matter accumulation after flowering stage reduced. The carbon distribution rate in lower part
of stem in dwarf cultivar was lower than that in the high-plant varieties. The experiment using tracer of isotope 13C showed that
the leaves in different parts of plant in different varieties had different contributions to grain yield. With the decrease of the plant
height, the dry matter transition of middle and bottom leaves was increased, and that of top leaves was decreased. The relative
contribution of upper leaves in high-plant varieties to grains was higher than that in dwarf cultivar that of lower leaves in
high-plant varieties was lower. There were differences in the contribution to grain yield of different parts of leaves before or after
flowering. For the dry matter transition, the top leaves of LD981 and XY335, as well as the middle leaves of DH661 were the
highest.
Keywords: Summer maize; Plant height; Carbon assimilation transition and distribution; Isotope 13C
1949—2008年, 我国玉米单产从 961.5 kg hm−2
提高到 5 556 kg hm−2, 增幅为 477.8%。我国玉米单
产增长的 35%~40%归功于遗传改良 [1-2]。高产玉
米品种株型性状中叶向值和穗位高等性状改良效果
最明显 , 叶向值和株高影响株型及对光能的利用 ,
进而影响品种产量潜力[3]。前人研究认为植株越高,
就越利于改善冠层光分布, 适于高产群体构建, 株
高、穗位高对玉米产量具有显著正效应[4-6], 但是随
第 6期 李利利等: 不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性 1081


株高增加植株重心升高, 抗倒伏能力下降, 不利于
种植密度的增加, 适当降低株高, 光截获中心下移,
群体适应性降低[7], 穗位/株高比降低, 可以降低植
株重心, 提高穗上部光能利用率, 降低倒伏率[6]。杨
利华等[8]研究报道, 玉米品种的穗粒数和粒重的稳
定性也与株高有关, 植株越高, 穗粒数因密度处理
的变幅越大, 矮秆品种穗粒数和粒重受密度影响的
变幅均较小。也有研究报道, 矮秆低穗位品种具有
更高的产量潜力[9]。近几年的玉米高产创建证明矮
秆品种的高产潜力并不低于高秆品种, 因此, 研究
不同株高夏玉米品种产量形成机制对株型改良和产
量提高有重要意义。
玉米产量是由光合物质的积累分配与转移特性
所决定的[10-12], 前人研究报道干物质积累量与产量
呈正相关, 提高干物质的生产能力是提高玉米籽粒
产量的有效途径[11-16], 也有人认为随干物质生产能
力的提高, 籽粒产量并不增加[17], 花后干物质的转
移对籽粒产量的贡献不容忽视[18-20], 但关于植株不
同部位营养器官对籽粒产量贡献的研究较少, 明确
不同部位营养器官干物质对籽粒产量的贡献, 对品
种改良具有重要意义。碳素占植物体干物质重量的
30%~40%, 前人关于碳素的研究, 或集中在碳氮对
肥水的响应和稻田生态系统碳氮循环[21-24], 或通过
光合产物侧面反应植株碳素的分配[25-26], 本研究利
用同位素 13CO2 示踪, 系统研究不同株高夏玉米品
种的光合产物积累转运及分配特性, 对夏玉米高产
栽培和品种选育具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
2009—2010 年在山东农业大学试验农场, 种植
不同株高夏玉米品种登海 661 (DH661)、超试 3 号
(CS3)、鲁单 981 (LD981)和先玉 335 (XY335), 种植
密度为 67 500株 hm−2, 小区面积 36 m2, 3次重复,
随机排列, 等行距种植, 行距 60 cm。试验地为棕壤
土, 0~20 cm土壤耕层含有机质 8.81 g kg−1、全氮 0.87
g kg−1、速效氮 86.9 mg kg−1、速效磷 52.65 mg kg−1、
速效钾 129.42 mg kg−1。各处理均施氮 300 kg hm−2
(尿素 652 kg hm−2)、P2O5120 kg hm−2 (过磷酸钙 857
kg hm−2)、K2O 240 kg hm−2 (氯化钾 400 kg hm−2)。过
磷酸钙和氯化钾于播种前一次性施入; 尿素分别于
拔节期施入 40%, 大喇叭口期施入 60%。田间管理
按高产田进行。
1.2 同位素示踪试验
2010年选择生长发育一致、叶片无病斑和破损
的植株 , 将穗三叶定义为中部叶片(中叶), 代表叶
片为穗位叶(V14, 即第 14 片叶), 穗三叶以上的叶
片定义为上部叶片(上叶), 代表叶片为倒三叶(V19,
即第 19 片叶), 穗三叶以下的叶片定义为下部叶片
(下叶), 代表叶片为第 9 片叶(V9, 即第 9 片叶); 同
样 , 穗位节及上下两节间为中部茎秆(中茎), 以上
的茎秆定义为上部茎秆(上茎), 以下的茎秆定义为
下部茎秆(下茎)。
以 13C同位素标记 V9和 V19的完全展开叶, 分
别标记叶完全展开和开花期的 V14, (具体标记时间
见表 1)。由 Ba13CO3和高氯酸反应获得 13CO2, 收集
于封闭的橡胶球中, 将待测玉米叶片用塑料袋套住,
用胶带将其封闭于茎秆, 用注射器取 60 mL 13CO2
注入袋内, 然后用胶带封口。30 min光合作用后, 取
下塑料袋回收处理 , 时间选在天气晴好的上午
9:00~11:00时。

表 1 13C同位素饲喂处理日期
Table 1 Date of 13C labelling
饲喂日期
Treatment date
饲喂对象
Treatment object
取样时期
Sampling stage
开花期 Flowering stage 2010-7-23 V9
成熟期 Maturity stage
开花期 Flowering stage 2010-8-2 V14
成熟期 Maturity stage
2010-8-8 V19 成熟期 Maturity stage
2010-8-13 V14 成熟期 Maturity stage

1.3 测定内容及方法
1.3.1 单株干物质积累 分别于拔节期(V6)、大
喇叭口期 (V12)、开花期 (VT)、开花后每隔 20 d
(VT+20, VT+40)和成熟期, 取植株地上部分, 105℃
杀青 30 min, 80℃烘干至恒重, 称重。
1.3.2 植株 13C 含量及总 C 量 将 13C 同位素标
记植株, 细分为开花期上、中、下部茎秆和上、中、
下部叶片, 成熟期上、中、下部茎秆以及上、中、
下部叶片和籽粒及其他(包括苞叶和穗轴)(取样日期
见表 1)。105℃杀青 30 min, 80℃烘干至恒重, 称重。
粉碎过 100目筛。称取 5.000 mg过 100目筛的烘干
样品, 用锡纸杯包被放入元素分析仪燃烧, 将所得
气体输入质谱仪进行测定。
1.3.3 测产考种 成熟期, 每小区连续收取中间
3行的 30个果穗, 考种、计产。
1082 作 物 学 报 第 38卷

1.4 数据处理与统计分析
采用Microsoft Excel 2003软件处理数据和作图,
采用 DPS 7.05软件进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 产量与植株性状
由表 2 可以看出, 不同株高类型夏玉米品种的
株高差异显著。以 2009年试验结果为例, LD981的
株高最高 , 分别比 DH661 和 CS3 高 53.10%和
22.18%, LD981 和 XY335 无显著差异。2010 年与
2009年结果一致, 即 DH661属于矮秆品种、CS3属
于中间型品种、XY335和LD981属于高秆品种。2009
年 DH661的产量显著高于其他品种, 分别比 CS3、
LD981 和 XY335 高 30.85%、20.89%和 27.18%, 其
他 3个品种的产量均超过 10 000 kg hm−2, 2010年与
2009年结果一致。

表 2 不同类型夏玉米品种的产量及植株性状
Table 2 Yield and plant traits of different summer maize varieties
品种
Variety
单株籽粒产量
Grain yield per
plant (kg)
产量
Grain yield
(kg hm−2)
收获指数
Harvest
index
株高
Plant height
(cm)
穗位高
Ear height
(cm)
穗位高/株高
Ratio of ear to
plant height
2009
登海 661 Denghai 661 0.19 a 13869.2 a 0.48 a 205.1 c 76.3 c 0.37 b
超试 3号 Chaoshi 3 0.17 b 10599.0 b 0.46 b 257.0 b 100.6 b 0.39 b
鲁单 981 Ludan 981 0.19 a 11472.6 b 0.49 a 314.9 a 133.8 a 0.43 a
先玉 335 Xianyu 335 0.18 ab 10904.8 b 0.48 a 305.2 a 117.4 b 0.39 b
2010
登海 661 Denghai 661 0.22 a 14518.8 a 0.50 a 209.7 c 86.5 c 0.41 a
超试 3号 Chaoshi 3 0.18 b 12179.3 b 0.46 b 269.2 b 100.3 b 0.37 b
鲁单 981 Ludan 981 0.18 b 12363.4 b 0.50 a 304.9 a 126.8 a 0.42 a
先玉 335 Xianyu 335 0.19 b 12853.3 b 0.48 ab 323.6 a 113.9 a 0.35 b
同列标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same column are significantly different at 0.05 probability level.

2.2 干物质积累
不同株高类型夏玉米品种的干物质积累均呈
“S”曲线 , 开花期之前缓慢增长 , 4个品种间无显著
差异; 乳熟期呈快速增长, DH661、LD981和 XY335
的增长速度较快, CS3的增长速度较慢; 在乳熟后期
至蜡熟期增长速度又有所下降, LD981和 XY335的
下降速度最快, DH661 一直保持较高的干物质积累
量。以 2009年结果为例, DH661的单株干物质积累
量最高 ; 与开花期相比 , DH661、CS3、LD981 和
XY335分别增加了 274.57%、218.87%、180.06%和
161.44%, 株高越低, 花后干物质积累量越高。两年
试验结果一致(图 1)。
2.3 碳素在玉米植株中的分配
DH661 的碳素含量最高, 其次是 CS3、LD981
和 XY335的含量最低。DH661的植株茎秆碳素含量
是下部茎秆>中部茎秆>上部茎秆, 其他 3 个品种为
下部茎秆>上部茎秆>中部茎秆; DH661、CS3、LD981
和 XY335上茎、中茎、下茎的分配率分别为 23.56%、
28.44%、48.00%, 27.67%、23.27%、49.06%, 24.62%、
22.25%、53.13%和 23.68%、23.54%、52.78%。不同
株高类型夏玉米品种不同部位叶片碳素分配也不相
同, DH661 下部叶片含量最高, 其次是中部叶片和
上部叶片, CS3的上部叶片含量最高, 其次是中部叶
片和下部叶片, LD981和 XY335是中部叶片含量较
高 , 其次是上部叶片和下部叶片 ; DH661、CS3、
LD981和 XY335上茎、中茎、下茎的分配率分别为
29.12%、34.62%、36.26%, 30.84%、38.94%、30.21%,
34.88%、36.27%、28.95%和 36.28%、37.14%、26.58%。
DH661 的籽粒含碳量最高, 分别比 CS3、LD981 和
XY335高 8.37%、15.85%和 20.71%, 其他 3个品种
无显著差异(表 3)。
2.4 13C同化产物向籽粒的转移率
由表 4可以看出, 不同部位叶片 13C同化产物向
籽粒的转移率不同。CS3 倒 3 叶开花后的转移率最
低, 分别比 DH661、LD981 和 XY335 低 6.96%、
8.29%和 11.53%, 其他品种无显著差异。穗位叶的
13C 同化产物开花前的转移率 DH661 高于 CS3 及
LD981 和 XY335; 开花后 13C 同化产物的转移率则
是 CS3 最低, 其他品种无显著差异。第 9 叶的 13C
同化产物开花前的转移率 C S 3 最高 , 分别比
第 6期 李利利等: 不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性 1083



图 1 不同类型夏玉米的单株干物质积累量
Fig. 1 Dry matter accumulation per plant of different summer maize varieties
BF: 开花前; AF: 开花后; T: 整个生育期。
BF: before flowering stage; AF: after flowering stage; T: in total growth period.


表 3 不同类型夏玉米成熟期植株碳素分配
Table 3 Plant carbon distribution of different summer maize varieties at maturity stage (g plant−1)
品种
Variety
上茎
Top stem
中茎
Middle stem
下茎
Bottom stem
上叶
Top leaf
中叶
Middle leaf
下叶
Bottom leaf
籽粒
Grain
其他
Other
总计
Total
登海 661 Denghai 661 9.19 b 11.09 a 18.72 a 5.67 b 6.74 a 7.06 a 66.49 a 20.82 a 145.78 a
超试 3号 Chaoshi 3 10.90 a 9.17 b 19.33 a 7.37 a 5.78 b 4.26 b 62.36 b 15.36 b 134.52 b
鲁单 981 Ludan 981 8.96 b 8.10 c 19.34 a 4.88 c 5.06 c 4.05 b 59.23 b 16.20 ab 125.83 c
先玉 335 Xianyu 335 8.13 c 8.08 c 18.12 b 5.05 c 5.17 c 3.70 b 58.99 b 12.92 c 120.77 c
同列标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same column are significantly different at 0.05 probability level.


表 4 同位素标记处理 13C同化产物转移率
Table 4 13C assimilate transition rate before and after flowering (%)
V9 V14 V19
品种
Variety
花前 13C-同化产物的转移率
Rate of 13C assimilation
transferring to spike before
flowering
花前 13C同化产物的转移率
Rate of 13C assimilation
transferring to spike before
flowering
花后 13C同化产物的转移率
Rate of 13C assimilation
transferring to spike after
flowering
花后 13C同化产物的转移率
Rate of 13C assimilation
transferring to spike after
flowering
登海 661 Denghai 661 44.73 b 46.47 a 49.08 a 46.42 a
超试 3号 Chaoshi 3 46.08 a 45.48 ab 38.98 b 43.19 b
鲁单 981 Ludan 981 41.67 c 44.80 b 46.98 a 46.77 a
先玉 335 Xianyu 335 42.08 bc 43.60 b 43.82 ab 48.17 a
同列标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same column are significantly different at 0.05 probability level.

DH661、LD981和 XY335高 3.02%、10.58%和 9.51%,
DH661与 LD981和 XY335差异显著。
2.5 不同叶位 13C同化产物在植株中的分配
2.5.1 下部叶片 第 9 片叶自完全展开时以 13C
1084 作 物 学 报 第 38卷

同位素标记, 开花期在植株中的分布多集中在茎秆
和叶片的中下部, 花后开始向籽粒中转移, 含量较
高的植株中下部向籽粒转移量较高。DH661的中部
叶片转移率最高, 中部叶片和中部茎秆的转移率分
别为 74.65%和 72.50%, CS3的中部叶片和下部茎秆
转移率最高, 分别为 77.88%和 72.55%, LD981 和
XY335与 CS3有相似的趋势(表 5)。
2.5.2 中部叶片 穗位叶片自完全展开时以 13C
同位素标记, 开花期在植株中的分布多集中在茎秆
和叶片的中下部, 自开花后开始向籽粒中转移, 其
中以中部叶片向籽粒转移量较高。DH661中部叶片
的转移率为 76.47%, 显著高于上部叶片和下部叶片,
茎秆的转移率无显著差异; CS3的结果与 DH661的
一致 ; LD981 以中部叶片和下部茎秆转移率最高 ,
分别为 74.22%和 72.20%, XY335 与 LD981 有相似
的趋势(表 6)。

表 5 下部叶片 13C同化产物在玉米植株中的分配
Table 5 Distribution of 13C assimilate from bottom leaf in maize plants (%)
品种
Variety
上茎
Top stem
中茎
Middle stem
下茎
Bottom stem
上叶
Top leaf
中叶
Middle leaf
下叶
Bottom leaf
其他
Other
籽粒
Grain
开花期 Flowering
登海 661 Denghai 661 9.75 c 25.67 a 26.98 ba 7.73 c 14.06 b 15.81 b
超试 3号 Chaoshi 3 13.44 b 24.08 ba 29.36 a 13.05 b 10.57 b 9.50 b
鲁单 981 Ludan 981 10.16 c 22.10 b 32.53 a 9.26 c 11.32 c 14.64 c
先玉 335 Xianyu 335 14.75 b 30.49 a 29.38 a 11.97 b 11.84 b 8.22 b
成熟期 Maturity
登海 661 Denghai 661 4.98 c 6.51 c 12.27 bc 3.15 c 3.87 c 5.11 c 19.38 b 44.73 a
超试 3号 Chaoshi 3 7.78 cd 5.33 d 10.58 c 5.34 d 3.73 d 2.61 d 18.55 b 46.08 a
鲁单 981 Ludan 981 6.91 c 6.70 c 16.23 b 2.66 c 4.16 c 4.08 c 17.59 b 41.67 a
先玉 335 Xianyu 335 8.85 c 7.35 c 12.64 b 5.83 c 5.79 c 3.00 c 14.46 b 42.08 a
同行标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same row are significantly different at 0.05 probability level.

表 6 中部叶片 13C同化产物在玉米植株中的分配
Table 6 Distribution of 13C assimilate from middle leaf in maize plants (%)
品种
Variety
上茎
Top stem
中茎
Middle stem
下茎
Bottom stem
上叶
Top leaf
中叶
Middle leaf
下叶
Bottom leaf
其他
Other
籽粒
Grain
开花期 Flowering
登海 661 Denghai 661 13.58 a 27.85 a 26.42 b 8.43 c 12.18 a 11.54 b
超试 3号 Chaoshi 3 14.04 a 23.27 b 27.99 b 14.21 a 11.36 a 9.14 b
鲁单 981 Ludan 981 12.59 ab 23.22 b 33.89 a 8.05 c 9.00 b 13.25 a
先玉 335 Xianyu 335 11.87 b 20.50 c 25.30 b 11.37 b 9.36 b 9.57 b
成熟期Maturity
登海 661 Denghai 661 4.91 b 6.55 a 11.62 b 3.41 b 4.18 a 4.80 a 18.06 a 46.47 a
超试 3号 Chaoshi 3 7.31 a 6.71 a 14.23 a 4.67 a 4.35 a 3.18 b 15.07 b 44.48 b
鲁单 981 Ludan 981 6.63 a 5.99 a 15.30 a 4.72 a 4.14 a 3.39 b 15.04 b 44.80 b
先玉 335 Xianyu 335 7.42 a 6.58 a 11.38 b 4.79 a 3.45 b 2.25 c 16.53 a 44.60 b
同行标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same row are significantly different at 0.05 probability level.

2.5.3 上部叶片 由表 7可以看出, 倒三叶的 13C
同化产物CS3的分配率最低, 分别比DH661、LD981
和 XY335低 7.48%、8.29%和 11.53%。上部叶片、
中部叶片和下部叶片的分配无显著差异, DH661 的
中部叶片分配率高于上部叶片, 及下部叶片, 而其
他品种均是上部叶片高于中部叶片, 及下部叶片。
上部茎秆和中部茎秆无明显差异 , 均小于下部茎
秆。CS3 的下部茎秆分配率最高, 其次是 LD981 和
XY335。
3 讨论
前人关于紧凑型或平展型等不同株型玉米对产
第 6期 李利利等: 不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性 1085


表 7 上部叶片 13C同化产物在玉米植株中的分配
Table 7 Distribution of 13C assimilate from top leaf in maize plants (%)
品种
Variety
上茎
Top stem
中茎
Middle stem
下茎
Bottom stem
上叶
Top leaf
中叶
Middle leaf
下叶
Bottom leaf
其他
Other
籽粒
Grain
登海 661 Denghai 661 6.12 c 6.27 c 11.43 b 3.92 c 4.21 c 3.65 c 17.97 b 46.42 a
超试 3号 Chaoshi 3 7.31 c 6.31 c 14.58 b 4.93 c 4.12 c 3.13 c 16.43 b 43.19 a
鲁单 981 Ludan 981 6.63 c 5.89 c 13.96 b 3.73 c 3.50 c 2.59 c 16.92 b 46.77 a
先玉 335 Xianyu 335 6.81 c 7.61 c 12.07 b 5.49 c 3.10 c 2.03 c 14.72 b 48.17 a
同行标以不同小写字母的值差异达 5%显著水平。
Values followed by lowercases in the same row are significantly different at 0.05 probability level.

量和其生理特性的研究甚多, 但关于不同株高玉米
品种研究较少[27-28]。玉米株高和叶夹角影响光在
群体冠层中的分布 , 是玉米理想株型的重要指标
参数。合理的植株高度能够防止倒伏 , 叶片垂直
分布均匀 , 有利于 CO2的合理分布。前人研究报
道植株越高, 就越利于改善冠层光分布, 适于高产
群体构建[5-6], 株高对玉米产量具有显著正效应[7-8]。
本试验结果表明, 不同株高类型夏玉米品种产量均
可达到 10 000 kg hm−2, 这与前人研究报道不一致。
干物质积累和转运是影响玉米产量的重要因素,
明确不同部位营养器官干物质对籽粒产量的贡献 ,
对品种改良具有重要意义。玉米干物质积累的绝大
部分来自叶片的光合作用, 高产玉米品种的籽粒产
量主要依赖于生育后期的干物质积累[20]。本研究结
果表明, 矮秆品种 DH661 的株高最低, 干物质积累
尤其是花后干物质积累量最高, 即随着株高的降低,
花后干物质积累增加, 有利于籽粒产量的形成。玉
米干物质在各器官的分配随生长中心的转移而发变
化, 小喇叭口以前干物质主要分配在叶片, 之后转
为茎、叶; 授粉后, 各器官干物质开始向籽粒转移,
高产玉米品种抽雄后干物质对籽粒产量的贡献率高,
这与抽雄后具有较高的叶面积指数且持续时间较长
密切相关 [20]。谭凤梧等 [29]利用减叶处理研究认为,
穗三叶对籽粒产量影响最大, 上部叶片其次, 下部
叶片的影响最小。宋凤斌等[30]研究报道, 玉米茎秆
干物质的转运对籽粒的贡献最大, 随着节位的升高
贡献率降低; 平展型品种叶鞘的干物质转运率高于
叶片, 紧凑型玉米品种则相反。
本试验通过 13C 同位素示踪研究表明, 不同株
高类型玉米品种的上、中、下不同叶位的光合产物
均有利于籽粒产量的形成, 并不符合传统上将叶片
按其功能对植株叶片的划分, 即根叶组、茎雄叶组、
穗叶组和粒叶组[31]。不同株高类型玉米品种上部叶
片和中部叶片的光合产物向籽粒中的转移最多, 其
次用于植株的建成, 即向叶片和茎秆中转移。中高
秆品种上中部叶片对籽粒的贡献高于矮秆品种; 下
部叶片光合产物多用于植株的建成, 但对籽粒产量
的贡献不容忽视; 矮秆品种 DH661下部叶片光合产
物对籽粒产量的贡献明显高于中高秆品种。高秆品
种茎节相对较长, 叶片垂直分布均匀, 上中部叶片
得到充足的光照, 而下部叶片消亡较早, 导致高秆
品种上部叶片对籽粒的贡献率高于矮秆品种, 而矮
秆品种叶片层次相对较密, 下部叶片消亡较晚, 下
部叶片对籽粒的贡献率高于高秆品种。合理密植是
玉米高产的重要途径[32], 株高、密度与产量密切相
关, 关于种植密度对不同株高类型夏玉米品种产量
的影响机理有待进一步研究。
4 结论
株高差异显著的不同品种均能达到高产水平 ,
矮秆品种的干物质积累量高于高秆品种, 差异主要
表现在花后的干物质积累。不同株高类型玉米品种
不同植株部位对籽粒的贡献率也不同, 矮秆品种中
下部叶片的碳素分配率高于高秆品种, 高秆品种上
部叶片对籽粒的贡献率相对较高, 中矮秆品种下部
叶片对籽粒的贡献率相对较高。
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