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南京农业大学学报 1998, 21 ( 1) : 14 18 ～
J ou rna l of N anj ing A g ricu ltu ra l U n iv ersity
Ξ
玉米群体粒叶比与光合特性及产量的关系
王 昭1 鞠章纲2 卢家栋1
泰兴市农业科学研究所)
( 1 江苏省农林厅, 南京 210013; 2
摘要 以 4 个玉米单交种为材料, 在适宜密度条件下, 于抽丝期剪叶或剪穗改变粒叶比, 探讨不同品种群
体粒叶比与产量、分配指数、光合速率及茎秆内可溶性糖含量的关系。 结果表明: 在适宜的叶面积指数
(LA I) 条件下, 同一品种群体粒叶比高, 则分配指数和叶片光合速率高, 茎秆中可溶性糖积累少。 因此, 高
粒叶比具有强源畅流的作用。 在适宜的 LA I 范围内, 扩大群体总库容、提高粒叶比有利于获得高产。
关键词 玉米; 粒叶比; 光合特性; 产量
中图分类号 S513101
G ra in 2le a f ra tio in re la tion to pho tos yn the s is a nd
g ra in y ie ld in m a ize
1 2 1
W ang Zhao , J u Zhanggang and L u J iadong
1
( D ep a rtm en t of A g ricu ltu re and Fo rest ry of J iang su P rovince, N an jing 210013;
2
In st itu te of A g ricu ltu re of T a ix in Coun ty )
ABSTRACT Fo liage and ea rs of fou r m a ize cu ltiva rs w ere cu t off a t silk ing stage under field cond ition to
investiga te the effects of d ifferen t g ra in 2leaf ra tio s on the p ho to syn thesis and g ra in yield. T he resu lts
show ed tha t h igh g ra in 2leaf ra tio enhanced p ho to syn thesis, so lube suga r in sta lk and tran sloca tion to the
g ra in. O n the ba sis of op ti um LA I, the h igh g ra in 2leaf ra tio w a s an index to eva lua te the sou rce and sink
m
rela tion sh ip fo r h igh g ra in yield.
Key words m a ize; g ra in 2leaf ra tio; p ho to syn thesis; yield
玉米库与源相互协调是群体生产力的重要决定因素 [ 1～ 4 ]。 关于库源对玉米产量形成作
用大小及衡量库源是否协调的指标, 许多研究者仍有不同的看法 [ 5～ 7 ]。笔者以结实粒数与抽
丝期最大叶面积之比作为衡量库源是否协调的指标, 分析群体粒叶比变化与光合生产力及
产量的关系, 讨论玉米高产途径及增产的主攻方向。
1 材料与方法
111 田间试验
试验于 1993 1994 年在江苏泰兴市农业科学研究所进行。 供试品种分别为沈单 7 号、
～
掖单 13 号、鲁玉 10 号和掖单 4 号 4 个玉米单交种。 供试土壤肥力较好, 播种密度采用当地
3
Ξ 江苏省农业基金重点项目 (J K9201)
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收稿日期: 1997201220
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1 期 王 昭等: 玉米群体粒叶比与光合特性及产量的关系 15
种植适宜密度: 沈单 7 号 52 500 株gÙ 2 , 鲁玉 10 号 75 000 株gÙ 2 , 掖单 13 号 67 500 株gÙ
hm hm
hm , 掖单 4 号 72 000 株gÙ 。分别于 1993 年 6 月 1 日和 1994 年 6 月 5 日播种。磷、钾肥
2 2
hm
及 1gÙ 的氮肥作基肥, 2gÙ 的氮肥分别在拔节及大喇叭口期追施。 1993 年试验设两个处理:
3 3
( 1) 抽丝期将每个品种横向剪去 1gÙ 叶片, 重复 3 次, 每个重复 40 株; ( 2 ) 抽丝后 15 d 将正
2
常植株果穗横向剪去一半, 隔株剪穗, 酒精消毒, 套羊皮纸袋, 防霉烂。 未处理的作对照。 每
品种为一个小区, 小区面积 32 m ×4. 2 m 。1994 年与 1993 年同样处理并增加了在同一品种
植株上剪 1gÙ 叶片和 1gÙ 果穗的处理。 小区面积为 32 m ×3. 3 m , 同时进行大面积生产调
2 2
查。
112 测定项目及方法
抽丝期测定各品种的最大叶面积。在抽丝期后 23 d ( 晴天) , 用 L I26200 Po rtab le Pho to 2
syn th sis Sy stem 在中午测定各处理及对照的穗位叶光合速率。灌浆期及成熟期取各品种对
照及处理的穗位节烘干、磨碎, 用蒽酮比色法测定其可溶性糖含量。抽丝期、成熟期分别取样
测定茎秆、叶片及穗部干重并考种。 群体粒叶比以单位面积群体总结实粒数与抽丝期最大叶
面积之比表示。
2 结果与分析
211 群体粒叶比与分配指数的关系
玉米群体粒叶比可作为评定玉米品种生产力和群体源库是否协调的综合指标。 分配指
数是指玉米抽丝至成熟籽粒增重与地上部增重之比。 在适宜的群体密度和叶面积指数
(LA I) 条件下, 玉米的粒叶比高, 则分配指数高, 即输送至籽粒的灌浆物质多 ( 图 1 ) ; 粒叶比
低, 则分配至籽粒的灌浆物质少, 滞留在叶片、茎鞘中的干物质量相对增多。
□ 粒叶比 G ra in 2leaf ra tio; □ 分配指数 D istribu tion index
A 1 对照 CK; B 1 剪叶 Fo liage rem ova l; C. 剪穗 Ea r shoo ts rem ova l
图 1 不同品种群体粒叶比与分配指数的关系
F ig. 1 Effect of d ifferen t g ra in 2leaf ra tio s on d ry m a tter d istribu tion index
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16 南 京 农 业 大 学 学 报 21 卷
212 群体粒叶比与光合速率及净同化率的关系
玉米各品种间灌浆期穗位叶光合速率有极显著差异 ( 图 2) 。剪叶、 剪穗处理的穗位叶光
合速率与对照比也有极显著差异。 剪叶后, 粒叶比升高, 穗位叶光合速率提高, 与对照相比,
沈单 7 号增加 916% , 掖单 13 号增加 2419% , 鲁玉 10 号增加 2816% , 掖单 4 号增加 612% 。
剪穗后粒叶比下降, 各品种穗位叶光合速率与对照比未见显著下降。 从各品种的净同化率来
看, 剪叶处理的净同化率升高, 剪穗处理的净同化率则显著下降 ( 表 1) 。
□ 粒叶比 G ra in 2leaf ra tio; □ 光合速率 Pho to syn thetic ra te
A 1 对照 CK; B 1 剪叶 Fo liage rem ova l; C. 剪穗 Ea r shoo ts rem ova l
图 2 群体粒叶比与穗位叶光合速率的关系
F ig. 2 Effect of d ifferen t g ra in 2leaf ra tio s on p ho to syn thetic ra te of ea r 2 sition leaves
po
表 1 抽丝至成熟阶段不同处理的净同化率
Table 1 Net a ssi ila tion ra te from an thesis to ma tur ing
m ( g ・m - 2 ・d - 1 )
处 理 沈单 7 号 掖单 13 号 鲁玉 10 号 掖单 4 号
T rea tm en t Shendan 7 Yedan 13 L uyu 10 Yedan 4
对照
5. 59 a A 5. 61 a A 6. 58 b B 7. 02 b B
Con tro l
剪叶
5. 68 a A 5. 73 a A 9. 48 a A 10. 73 a A
Fo liage rem ova l
剪穗
4. 45 b B 3. 80 b B 4. 92 c C 6. 66 c B
Ea r shoo ts rem ova l
213 群体粒叶比与茎秆中可溶性糖含量的关系
图 3 示粒叶比与穗位节中可溶性糖间的关系。相关分析表明: 各品种各处理灌浆期穗位
节可溶性糖含量与单位面积粒数间的相关系数 r = - 0. 893 6 - 0. 906 4, 达显著或极显著
～
水平; 成熟期 r = - 0. 903 2 - 0. 935 6, 达极显著水平。 在当地的生态条件下, 玉米成熟期
～
茎秆中的可溶性糖含量由高到低的顺序是: 剪穗> 对照> 剪叶, 其中剪叶处理不同品种仍有
10%～ 30% 的可溶性糖未被籽粒吸收利用。这是进一步提高产量的物质基础, 有待于深入研
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究。
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1 期 王 昭等: 玉米群体粒叶比与光合特性及产量的关系 17
□ 粒叶比 G ra in 2leaf ra tio; □ 灌浆期可溶性糖含量 Con ten t of so lub le suga r a t
g ra in filling stage; □ 成熟期可溶性糖含量 Con ten t of so lub le suga r a t m a tu ring stage
A 1 对照 CK; B 1 剪叶 Fo liage rem ova l; C. 剪穗 Ea r shoo ts rem ova l
图 3 群体粒叶比与茎秆中可溶性糖含量的关系
F ig. 3 Effect of d ifferen t g ra in 2leaf ra tio s on con ten t of so lub le suga r in sta lk
214 群体粒叶比与产量的关系
在适宜密度下, 供试的 4 个品种在 LA I 不变或相近时, 均表现为粒叶比高则产量高 ( 表
2) 。不同品种之间, LA I 相近则总结实粒数相近。LA I 在适宜范围, 粒叶比高, 产量也高, 即
当某一品种玉米群体叶面积相同时, 其经济产量高低与粒叶比高低密切相关。群体叶面积稳
定不变, 如能提高粒叶比, 则产量就有可能进一步提高。
表 2 不同品种、不同种植密度群体粒叶比与产量的关系
Table 2 Effect of gra in - leaf ra tio on gra in - y ield a t d ifferen t den sities of var ied cultivars
密度 总结实粒数 抽丝期最大 LA I 粒叶比 产量
品种
D en sity F illed g ra in num ber M ax LA I G ra in 2leaf ra tio G ra in yield
Cu ltiva r
gÙa rs・hm -
e
2
gÙ 104 ・hm - 2
× a t an thesis gÙra in ・cm - 2
g gÙg ・hm - 2
k
沈单 7 号
58 215 3 076. 8 4. 61 0. 066 8 8 556. 0
Shendan 7
掖单 4 号 64 965 3 023. 4 4. 58 0. 066 0 8 460. 0
Yedan 4 78 795 3472. 4 4. 71 0. 073 7 9 306. 0
鲁玉 10 号 64 530 3 067. 8 4. 30 0. 071 3 9 826. 5
L uyu 10 74 355 3 338. 6 5. 26 0. 063 5 10 893. 0
掖单 13 号
71 970 3 966. 3 5. 11 0. 077 6 11 212. 5
Yedan 13
3 小 结
群体粒叶比可以作为衡量群体库源关系是否协调的综合指标。 在一定的群体叶面积条
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件下, 提高粒叶比可以增产, 实际上是提高单位叶面积上的载粒量。库容量的增大, 会对单位
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18 南 京 农 业 大 学 学 报 21 卷
叶面积的光合生产力起到反馈调节作用, 从而扩大光合产物的生成以满足库的需求。 LA I 在
值较小时, 光合势低, 通过提高粒叶比来提高产量受到限制, 因此, 要扩大群体生长量, 在提
高 LA I 的同时, 也扩大库容量, 才能实现高产。 从生理学角度看, 较高的粒叶比具有强源畅
流的作用。
通过增加群体叶面积来增产是有限度的, 所以要在稳定群体的最适宜叶面积或最适宜
LA I 略有增长的基础上, 再进一步提高群体总粒数, 以提高单位叶面积的载粒量。 因此, 在
生产上必须围绕足穗这一基础, 建立玉米高质量群体, 使玉米粒叶比高、库源关系协调, 走
“足群体、壮个体、高积累”
的高产栽培途径。
参 考 文 献
1 赵久然, 陈国平 1 不同时期遮光对玉米籽粒生产能力及籽粒败育的观察 1 中国农业科学, 1990, 23 ( 4 ) :
～
28 34
2 鲍巨松, 薛吉全, 郝引川, 等 1 紧凑型玉米的高产生理基础 1 玉米科学, 1992, ( 1) : 18 22
～
3 王忠孝, 徐庆章, 杜成贵, 等 1 玉米群体库源关系研究, g¬ 1 不同类型玉米籽粒库充实度与最高产量的关
系 1 玉米科学, 1993, ( 3) : 39 42
～
4 王庆祥 1 玉米的高产潜力及其限制因素 1 黑龙江农业科学, 1988, ( 4) : 41 44
～
5 陆卫平, 周 军, 刘永珍, 等 1 江苏滨海盐土夏玉米高产栽培途径的研究 1 江苏农学院学报, 1994, 15
～
( 1) : 31 34
6 山东省农业科学院玉米研究所编著 1 玉米生理 1 北京: 农业出版社, 19871280 281
～
7 陆卫平, 卢家栋, 童长兴, 等 1 玉米灌浆结实期产量源库关系的研究 1 江苏农学院学报, 1996, 17 ( 4 ) : 23
～ 26
( 责任编辑 赵红艳)
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