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        青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與水分含量動(dòng)態(tài)變化研究

        2025-03-27 00:00:00許海濤馬紅珍梁寶萍許波郭海斌張軍剛王友華馮曉曦
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2025年3期
        關(guān)鍵詞:苞葉分配比例夏播

        摘要:2023年以駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)為材料,通過春、夏播研究了青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與水分含量動(dòng)態(tài)變化特征。結(jié)果表明,春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積量第1~41天急劇增加,第41~61天增幅變緩,鮮物質(zhì)累積量與生育日數(shù)符合二次多項(xiàng)式關(guān)系。春、夏播青貯玉米干物質(zhì)累積量呈“S”形動(dòng)態(tài)典型變化曲線,干物質(zhì)累積量歷經(jīng)“漸增期—速增期—緩增期”3個(gè)發(fā)育過程,Slogistic3方程能夠擬合駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)的積累進(jìn)程,干物質(zhì)積累高峰期開始與結(jié)束時(shí)累積速率駐青貯3號(hào)低于駐青貯4號(hào),延長(zhǎng)干物質(zhì)快速積累期,提高最大干物質(zhì)積累速率,可以有效提高干物質(zhì)累積量。春、夏播青貯玉米大喇叭口期鮮物質(zhì)、干物質(zhì)分配呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;吐絲期葉、葉鞘鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例降低,莖鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例提高;灌漿期鮮物質(zhì)和干物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,成熟期果穗鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步增加。春播青貯玉米鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉>葉鞘>穗軸,莖、穗柄和苞葉沒有鮮物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),鮮物質(zhì)累積在吐絲期尚未達(dá)峰值,光合部分物質(zhì)仍供應(yīng)莖、穗柄和苞葉的生長(zhǎng);夏播駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉鞘>葉>莖,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)莖>葉鞘>葉>穗軸。春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,夏播駐青貯3號(hào)只有葉鞘有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn)。春、夏播青貯玉米葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲的水分含量隨生長(zhǎng)發(fā)育整體上呈現(xiàn)逐步降低的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),春、夏播不同器官間水分含量變化幅度存在明顯差異。

        關(guān)鍵詞:青貯玉米;物質(zhì)生產(chǎn)與分配;物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn);水分含量;Logistic擬合方程

        中圖分類號(hào):S513.04" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2025)03-0093-12

        許海濤,馬紅珍,梁寶萍,等. 青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與水分含量動(dòng)態(tài)變化研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2025,53(3):93-105.

        doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2025.03.013

        收稿日期:2024-01-29

        基金項(xiàng)目:河南省科技攻關(guān)計(jì)劃(編號(hào):242102111168);河南省玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系駐馬店綜合試驗(yàn)站項(xiàng)目(編號(hào):HARS-23-02-Z6);駐馬店市重大科技專項(xiàng)(編號(hào):ZMDSZDZX2023005)。

        作者簡(jiǎn)介:許海濤(1974—),男,河南上蔡人,研究員,主要從事玉米遺傳育種與栽培技術(shù)研究。E-mail:xuht0101@126.com。

        通信作者:馬紅珍,博士,副研究員,主要從事作物栽培與耕作、分子生物育種研究。E-mail:mahongzhen0129@163.com。

        青貯玉米作為一種優(yōu)質(zhì)飼料,產(chǎn)草量較普通玉米增加4~5倍,適口性好、營(yíng)養(yǎng)豐富、易消化吸收,青貯發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可被最大程度地保留,能夠確保全年四季供應(yīng),是食草動(dòng)物粗飼料重要的優(yōu)質(zhì)來源[1]。2018年玉米種植結(jié)構(gòu)“糧改飼”調(diào)整以來,青貯玉米逐步被重視與應(yīng)用,是肉牛、奶牛、肉羊等食草牲畜發(fā)展的最有效措施,人畜爭(zhēng)糧矛盾得到有效緩解,畜牧業(yè)快速發(fā)展對(duì)青貯玉米需求也逐年提高。美國(guó)常年青貯玉米種植面積約460萬hm2,約占玉米種植面積的12%;歐洲常年種植400萬hm2,約占玉米種植面積的80%;2022年我國(guó)種植青貯玉米 280萬hm2,約占全國(guó)玉米種植面積的6.5%[2-3]。目前河南青貯玉米種植面積與產(chǎn)量逐漸提高,成為畜牧業(yè)發(fā)展不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè),利用優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)青貯玉米增加人工飼草的產(chǎn)量已成為青貯玉米發(fā)展亟需解決的問題。青貯玉米生物學(xué)產(chǎn)量的大小對(duì)其品種優(yōu)劣直接起決定性作用,而物質(zhì)生產(chǎn)是青貯玉米生物學(xué)產(chǎn)量重要的形成基礎(chǔ),物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)決定了光合產(chǎn)物的流向及產(chǎn)量高低[4]。玉米不同器官發(fā)育過程中物質(zhì)生產(chǎn)、分配及轉(zhuǎn)運(yùn)特征對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生決定性影響,增加籽粒的物質(zhì)生產(chǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)量是提高產(chǎn)量的重要途徑[5]。已有研究證實(shí)玉米物質(zhì)生產(chǎn)、分配主要受品種特性、肥料、種植密度、種植方式、水熱光資源以及管理措施等眾多因子影響[6],而國(guó)內(nèi)外研究者已對(duì)玉米營(yíng)養(yǎng)器官物質(zhì)生產(chǎn)運(yùn)移和貢獻(xiàn)進(jìn)行大量研究且獲得一定的有益進(jìn)展,但結(jié)論不一。徐田軍等的研究表明,青貯玉米乳線達(dá)籽粒 1/2 位置時(shí),果穗(不含苞葉)鮮重與全株鮮重占比、鮮籽粒重與全株鮮重占比、干籽粒重與全株干重占比在不同品種、不同類型青貯玉米間的差異達(dá)顯著水平[7]。朱建國(guó)研究發(fā)現(xiàn),東陵白青貯玉米品種鮮物質(zhì)灌漿期收獲產(chǎn)量最高,中北410、農(nóng)大647、華農(nóng)1號(hào)開花散粉期鮮物質(zhì)收獲產(chǎn)量最高,灌漿期、乳熟期大幅降低,隨收獲期延遲青貯玉米干重呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),秸稈干物質(zhì)分配比例最高[8]。王美云等研究指出,雙季青貯玉米鮮物質(zhì)產(chǎn)量提高了15.6%,干物質(zhì)產(chǎn)量增加了29.9%,早春地膜覆蓋顯著提升了生育前期、生育中期的葉面積與物質(zhì)生產(chǎn)[9]。

        國(guó)內(nèi)學(xué)者報(bào)道玉米花前和花后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)量對(duì)籽粒形成具有相同貢獻(xiàn)[10],另有研究表明玉米高產(chǎn)栽培籽粒形成的關(guān)鍵來源于生育后期光合同化產(chǎn)物的積累[11]。曾有文獻(xiàn)報(bào)道成熟期不同器官干物質(zhì)分配占比從高到低分別為莖、葉、穗軸、葉鞘和苞葉,種植密度顯著影響器官的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量,葉片只在合適密度下才有干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),莖和葉鞘干物質(zhì)輸出不穩(wěn)定[12],而前人的研究還表明干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率葉片、苞葉要大于葉鞘、穗軸[13]。前人圍繞玉米植株相關(guān)含水量已進(jìn)行了較多研究,青貯玉米全株平均含水率為70.1%,籽粒平均含水率為39.6%[7];果穗夾角越大,脫水速率越高,籽粒含水量越低[14],果穗與穗軸直徑和籽粒含水量呈負(fù)相關(guān),果穗直徑對(duì)含水量的影響程度顯著高于穗軸直徑[15],果穗苞葉含水量與脫水速率大其籽粒的脫水速率及含水量也相應(yīng)高[16],中下部果穗籽粒的含水量高于上部籽粒的含水量,不同部位果穗籽粒生理成熟后含水量的差值要高于生理成熟前[17]。也有研究表明穗柄含水量在發(fā)育過程中變化相對(duì)穩(wěn)定[16]。

        前人針對(duì)青貯玉米最佳收獲期、青貯品質(zhì)進(jìn)行了大量研究,而對(duì)青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與水分含量的研究多集中在適宜收獲期,對(duì)青貯玉米光合生理特征與產(chǎn)量形成特性也有較多研究,但對(duì)青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)變化動(dòng)態(tài)和不同器官的水分含量動(dòng)態(tài)變化尚未有文獻(xiàn)報(bào)道,特別是青貯玉米鮮物質(zhì)和干物質(zhì)生產(chǎn)、分配、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)態(tài)變化的差異性鮮有研究。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上,通過春、夏播對(duì)青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)分配、轉(zhuǎn)運(yùn)與水分含量動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究,明確其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,精確了解青貯玉米的發(fā)育特征,以期為青貯玉米高產(chǎn)栽培提供理論支撐。

        1" 材料與方法

        1.1" 試驗(yàn)區(qū)概況

        2023年于駐馬店市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地服務(wù)中心(驛城區(qū),114°2′31″E,33°0′36″N,海拔 89.8 m,地處河南南部)進(jìn)行春、夏播青貯玉米兩季試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)雨量較為豐富,光照、熱量資源充沛,屬大陸半濕潤(rùn)性季風(fēng)型氣候。試驗(yàn)區(qū)地下水資源充足,土壤為砂姜黑土類型,排水和灌溉設(shè)備齊全,地勢(shì)較為平整,肥力中等均勻一致。通過Elitech RC-4HC記錄儀對(duì)試驗(yàn)田間的最高氣溫和最低氣溫實(shí)測(cè)記錄,利用0.1 mm分辨率雙翻斗-6S型集雨器測(cè)量降水量。玉米春、夏播生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)的最高、最低氣溫及降水量詳見圖1,2023年5月6日至8月28日春播玉米發(fā)育期內(nèi)最高氣溫為19~36 ℃、最低氣溫為10~29 ℃,有效積溫為 1 852.0 ℃,總降水量為671.6 mm;2023年6月13日至9月28日夏播玉米發(fā)育期內(nèi)最高氣溫為19~36 ℃、最低氣溫為14~29 ℃,有效積溫為 1 765.5 ℃,總降水量為856.5 mm。夏播有效積溫比春播低86.5 ℃,夏播總降水量比春播增加 184.9 mm。

        1.2" 供試材料

        以青貯玉米駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)為試驗(yàn)材料,均由駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院駐馬店分院)選育提供。

        1.3" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)設(shè)置為3次重復(fù),種植行距為0.6 m,行長(zhǎng)為6 m,6行區(qū),試驗(yàn)小區(qū)面積為21.6 m2,共計(jì)6個(gè)試驗(yàn)小區(qū),設(shè)置重復(fù)間走道為1 m,試驗(yàn)地四周種植4行玉米作為保護(hù)行。旋耕前試驗(yàn)地施園林牌玉米復(fù)合肥(湖北富來地金潤(rùn)肥業(yè)有限公司生產(chǎn)),N、P2O5 、K2O含量分別為28%、6%、6%,養(yǎng)分總含量≥40%,施用總量為1 125 kg/hm2。2023年5月4日春播施肥旋耕,5月6日開溝人工點(diǎn)播,每穴播種2粒,5月14日出苗,8月23日成熟;2023年6月13日夏播,6月20日出苗,9月22—23日成熟。春、夏播青貯玉米種植密度均為7.5×104株/hm2,試驗(yàn)田田間管理與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。

        1.4" 項(xiàng)目測(cè)定與方法

        1.4.1" 物質(zhì)累積量的測(cè)定" 各小區(qū)分別于5葉期開始取樣,選擇植株健壯,生長(zhǎng)基本一致,沒有病蟲危害,具有一定代表性的植株,從莖基部連續(xù)截取植株5株,掛牌標(biāo)記取樣日期,每隔10 d取樣1次。測(cè)定樣品鮮重后,放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9243BS-Ⅲ型)內(nèi),105 ℃環(huán)境下殺青 0.5 h,80 ℃條件下再烘干至恒重,測(cè)定單株鮮重與干重。

        參照許海濤等的方法[18]利用二次多項(xiàng)式方程擬合青貯玉米鮮物質(zhì)累積量,計(jì)算公式如下:

        y=ax2+bx+c。

        式中:a、b、c為常數(shù);x為生育日數(shù);y為青貯玉米鮮物質(zhì)累積量。

        參照錢春榮等的方法[19]利用Logistic方程的Slogistic3函數(shù)擬合青貯玉米干物質(zhì)累積量,計(jì)算公式如下:

        y=a1+be-kx。

        式中:y為干物質(zhì)單株積累量;a為干物質(zhì)最大理論積累潛力;x為相對(duì)生育日數(shù);e為自然常數(shù);b為阻滯系數(shù);k為相對(duì)干物質(zhì)的增長(zhǎng)率。經(jīng)一階和二階導(dǎo)數(shù)方程可以推導(dǎo)出干物質(zhì)積累參數(shù),干物質(zhì)積累高峰開始日期T1=lnb-1.317k,積累高峰結(jié)束日期 T2=lnb+1.317k,積累完成日期T3=lnb+4.595k,快速積累期T2-1=T2-T1=lnb+1.317k-lnb-1.317k=2.634k,積累速率V=Wx,W為相應(yīng)干物質(zhì)積累量,高峰期開始積累速率V1=W1T1,高峰期結(jié)束積累速率 V2=W2T2,最大灌漿速率Vm=ak4,平均積累速率Va=WT,T為積累全生育日數(shù)。

        1.4.2" 物質(zhì)分配的測(cè)定" 每個(gè)小區(qū)分別于大喇叭口期、吐絲期、灌漿期、成熟期,按照上述方法選取的樣株按照葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲分類,分別測(cè)定不同器官鮮重后,放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9243BS-Ⅲ型)內(nèi),105 ℃環(huán)境下殺青 0.5 h,80 ℃條件下再烘干至恒重,再測(cè)定不同器官干重。

        1.4.3" 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)" 每個(gè)小區(qū)分別于吐絲期、成熟期測(cè)定植株不同器官鮮物質(zhì)與干物質(zhì)積累量,按照張磊等的方法[20]計(jì)算不同器官鮮物質(zhì)與干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率、籽粒貢獻(xiàn)率。

        器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量(g/株)=器官吐絲期物質(zhì)累積量-器官成熟期物質(zhì)累積量;

        器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率=器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量器官吐絲期物質(zhì)積累量×100%;

        器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率=器官物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量籽粒重量×100%。

        1.4.4" 水分含量的測(cè)定" 采用烘干法測(cè)量葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲的水分含量;

        器官水分含量=器官鮮重-器官干重器官鮮重×100%。

        1.5" 數(shù)據(jù)處理與分析

        利用IBM SPSS Statistics 19對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差方析與顯著性檢驗(yàn),用Origin 2021進(jìn)行作圖。

        2" 結(jié)果與分析

        2.1" 春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積量動(dòng)態(tài)變化

        由圖2可知,春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積量呈 “拋物線”動(dòng)態(tài)變化典型曲線,鮮物質(zhì)累積歷經(jīng)“速增期—緩增期—下降期”3個(gè)發(fā)育過程,青貯玉米鮮物質(zhì)累積量先急劇增加后緩慢提高,達(dá)到高峰后逐漸下降,春、夏播間青貯玉米鮮物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)基本相同,但其變化幅度發(fā)育中、后期存在一定差異。春播第1~21天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量基本一致,第21天后差異逐步增大,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積幅度遠(yuǎn)大于駐青貯3號(hào)。第 1~41天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量急劇增加,第41~61天增幅變緩,第61天達(dá)到最大值,第61天駐青貯4號(hào)比駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)累積量增加了25.42%,駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)第61天后鮮物質(zhì)累積量又有所下降。夏播第1~31天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量無明顯差異,第31天后差異緩慢變大,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積幅度逐步大于駐青貯3號(hào)。第1~41天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量急劇增加,第41~61天增幅變緩,駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)分別于第51、81天鮮物質(zhì)累積量達(dá)到高峰,之后駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量又有所下降。春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積量和生育日數(shù)之間符合y=ax2+bx+c二次多項(xiàng)式數(shù)量關(guān)系,春、夏播決定系數(shù)(r2)變化幅度為0.832 6~0.911 0,春、夏播試驗(yàn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本相同,表明駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)累積量與生育日數(shù)呈現(xiàn)二次多項(xiàng)式關(guān)系。

        2.2" 春、夏播青貯玉米干物質(zhì)累積量動(dòng)態(tài)變化

        由圖3可知,春夏播青貯玉米干物質(zhì)累積量呈“S”形動(dòng)態(tài)典型變化曲線,干物質(zhì)累積量歷經(jīng)“漸增期—速增期—緩增期”3個(gè)發(fā)育過程,青貯玉米干物質(zhì)累積量整體上先緩慢提高,后急劇增加,再逐漸上升,春、夏播之間干物質(zhì)累積量變化趨勢(shì)基本相同,而變化幅度存在較大差異。春播青貯玉米干物質(zhì)累積量整體上駐青貯4號(hào)大于駐青貯3號(hào),干物質(zhì)累積量第1~31天緩慢提高,干物質(zhì)累積幅度較小,駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)累積幅度差異不大;第31~81天急劇增加,駐青貯4號(hào)較駐青貯3號(hào)干物質(zhì)累積幅度顯著增加;第81天后進(jìn)入緩增期,緩增期駐青貯4號(hào)、駐青貯3號(hào)干物質(zhì)累積幅度差異又有所降低。夏播青貯玉米第1~31天駐青貯4號(hào)干物質(zhì)累積量大于駐青貯3號(hào),第31天后駐青3號(hào)干物質(zhì)累積幅度逐步大于駐青4號(hào),第81~91天后進(jìn)入緩增期,干物質(zhì)累積幅度又有所下降。夏播的緩增期比春播縮短了10 d。

        由表1可知,通過Slogistic3方程能夠擬合干物質(zhì)的積累過程,決定系數(shù)變化幅度為0.866 6~0.967 6,能夠較好地模擬駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)的積累進(jìn)程,但春、夏播不同青貯玉米品種間擬合方程存在差異。春播干物質(zhì)累積駐青貯3號(hào)比駐青貯4號(hào)延遲2.39 d進(jìn)入高峰期,但高峰期比駐青貯4號(hào)推遲4.03 d結(jié)束,駐青貯3號(hào)比駐青貯4號(hào)平均干物質(zhì)積累速率增加了5.31%、最大干物質(zhì)積累速率降低了2.58%。夏播干物質(zhì)累積駐青貯3號(hào)比駐青貯4號(hào)延遲2.68 d進(jìn)入高峰期,但高峰期比駐青貯4號(hào)提前4.02 d結(jié)束,駐青貯3號(hào)比駐青貯4號(hào)平均干物質(zhì)積累速率降低了10.32%、最大干物質(zhì)積累速率增加了8.32%。由此可見,春、夏播不同青貯玉米品種間干物質(zhì)積累參數(shù)存在顯著差異,干物質(zhì)積累高峰期開始與結(jié)束時(shí)累積速率駐青貯3號(hào)低于駐青貯4號(hào),表明延長(zhǎng)干物質(zhì)快速積累期,提高最大干物質(zhì)積累速率,可以有效提高干物質(zhì)累積量。

        2.3" 春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)分配動(dòng)態(tài)變化

        由圖4可知,大喇叭口期鮮物質(zhì)分配呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;吐絲期葉、葉鞘鮮物質(zhì)的分配比例降低,莖鮮物質(zhì)的分配比例提高,鮮物質(zhì)開始分配于苞葉和果穗用于生殖生長(zhǎng),整體上呈現(xiàn)莖>葉>葉鞘>苞葉>果穗>雄穗>花絲>穗柄;灌漿期鮮物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,葉、葉鞘、莖、穗柄、苞葉、花絲鮮物質(zhì)的分配比例有所降低;成熟期果穗鮮物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步增加,整體上呈現(xiàn)果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>穗柄>雄穗>花絲。大喇叭口期鮮物質(zhì)主要分配于葉,鮮物質(zhì)積累側(cè)重供應(yīng)其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉鮮物質(zhì)的分配比例分別是63.38%、58.59%,駐青貯3號(hào)莖鮮物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而駐青貯3號(hào)葉鞘鮮物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào);夏播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉鮮物質(zhì)的分配比例分別是57.41%、57.62%,駐青貯3號(hào)莖鮮物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉鞘鮮物質(zhì)的分配比例基本相同。吐絲期鮮物質(zhì)分配主要集中在莖、葉、葉鞘,其次為苞葉、果穗,春播駐青貯3號(hào)果穗、莖、葉、雄穗鮮物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而葉鞘、苞葉、穗柄、花絲鮮物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào);夏播駐青貯3號(hào)莖、葉、葉鞘鮮物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而果穗、苞葉、雄穗、穗柄、花絲鮮物質(zhì)分配比例低于駐青貯4號(hào)。灌漿期鮮物質(zhì)著重分配于果穗,供應(yīng)生殖生長(zhǎng),葉、葉鞘、莖、苞葉鮮物質(zhì)的分配比例有所降低,果穗分配鮮物質(zhì)的比例大幅增加,春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向果穗分配的比例分別是34.48%、27.55%;夏播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向果穗分配比例分別是34.24%、26.73%。成熟期鮮物質(zhì)向果穗分配比例進(jìn)一步提高,春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向果穗分配的比例分別是39.31%、36.20%,駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是9.16%、6.99%、38.08%、0.47%、3.52%、2.38%、0.08%,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是15.23%、9.81%、33.07%、0.58%、3.02%、1.92%、0.18%;夏播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向果穗分配的比例分別是39.95%、35.65%,駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是12.01%、9.39%、30.63%、0.59%、4.39%、2.90%、0.14%,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是15.44%、11.71%、30.63%、0.80%、3.81%、1.84%、0.11%。

        2.4" 春、夏播青貯玉米干物質(zhì)分配動(dòng)態(tài)變化

        由圖5可知,大喇叭口期干物質(zhì)分配春播呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;夏播呈現(xiàn)葉>莖>葉鞘。吐絲期葉、葉鞘干物質(zhì)的分配比例降低,莖干物質(zhì)的分配比例提高,干物質(zhì)開始分配于苞葉和果穗用于生殖生長(zhǎng),整體上春播呈現(xiàn)莖>葉>葉鞘>苞葉>雄穗>果穗>花絲>穗柄;夏播呈現(xiàn)莖>葉>葉鞘>雄穗>苞葉>果穗>花絲>穗柄。灌漿期干物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,葉、葉鞘、莖、穗柄、苞葉、花絲干物質(zhì)的分配比例有所下降。成熟期果穗干物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步提高,整體上春播呈現(xiàn)果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>穗柄>雄穗>花絲;夏播呈現(xiàn)果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>雄穗>穗柄>花絲。大喇叭口期干物質(zhì)主要分配于葉,干物質(zhì)積累側(cè)重供應(yīng)其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉干物質(zhì)的分配比例分別是68.96%、71.00%,駐青貯3

        號(hào)莖干物質(zhì)分配比例高于駐青貯4號(hào),而駐青貯3號(hào)葉鞘干物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào);夏播葉干物質(zhì)駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)的分配比例分別是59.75%、60.51%,駐青貯3號(hào)莖干物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而駐青貯3號(hào)葉鞘干物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào)。吐絲期干物質(zhì)分配主要集中在莖、葉、葉鞘,其次為果穗、苞葉,春播駐青貯3號(hào)莖、葉、雄穗干物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而果穗、葉鞘、苞葉、穗柄、花絲干物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào);夏播駐青貯3號(hào)莖、葉干物質(zhì)的分配比例高于駐青貯4號(hào),而葉鞘、果穗、苞葉、雄穗、穗柄、花絲干物質(zhì)的分配比例低于駐青貯4號(hào)。灌漿期干物質(zhì)著重分配于果穗,供應(yīng)生殖生長(zhǎng),葉、葉鞘、莖、苞葉干物質(zhì)的分配比例有所降低,果穗分配干物質(zhì)的分配比例大幅增加,春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向果穗的分配比例分別是51.22%、45.94%;夏播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向果穗的分配比例分別是49.10%、43.10%。成熟期干物質(zhì)進(jìn)一步提高了向果穗分配的比例,春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向果穗分配的比例分別是52.65%、50.64%,駐青貯3號(hào)干物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是11.58%、5.81%、22.32%、0.87%、5.44%、1.19%、0.14%,駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是13.39%、7.49%、21.36%、0.97%、4.79%、1.02%、0.34%;夏播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向果穗分配的比例分別是59.26%、54.64%,駐青貯3號(hào)干物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是10.89%、5.97%、15.93%、1.01%、5.71%、1.02%、0.22%,駐青貯4號(hào)干物質(zhì)向葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、穗柄、花絲分配的比例分別是13.12%、7.00%、18.34%、1.10%、4.74%、0.89%、0.16%。

        2.5" 春、夏播青貯玉米物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率

        由表2可知,春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)不同器官轉(zhuǎn)運(yùn)差異顯著,春、夏播間鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)幅度不同。春播駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉>葉鞘>穗軸,莖、穗柄和苞葉鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,表明莖、穗柄和苞葉沒有鮮物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),鮮物質(zhì)累積在吐絲期尚未達(dá)峰值,部分光合物質(zhì)仍供應(yīng)莖、穗柄和苞葉的生長(zhǎng),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率葉、葉鞘比穗軸分別提高了37.06、25.29百分點(diǎn),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率葉、葉鞘比穗軸分別提高了29.56、13.00百分點(diǎn);春播駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉>葉鞘>穗軸,莖、穗柄和苞葉鮮物質(zhì)沒有輸出轉(zhuǎn)運(yùn),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率穗軸、葉鞘比葉分別提高了25.07、3.58百分點(diǎn),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率葉、葉鞘比穗軸分別提高12.05、5.34百分點(diǎn)。夏播駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉鞘>葉>莖,穗軸、穗柄和苞葉鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,表明穗軸、穗柄和苞葉沒有鮮物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),

        吐絲期鮮物質(zhì)累積未達(dá)最大值,部分光合物質(zhì)仍供應(yīng)穗軸、穗柄和苞葉的生長(zhǎng),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率葉鞘、葉比莖分別提高了32.54、26.28百分點(diǎn),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率葉鞘、葉比莖分別提高了12.04、11.57百分點(diǎn);夏播駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)莖>葉鞘>葉>穗軸,穗柄和苞葉鮮物質(zhì)沒有轉(zhuǎn)運(yùn)輸出,鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率穗軸、葉鞘、葉比莖分別提高了30.97、18.35、6.39百分點(diǎn),鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率葉、葉鞘、莖比穗軸分別提高8.23、15.08、19.97百分點(diǎn)。

        由表3可知,春、夏播青貯玉米干物質(zhì)不同器官轉(zhuǎn)運(yùn)存有差異,春、夏播間干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)幅度差異顯著。春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,干物質(zhì)均沒有轉(zhuǎn)運(yùn)輸出,吐絲期葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉干物質(zhì)累積均未達(dá)到最高值,仍有部分光合產(chǎn)物供應(yīng)葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉的發(fā)育。夏播駐青貯3號(hào)只有葉鞘有干物輸出轉(zhuǎn)運(yùn),說明干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)輸出對(duì)籽粒貢獻(xiàn)主要來源于葉鞘,而莖、穗軸、穗柄、苞葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率以及對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,籽粒產(chǎn)量的形成側(cè)重于吐絲后光合同化產(chǎn)物的供應(yīng),不是器官組織的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)輸出;駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量葉鞘>葉>莖,穗軸、穗柄、苞葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,沒有干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)輸出,葉、葉鞘比莖干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率分別提高了11.20、22.25百分點(diǎn),葉、葉鞘比莖干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率分別提高了3.54、4.27百分點(diǎn)。

        2.6" 春、夏播青貯玉米器官水分含量動(dòng)態(tài)變化

        由圖6可知,春播青貯玉米不同器官水分含量隨生長(zhǎng)發(fā)育整體上呈現(xiàn)逐步降低的變化動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉水分含量第1~11天略有升高,第11~21天大幅降低,第31~81天平穩(wěn)下降,駐青貯3號(hào)第81~101天急劇降低,駐青貯4號(hào)第81~101天急劇下降后又升高。春播葉鞘水分含量第 1~11天先增加后緩慢下降至第31天,第 51~71天 降幅變小,駐青貯3號(hào)第71~101天快速降低,而駐青貯4號(hào)下降至第91天后稍有增加。春播莖水分含量第21~71天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)基本一致,均呈先上升后快速下降,第71~101天駐青貯3號(hào)直線下降,駐青貯4號(hào)呈波浪式下降。春播雄穗水分含量駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)下降幅度存在較大差異,第31~41天駐青貯3號(hào)水分含量高于駐青貯4號(hào),之后駐青貯4號(hào)稍有增加又高于駐青貯3號(hào),第71天后駐青貯4號(hào)下降幅度遠(yuǎn)大于駐青貯3號(hào),其雄穗水分含量又低于駐青貯3號(hào),第101天二者雄穗水分含量相近。春播苞葉水分含量第41~71天駐青貯3號(hào)呈波浪式下降,駐青貯4號(hào)呈直線式降低,第71天后駐青貯4號(hào)先上升后急劇降低,駐青貯3號(hào)迅速下降。春播果穗駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)水分含量降低幅度基本相同,第41~81天急劇減少,第81天后降幅變小,駐青貯4號(hào)果穗水分含量高于駐青貯3號(hào)。春播穗柄水分含量第51~71天急劇降低,駐青貯3號(hào)水分含量顯著低于駐青貯4號(hào),第71天后駐青貯4號(hào)下降幅度遠(yuǎn)大于駐青貯3號(hào),其穗柄水分含量又低于駐青貯3號(hào),第101天其穗柄水分含量略有上升。春播花絲水分含量第51~71天駐青貯3號(hào)平穩(wěn)降低,之后呈直線式下降,駐青貯4號(hào)平穩(wěn)下降至第81天后快速下降,第 91~101天駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)花絲水分含量變化趨勢(shì)基本一致。

        由圖7可知,夏播青貯玉米不同器官水分含量生育進(jìn)程的推進(jìn)基本呈逐漸下降的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。夏播葉水分含量駐青貯3號(hào)第1~11天緩慢下降后急速降低至第61天,之后稍有提高,又快速下降至第 81天;駐青貯4號(hào)第1~11天略有增加,之后快速下降至第41天,第51~91天緩慢降低,但水分含量高于駐青貯3號(hào)。夏播葉鞘水分含量駐青貯3號(hào)、

        駐青貯4號(hào)第1~71天下降幅度無明顯差異,水分含量基本一致,第71天后下降幅度變大,第81天后駐青貯4號(hào)趨于平穩(wěn),其水分含量高于駐青貯3號(hào)。夏播莖水分含量駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)第 21~31天有所增加然后迅速下降,駐青貯3號(hào)下降至第61天后水分含量又有所提升,駐青貯4號(hào)下至第51天后略有上升后又平緩下降。夏播雄穗水分含量駐青貯3號(hào)第31~51天快速降低后,又緩慢下降至第71天,然后急劇降低至第81天后降幅變緩,駐青貯4號(hào)迅速下降至第81天后稍有升高,第 81~91天其水分含量明顯高于駐青貯3號(hào)。夏播苞葉水分含量駐青貯4號(hào)呈逐漸下降動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),駐青貯3號(hào)第41~81天急劇降低后略有升高,后又快速下降,其下降幅度遠(yuǎn)高于駐青貯4號(hào)。夏播果穗水分含量駐青貯3號(hào)直線式降低至第81天后變化無顯著差異,駐青貯4號(hào)第41~51天升高后迅速降低至第91天。夏播穗柄水分含量第41~51天迅速降低,第51~61天平緩變化,駐青貯3號(hào)下降至第71天后又緩慢升高,駐青貯4號(hào)第71~91天平穩(wěn)下降。夏播花絲水分含量第41~61天無顯著變化,第61~91天迅速下降,但駐青貯3號(hào)下降幅度明顯高于駐青貯4號(hào)。

        3" 討論

        青貯玉米的生物產(chǎn)量是指除去根外植株的葉、葉鞘、莖、果穗、雄穗等單株鮮重,因此,鮮物質(zhì)累積

        也應(yīng)成為青貯玉米品種選育中重要的研究指標(biāo)[7]。已有研究表明,隨生育進(jìn)程的推進(jìn)青貯玉米鮮生物量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),鮮生物量在拔節(jié)期開始累積較快,伴隨籽粒灌漿與植株發(fā)育,全株鮮生物量在蠟熟前期達(dá)最大值后逐漸降低[21],本研究結(jié)果與之基本吻合。本研究表明春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積呈 “拋物線”動(dòng)態(tài)變化典型曲線,鮮物質(zhì)累積歷經(jīng)“速增期—緩增期—下降期”3個(gè)發(fā)育過程,青貯玉米鮮物質(zhì)累積量先急劇增加后緩慢提高,達(dá)到高峰后逐漸下降,春、夏播間青貯玉米鮮物質(zhì)累積動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)基本相同,但其變化幅度發(fā)育中后期存在一定差異。本研究也發(fā)現(xiàn)青貯玉米鮮物質(zhì)累積與生育日數(shù)呈現(xiàn)二次多項(xiàng)式方程相關(guān)關(guān)系,決定系數(shù)(r2)為0.832 6~0.911 0,可模擬預(yù)測(cè)青貯玉米鮮物質(zhì)的累積進(jìn)程,這與王婷等的研究結(jié)果[4]相近。說明探明青貯玉米品種鮮物質(zhì)生產(chǎn)潛力是其研究的重點(diǎn)方向和任務(wù),挖掘和選育春、夏播鮮物質(zhì)生產(chǎn)潛力各異的青貯玉米品種是提高生物產(chǎn)量的首要選擇。

        干物質(zhì)積累已成為玉米領(lǐng)域重要的研究熱點(diǎn),大量研究證實(shí)增加干物質(zhì)積累量是提高玉米產(chǎn)量的主要途徑。前人對(duì)青貯玉米干物質(zhì)累積已有較多報(bào)道,吳春勝認(rèn)為青貯玉米品種和普通玉米品種相比,干物質(zhì)累積速率優(yōu)勢(shì)期主要為生育中后期[22],王靜等也印證了青貯玉米品種在生育中、后期其葉片仍可正常生長(zhǎng),具有較高的葉面積指數(shù),持綠時(shí)期長(zhǎng),光合生產(chǎn)能力較強(qiáng),葉、葉鞘、莖累積干物質(zhì)多,干物質(zhì)累積總量也高[23]。本研究表明春、夏播青貯玉米干物質(zhì)累積呈“S”形動(dòng)態(tài)典型變化曲線,干物質(zhì)累積歷經(jīng)“漸增期—速增期—緩增期”3個(gè)發(fā)育過程,青貯玉米干物質(zhì)累積量整體上先緩慢提高,后急劇增加,再逐漸上升,春、夏播之間干物質(zhì)累積量變化趨勢(shì)基本相同,而變化幅度存在較大差異,這與許瀚林的研究結(jié)果[3]一致,王婷等的研究[4]也獲得相同結(jié)論。本研究還發(fā)現(xiàn)通過Slogistic3方程能夠擬合春夏播青貯玉米干物質(zhì)的積累過程,干物質(zhì)積累高峰期開始與結(jié)束時(shí)累積速率駐青貯3號(hào)低于駐青貯4號(hào),表明延長(zhǎng)干物質(zhì)快速積累期,提高最大干物質(zhì)積累速率,可以有效提高干物質(zhì)累積量,這與王婷等的研究結(jié)論[4]相符合。因此在青貯玉米品種選育過程中可充分挖掘其自身干物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì),培育高產(chǎn)類型青貯玉米品種。

        目前,有關(guān)青貯玉米鮮物質(zhì)在各器官中的分配動(dòng)態(tài)研究尚未有相關(guān)報(bào)道,本研究表明春、夏播青貯玉米大喇叭口期鮮物質(zhì)分配呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;吐絲期葉、葉鞘鮮物質(zhì)的分配比例降低,莖鮮物質(zhì)的分配比例提高,鮮物質(zhì)開始分配于苞葉和果穗用于生殖生長(zhǎng),整體上呈現(xiàn)為莖>葉>葉鞘>苞葉>果穗>雄穗>花絲>穗柄;灌漿期鮮物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,葉、葉鞘、莖、穗柄、苞葉、花絲鮮物質(zhì)的分配比例有所降低,成熟期果穗鮮物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步增加,整體上呈現(xiàn)為果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>穗柄>雄穗>花絲,也有研究表明青貯玉米乳線達(dá)籽粒1/2位置時(shí),果穗鮮重占比、鮮籽粒重占比分別是30.2%、20.9%[7],本研究結(jié)論與之類似。青貯玉米葉、葉鞘、莖、果穗、雄穗等器官對(duì)光合物質(zhì)的累積、分配、運(yùn)移對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生作用各異,因而,青貯玉米在重視高生物產(chǎn)量時(shí)也應(yīng)注重果穗的分配比例,果穗分配比例可作為評(píng)價(jià)青貯玉米品質(zhì)的指標(biāo)之一[24]。

        諸多研究發(fā)現(xiàn)耕作方式、群體密度、氮肥施用以及管理技術(shù)措施等眾多因素顯著影響干物質(zhì)積累在各器官內(nèi)的分配,干物質(zhì)積累及分配是形成產(chǎn)量與器官分化的重要前提[13]。王婷等研究發(fā)現(xiàn)科多4號(hào)青貯玉米因較長(zhǎng)生育期,在新疆石河子區(qū)域果穗不能正常成熟,干物質(zhì)主要分配于葉、莖[4],劉克禮等的研究表明青貯專用類型玉米干物質(zhì)在莖、葉鞘分配最多,干物質(zhì)分配對(duì)青貯玉米物質(zhì)生產(chǎn)起決定性作用[2],而孫惠民等研究指出北農(nóng)青貯208品種在灌漿至成熟期干物質(zhì)在莖內(nèi)的分配比例有所降低,可能與自然植株衰老莖含水量降低及光合作用衰減有關(guān)[25]。也有研究證實(shí)干物質(zhì)累積灌漿前在玉米不同器官內(nèi)的分配占比不受群體密度的影響,而灌漿后受群體密度的影響顯著提高[6]。本研究春、夏播青貯玉米不同器官干物質(zhì)積累表明,大喇叭口期干物質(zhì)分配春播呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;夏播呈現(xiàn)葉>莖>葉鞘。吐絲期葉、葉鞘干物質(zhì)的分配比例降低,莖干物質(zhì)的分配比例提高,干物質(zhì)開始分配于苞葉和果穗用于生殖生長(zhǎng),整體上春播呈現(xiàn)莖>葉>葉鞘>苞葉>雄穗>果穗>花絲>穗柄;夏播呈現(xiàn)莖>葉>葉鞘>雄穗>苞葉>果穗>花絲>穗柄。灌漿期干物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,葉、葉鞘、莖、穗柄、苞葉、花絲干物質(zhì)的分配比例有所下降,成熟期果穗干物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步提高,整體上春播呈現(xiàn)果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>穗柄>雄穗>花絲;夏播呈現(xiàn)果穗>莖>葉>葉鞘>苞葉>雄穗>穗柄>花絲,這與前人的研究結(jié)果[4]基本一致。因此,在青貯玉米生產(chǎn)過程中選擇干物質(zhì)果穗分配占比較高的品種,是保障穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、青貯玉米高質(zhì)量生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)和前提。

        據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道玉米干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)與當(dāng)?shù)責(zé)崃?、水分、光照等資源環(huán)境密切相關(guān),對(duì)玉米產(chǎn)量貢獻(xiàn)受品種影響顯著[12]。本研究表明春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)、干物質(zhì)在不同器官轉(zhuǎn)運(yùn)差異明顯,春、夏播間鮮物質(zhì)、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)幅度不同,春播鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉>葉鞘>穗軸,莖、穗柄和苞葉沒有鮮物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),鮮物質(zhì)累積在吐絲期尚未達(dá)峰值,部分光合物質(zhì)仍供應(yīng)莖、穗柄和苞葉的生長(zhǎng);夏播駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉鞘>葉>莖,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)莖>葉鞘>葉>穗軸。春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,夏播駐青貯3號(hào)只有葉鞘有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),這與王昌亮等的研究結(jié)論[12]類似。因此,青貯玉米品種選育過程中干物質(zhì)合理的轉(zhuǎn)運(yùn)率能夠增加生育后期的物質(zhì)生產(chǎn),也是培育高產(chǎn)類型青貯玉米品種的重要生理基礎(chǔ)。

        有關(guān)青貯玉米不同器官含水量動(dòng)態(tài)變化鮮有研究,前人研究發(fā)現(xiàn)青貯玉米植株水分含量隨生育進(jìn)程推進(jìn)呈逐漸遞減趨勢(shì)[2],蔣梅巧等的研究證實(shí)青貯玉米蠟熟前鮮生物產(chǎn)量達(dá)到最高,水分含量適宜,鮮生物產(chǎn)量乳熟期較高,而水分含量也高,蠟熟后期干物質(zhì)產(chǎn)量逐步遞增,但水分含量下降,植株的木質(zhì)化程度相應(yīng)提高[21]。也有研究表明,苞葉、穗軸水分含量和籽粒水分含量顯著呈正相關(guān)關(guān)系[16],脫水快的品種玉米苞葉前期水分含量急劇降低,籽粒水分含量迅速下降,脫水慢的品種玉米籽粒、苞葉水分含量下降平穩(wěn)。本研究表明春、夏播青貯玉米葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲水分含量隨生長(zhǎng)發(fā)育整體上呈現(xiàn)逐步降低動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),春、夏播器官間水分含量變化幅度存在明顯差異,這與前人的有關(guān)研究結(jié)果[16]相符。這表明青貯玉米適宜含水率有益于植株體內(nèi)各種代謝活動(dòng),有利于青貯玉米秸稈或全株青貯利用,在青貯玉米育種實(shí)踐中探明葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲水分運(yùn)動(dòng)的特征,選擇具有合理水分運(yùn)動(dòng)的青貯玉米優(yōu)良植株,對(duì)提高青貯玉米鮮生物產(chǎn)量和品質(zhì)具有決定性作用。

        4" 結(jié)論

        春、夏播青貯玉米鮮物質(zhì)累積呈 “拋物線”、干物質(zhì)累積量呈“S”形動(dòng)態(tài)典型變化曲線,鮮物質(zhì)累積量先急劇增加后緩慢提高,達(dá)到高峰后逐漸下降;干物質(zhì)累積量整體上先緩慢提高,后急劇增加,再逐漸上升。鮮物質(zhì)累積量與生育日數(shù)呈現(xiàn)二次多項(xiàng)式方程相關(guān)關(guān)系,Slogistic3方程能夠較好地模擬青貯玉米干物質(zhì)的積累進(jìn)程,干物質(zhì)積累高峰期開始與結(jié)束時(shí)累積速率駐青貯3號(hào)低于駐青貯4號(hào),延長(zhǎng)干物質(zhì)快速積累期,提高最大干物質(zhì)積累速率,可以有效提高干物質(zhì)累積量。春、夏播青貯玉米大喇叭口期鮮物質(zhì)、干物質(zhì)分配呈現(xiàn)葉>葉鞘>莖;吐絲期葉、葉鞘鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例降低,莖鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例提高;灌漿期鮮物質(zhì)和干物質(zhì)側(cè)重分配于果穗,成熟期果穗鮮物質(zhì)和干物質(zhì)的分配比例進(jìn)一步增加。春播鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉>葉鞘>穗軸,莖、穗柄和苞葉沒有鮮物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn),鮮物質(zhì)累積在吐絲期尚未達(dá)峰值,部分光合物質(zhì)仍供應(yīng)莖、穗柄和苞葉的生長(zhǎng);夏播駐青貯3號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)葉鞘>葉>莖,駐青貯4號(hào)鮮物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈現(xiàn)莖>葉鞘>葉>穗軸。春播駐青貯3號(hào)、駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖、穗軸、穗柄和苞葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率均為負(fù)值,夏播駐青貯3號(hào)只有葉鞘有干物輸出轉(zhuǎn)運(yùn),駐青貯4號(hào)葉、葉鞘、莖有干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)運(yùn)。春、夏播青貯玉米葉、葉鞘、莖、雄穗、苞葉、果穗、穗柄、花絲水分含量隨生長(zhǎng)發(fā)育整體上呈現(xiàn)逐步降低的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),春、夏播器官間水分含量變化幅度存在明顯差異。

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