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化石燃料趋向于枯竭,环境污染日益严重,是世界生物能源稳步发展的基本原因。柳枝稷作为模式能源植物,生物质产量高、品质优。现有柳枝稷生产提倡采用延迟收获方式,但因其种子和穗脱落严重,造成大量生物质资源浪费。本文对14个柳枝稷品种(品系)营养生长与生殖生长关系进行研究。以此为基础,对Alamo, Cave-in-Rock (CIR)和Forestburg进行除穗处理,对Alamo进行18h和24h光照处理,系统研究了其生长状况、光合生理、同化物分配和运输、相关酶活性、内源激素含量以及生物质品质的变化,为提高柳枝稷生产性能提供依据。研究得出如下结论：1.建植当年柳枝稷根系与地上部各器官间、地上部营养器官和有性繁殖器官间在生物量分配上存在明显竞争关系。起源高纬度柳枝稷向有性繁殖和营养生长投入资源比例较低,向无性繁殖投入资源比例较高,起源低纬度柳枝稷则相反。研究兼顾柳枝稷生态型及向有性繁殖器官资源投入比例筛选出了Alamo, CIR和Forestburg进行深入研究。2.除穗可显著增强Alamo, CIR和Forestburg营养生长,提高其光合作用效率,显著(P<0.05)增强光合及同化物分配相关酶活性,促使同化物向茎、根系以及纤维素、木质素和非结构性多糖分配。被除穗分蘖向未建成分蘖及未被除穗分蘖的同化物输出量显著(P<0.05)增加。柳枝稷茎中赤霉素(GA)和细胞分裂素(ZR)在其对除穗响应过程中发挥了主要作用。上述变化导致3种柳枝稷地上部生物量分别显著(P<0.05)提高16.7%,26.03%和33.05%。对CIR和Alamo地上部生物质品质的研究结果表明,除穗可显著(P<0.05)提高茎中纤维素和非结构性多糖含量,显著(P<0.05)提高半纤维素中木糖/阿拉伯糖(Xyl/Ara)比值,显著(P<0.05)降低纤维素结晶度和木质素S/G值,从而显著(P<0.05)提高了其降解效率。除穗后柳枝稷地上部生物质中氮(N)和硫(S)含量显著增加,不利于其燃烧利用。3.延长光照可明显推迟柳枝稷抽穗、开花,增强其营养生长,减弱其有性繁殖,显著(P<0.05)提高光合作用效率,茎和根系中同化物分配比例显著(P<0.05)增加,导致在18h和24h处理下Alamo地上部生物量分别显著(P<0.05)增加19.46%和19.97%,有性繁殖器官生物量分别显著(P<0.05)降低40.05%和50.87%。GA主要参与了柳枝稷对延长光照的响应,促使光合作用及同化物分配相关酶活性显著(P<0.05)增强,促进柳枝稷制造、转化和储藏更多光合同化产物。