玉米倒伏与植株农艺性状和病虫害发生关系的研究

以玉米品种先玉335、丹玉336、郑单958和迪卡516为试验材料,采用3种密度、3次重复的试验设计,研究茎秆质量性状、农艺性状、病虫害发生与倒伏的关系。相关分析结果表明：植株倒伏率与穗位、重心高度、茎腐病、玉米螟虫发生和种植密度呈极显著正相关;与株高、节间长度和纹枯病发生呈显著正相关;与茎秆拉力、穿刺强度、折断强度和茎粗呈极显著负相关;与压碎强度和气生根层数呈显著负相关。茎秆质量性状可作为玉米倒伏的直接评价指标,穗位、重心高度和种植密度可作为玉米倒伏的间接评价指标。通径分析结果表明：密度、重心高度、茎粗和茎秆拉力4个性状对倒伏性起主要作用,密度指标对倒伏性的直接通径系数最大,达到0.8366,重心高度的直接通径系数为0.5490,茎粗和茎秆拉力的直接通径系数也很大。     

高粱茎秆性状及倒伏系数的研究

通过对高粱茎秆抗倒伏性状(株高、茎粗、地上部重、根重、重心高度、抗折力及茎秆机械强度)的测定,提出高粱倒伏系数评价方法,通过相关分析及通径分析,得出抗折力与倒伏系数呈极显著负相关,抗折力和地上部重对倒伏系数影响最大,地上部重通过抗折力对倒伏系数的间接作用最大。研究结果表明,利用倒伏系数来评价高梁的抗倒伏能力是可行的。生产中应该选用茎秆抗折力大、粗壮、根系发达的品种。     

玉米生理成熟后倒伏变化及其影响因素

针对机械粒收玉米生理成熟后田间站秆脱水期间的倒伏问题, 本研究通过多点试验调查夏玉米和春玉米生理成熟后倒伏发生类型和规律, 分析影响玉米生理成熟后倒伏发生的关键因素。结果表明, 玉米生理成熟后, 茎折率升高是倒伏增加的主要原因; 茎折率随抗折力降低而升高, 抗折断力降低至14.3 N时, 茎折率超过5%; 植株重心高度逐渐降低, 茎秆基部第3节间穿刺强度(RPS)、第4节间压碎强度(CS)、第5节间弯曲强度(BS)均逐渐降低, 基部节间单位长度干重(DWUL)和含水率也逐渐降低; 茎秆抗折断力与RPS、CS、BS、DWUL和含水率均呈极显著正相关, RPS、CS和BS均与DWUL和含水率呈极显著正相关。本研究表明, 玉米生理成熟后植株自然衰老导致的茎秆干物质降低和水分含量下降, 是茎秆机械强度降低、茎折率增加的主要原因。因此应适期收获, 避免田间站秆时间过长引起倒伏率增加导致的收获产量损失。     

群体密度对玉米茎秆农艺性状、力学特性和产量的影响

针对山西省雨养区春玉米倒伏引起的减产问题,选用玉米品种郑单958和晋单86为材料,设5.25万、6.00万、6.75万、7.50万和8.25万株/hm~2 5个密度处理,分析玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的变化特点及其与产量和倒伏率的关系,明确影响玉米产量和倒伏率的主要茎秆节间因素。结果表明,随群体密度的增加,郑单958茎秆各节间长度和直径均先增加后降低,且在密度7.50万株/hm~2时最大;晋单86茎秆各节间长度显著增加,直径显著降低。随群体密度增加,茎秆各节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度、弯曲能力均先增加后降低,郑单958密度7.50万株/hm~2时最大,晋单86密度6.00万株/hm~2时最大,且晋单86在密度6.00万株/hm~2处理与其他处理间差异均显著。相关分析表明,硬皮穿刺强度和弯曲能力与节间长度呈显著或极显著负相关,与节间干重和单位茎长干重呈极显著正相关;产量与节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度和弯曲性能呈显著或极显著正相关;倒伏率与第3节间直径、节间干重、单位茎长干重、茎秆硬皮穿刺强度和弯曲能力呈显著或极显著负相关。郑单958和晋单86产量分别以密度7.50万、6.00万株/hm~2处理最高,分别较其他密度处理提高8%~26%、20%~30%。     

玉米茎秆性状与倒伏性的相关和通径分析

选取3个代表性的玉米品种研究茎秆性状与倒伏的关系。结果表明:倒伏性与种植密度、茎秆拉力、茎秆穿刺力、茎粗、株高和穗位具有极显著相关性;与气生根层数具有显著相关性;密度、穿刺力、茎粗和穗位是影响茎秆倒伏的主要直接因素,可以作为衡量玉米倒伏的指标。     

玉米茎秆性状与抗倒伏关系研究进展

倒伏是影响玉米产量与品质的重要因素。从玉米茎秆形态性状、质量性状、解剖特征以及化学成分等几个方面综述了茎秆性状与抗倒伏之间的关系,并对近几年玉米茎秆抗倒伏相关性状的QTL定位研究进展进行总结,为增强对玉米抗倒性的认识以及玉米抗倒伏优良品种的选育提供参考。     

玉米抗倒伏的研究进展

玉米倒伏严重影响产量和品质。本文对玉米抗倒伏性的研究方法和进展进行了总结,从自然条件、栽培管理、病虫害、玉米自身形态以及茎秆性状等方面对玉米倒伏问题加以分析,并讨论了防治玉米倒伏的一些必要措施。     

不同水直播方式水稻植株抗倒特性研究

为研究不同水直播方式水稻植株倒伏的差异,在稻麦两熟制下,以2个常规粳稻(常农粳7号、超级稻南粳44)和2个杂交粳稻品种(甬优2638、甬优7号)为试材,设置水直播点播和条播2种方式,于齐穗后30 d,研究了不同直播方式高产水稻植株地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并对倒伏指数、抗折力与茎秆主要物理性状进行相关分析。结果表明,条播方式水稻倒伏比例较大,水稻植株基部第2,3节间抗折力和弯曲力矩,点播方式显著高于条播方式;条播方式倒伏指数显著较高。点播方式水稻株高、重心高度高于条播方式,但相对重心高度低于条播方式。点播方式水稻基部第1,2节间长度显著小于条播方式,基部3个节间的茎秆内径长均显著高于条播方式,除基部第1节间外,基部第2,3节间外径长和茎壁厚度点播方式显著高于条播方式。点播方式基部第1,2节间单位节间干质量显著高于条播方式。上述茎秆性状在不同类型品种间有较大差异。直播水稻茎秆的抗折力和倒伏指数与水稻茎秆基部节间长、茎壁厚、节间充实度等性状密切相关。点播方式水稻具有基部节间短而粗、茎壁较厚,且充实度好的特点,是其抗倒伏能力强的直接原因。     

氮密互作条件下玉米抗倒性农艺性状的研究

在不同施氮量与密度下,对玉米抗倒性农艺性状进行研究。结果表明,随着密度的增大,第3节长增长、茎腐病发病率和倒伏率增加,而第3节直径逐渐减小、第3节茎秆干物重逐渐下降;随着施肥量的增加,玉米株高、穗位高、第3节长、第3节直径和第3节茎秆干物重均逐渐增大,在施肥量最多时,玉米茎腐病发病率和倒伏率均最大。相关性分析表明穗位高、第3节长和茎腐病与倒伏率呈正相关。所以在抗倒性玉米品种选择上,要选择穗位高较低、第3节长较短和抗茎腐病的玉米品种,还要注意合理的施肥与密植,减小倒伏风险。     

玉米表皮穿刺抗性的趋异选择及其对欧洲玉米螟损害和茎秆性状的影响

玉米籽粒产量受很多因素的影响，包括茎秆倒伏和欧洲玉米螟(Oatrinia nubialalis；ECB)危害的影响。欧洲玉米螟会影响茎秆倒伏，同时会通过生理效应直接引起减产，而这些生理效应会降低植株生产和转送光合产物的能力。尽管在改良植株的支撑能力方面已取得了很大进展，但是茎秆倒伏仍然是—个主要问题，并且茎秆倒伏抗性育种仍然是特别重要的。     

种植密度对贵州春玉米茎秆抗倒伏性能及籽粒产量的影响

为了明确密植条件下春玉米茎秆特性和产量的变化及其相互关系,为贵州春玉米密植高产提供理论依据和实践指导。以贵州广泛种植的玉米品种先玉1171和新中玉801为材料,设置3.0、4.5、6.0、7.5、9.0和10.5万株hm-26个密度,于2018—2019年开展田间试验,研究种植密度对春玉米茎秆形态特征和力学特性、空秆率、倒伏率和产量的影响。结果表明:(1)春玉米株高和穗位高随密度增加先增高后降低;增密后第3节长增幅最大,第3节单位茎长干重、穿刺强度和抗折力,第7节茎粗、干重和横截面积下降幅度最大;密度对茎秆横截面扁率影响不显著。品种之间比较,先玉1171节间长,第3、5节的节间干重和第3节穿刺强度显著高于新中玉801,第7节干重、节间粗、单位茎长干重、节间横截面积、横截面扁率和抗折力显著低于新中玉801。(2)倒伏率和空秆率随密度增加而增大,增密后先玉1171倒伏率显著高于新中玉801,空秆率显著低于新中玉801。(3)产量随密度增加先增加后降低,先玉1171和新中玉801分别在9.3万株hm^-2和8.6万株hm^-2时产量最高。增密后先玉1171比新中玉801增产10.28%,有效穗数和穗粒数更高。(4)相关和多元回归分析表明,株高、穗位高与倒伏率显著正相关,节间粗和单位茎长干物质对玉米茎秆抗折力的正向影响显著。产量与茎秆性状密切相关,株高对产量的正向影响最大。可见,不同春玉米茎秆抗倒伏性能和籽粒产量对密度的响应有差异,新中玉801增密后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力较强。而先玉1171由于在高密度下空秆率比新中玉801低,有较高的有效穗数和穗粒数,因此高密度下产量更高。综合考虑茎秆性状和产量,先玉1171和新中玉801在贵州适宜密度分别为9.0万株hm^-2和8.5万株hm^-2。     

玉米抗倒伏相关性状QTL的关联和连锁分析

倒伏是影响玉米高产和机械化收获的重要因素,明确玉米抗倒伏相关性状的遗传基础,增强玉米品种抗倒伏能力,可为玉米高产宜机收育种提供理论依据。本研究以国内外收集的153份自交系为材料,利用6H90K SNP芯片检测的70,438个高质量SNP标记对地上第3节茎秆强度、株高、穗位高和穗位系数进行全基因组关联分析,分别检测到与茎秆强度、株高、穗位高和穗位系数相关位点5个、14个、16个和21个,单个关联位点最大效应值为13.24。同时以KA105/KB020的F₅群体为试验材料,采用QTL IciMapping V4.2软件的完备区间作图法进行QTL定位,检测到21个与抗倒伏相关的QTL,可解释表型变异3.86%～16.58%。结合关联分析和连锁分析结果发现, 2个QTL区间与关联分析的候选区间重合。经过候选区段的基因功能注释和文献查阅,挖掘到GRMZM2G105391、GRMZM2G014119和GRMZM2G341410等与细胞壁生物合成、细胞分裂和细胞伸长的相关基因可供进一步分析。本研究结果为进一步解析玉米抗倒伏性状的遗传基础提供参考。     

倒伏对玉米机械粒收田间损失和收获效率的影响

通过大田机械粒收过程田间植株倒伏、机收落穗、落粒损失的大样本数据分析以及人工模拟倒伏控制试验, 研究了倒伏率与机械粒收产量损失率及收获效率之间的定量化关系。结果表明, 黄淮海夏玉米区田间倒伏率、机械粒收落穗率、落粒率均高于北方和西北春玉米区。大田自然条件下, 倒伏对产量损失的影响主要表现为落穗损失, 倒伏率每增加1%, 落穗率增加0.15%; 分区分析表明, 倒伏每增加1%, 春玉米区落穗率增加0.12%, 夏玉米区落穗率增加0.15%; 不同类型收获机械的测试结果表明, 采用全喂入式机械时落穗率随倒伏率增加呈指数递增趋势, 采用半喂入式机械时落穗率和倒伏率呈线性增加趋势, 即倒伏在黄淮海夏玉米区对机械粒收落穗损失的影响更大。在倒伏控制试验条件下, 倒伏每增加1%, 落穗率增加0.59%; 落粒与倒伏则呈显著负相关, 可能与倒伏增加使进入机械的果穗减少从而降低了机械落粒有关; 收获速度随倒伏率增加呈指数递减趋势, 降低收获机割台可以减少落穗损失, 但是降低了收获速度。通过选用抗倒伏品种、构建高质量群体、适时收获等防止倒伏措施, 能够有效降低玉米机械粒收的田间损失。     

不同栽培条件对中籼稻茎秆抗倒伏性状的影响

研究了6个抗倒性不同的中籼稻品种在3个施肥水平,3种栽插密度下的茎秆物理性状。分析了它们与植株抗倒性能的关系。结果表明,栽培条件不同,植株株高不同,株高与抗倒性的关系亦不同。茎秆第一伸长节间长度与植株抗倒性能呈负相关,第二伸长节间长度与植株抗倒性能多呈负相关,第三伸长节间长度与抗倒性能呈正相关;基部茎秆粗度与植株抗倒性能多呈极显著正相关;基部茎秆厚度与植株抗倒性能呈极显著正相关。适宜的肥力水平和栽插密度可以使株高与茎秆物理性状优化组合。品种不同,植株茎秆物理性状不同,植株抗倒性能也不同。     

不同种植密度对夏玉米‘郑单1002’抗倒性及机收籽粒性能的影响

为明确国审玉米品种‘郑单1002’在黄淮海区域的适宜种植密度以及种植密度与抗倒伏及机收指标的关系。采用大田不同密度单因素随机区组试验设计,分析玉米产量性状、抗倒伏能力以及机收指标。结果表明,种植密度75000 株/hm2条件下产量水平最高(11211.52 kg/hm2),随着密度增加,倒伏发生率增加,各节间长呈增加趋势,第3、4 及穗下节间长增加明显,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）分别增加了27.67%、18.29%、4.36%,差异均达到显著水平。基部第3 节间和穗下节间抗倒伏能力随种植密度增加呈下降趋势。基部第3 节间抗折力、压碎强度下降幅度大于穗下节间,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）抗折力分别减少了52.50%、32.34%,压碎强度分别减少了56.26%、17.73%。机收籽粒落穗率、落籽率和籽粒破损率均呈上升趋势。从产量、倒伏率和机收指标分析结果来看,‘郑单1002’玉米品种在黄淮海区域适宜密度为67500~75000株/hm2。     

Identification and characterization of quantitative trait loci related to lodging resistance and associated traits in bread wheat

Lodging is a major constraint to increasing yield in many crops, but is of particular importance in the small‐grained cereals. This study investigated the genetic control of lodging and component traits in wheat through the detection of underlying quantitative trait loci (QTL), The analysis was based on the identification of genomic regions which affect various traits related to lodging resistance in a population of 96‐doubled haploid lines of the cross ‘Milan’בCatbird’, mapped using 126‐microsatellite markers. Although major genes related to plant height (Rht genes) were responsible for increasing lodging resistance in this cross, several other traits independent of plant height were shown to be important such as fool and shoot traits, and various components of plant yield. Yield components such as grain number and weight were shown to be an indicator of plant susceptibility to lodging. QTL for lodging and associated traits were found on chromosomes IB, ID. 2B. 2D. 4B, 4D. 6D and 7D. QTL for yield and associated traits were identified on chromosomes IB, ID. 2A. 2B. 2D. 4D and 6A,     

干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响

为研究干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响,从茎杆力学特性角度探讨夏玉米品种的抗旱能力,以8个河南省主栽夏玉米品种为材料,比较干旱胁迫对茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度等抗倒力学指标的影响。结果表明,茎杆抗倒力学特性受干旱胁迫影响显著,平均下降15%~30%;受旱胁迫后,各品种茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度平均下降了26.1%、18.9%和16.8%;品种间差异明显,‘洛玉8号’、‘郑单958’降幅较小,而‘蠡玉16’、‘中科4号’降幅较大。研究结果表明‘洛玉8号’和‘郑单958’抗旱能力较强,而‘中科4号’和‘蠡玉16’抗旱能力较弱。     

玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究

为探讨不同玉米品种茎秆抗倒伏相关的力学特点, 选用不同抗倒性品种登海3719、京科519和农大108, 设置3.00、5.25、7.50、9.25和12.00万 hm-2 5个密度, 分别于玉米抽雄前和蜡熟期取样, 用WDW3020型电子万能试验机对茎秆第3、5、7节间进行悬臂梁弯曲试验, 同时测定节间形态特征。结果表明, 随密度的增加, 茎秆基部节间直径变细、节间长度增长。品种间有一定的差异, 在3个品种中登海3719的平均直径和长度均低于其他2个品种; 品种间茎秆惯性矩也有较大差异。基部节间弹性模量、最大抗弯应力均随生育进程而增加, 但随群体密度的增加和节位的上升而逐渐降低, 登海3719在两个生育期均为最大, 且随密度增加的下降幅度较小。以京科519最低, 其对密度反应较敏感, 下降幅度大, 易发生倒伏。在玉米抽雄期, 基部节间平均弹性模量为40.0 MPa, 最大抗弯应力为2.8 MPa, 可能是茎秆抗折力学指标的下限。茎秆弹性模量与最大抗弯应力极显著相关, 茎秆直径与弹性模量和最大抗弯应力在抽雄前显著正相关, 而到蜡熟期相关不显著。它们与田间倒伏率呈极显著负相关。茎秆弯曲弹性模量反映茎秆的耐密能力, 茎秆最大抗弯应力反映品种茎秆的抗折能力, 而茎秆直径不能作为评价茎秆抗弯强弱的主要指标。玉米抽雄前期与蜡熟期茎秆抗弯性状的变化规律基本一致, 因此利用抽雄前茎秆基部弯曲力学性能鉴定与评价玉米茎秆抗倒、耐密性是可行的。     

辽宁中部地区玉米机械粒收质量及其限制因素研究

研究和明确制约机械粒收质量的因素,对于辽宁省玉米机械粒收技术的推广和生产转型升级具有重要意义。2015-2017年在辽宁省中部的铁岭县蔡牛镇、沈北新区黄家村和海城市耿庄开展了5组玉米机械粒收试验与示范,通过对41个参试品种57个品次粒收质量指标的测试与评价,结果表明：（1）子粒破碎率均值为11.38%,5组试验均高于国家标准≤5％的要求,破碎率偏高是目前辽宁机械粒收存在的主要质量问题;（2）收获产量损失率平均为3.93%,低于国家标准≤5％要求,但不同试验组间差异较大,变幅为0.78%~12.60%,部分田块机械粒收产量损失较大;（3）57个品次样本子粒含水率与破碎率、杂质率的相关系数分别为0.596和0.454,均达到极显著水平,子粒含水率高是导致破碎率和杂质率高的重要因素;（4）产量损失主要来自落穗损失,占总损失量的63.2%~92.5%,落穗损失与植株倒伏倒折密切相关;（5）10月中下旬（10月13日至10月21日）收获,87.2%的参试品种子粒含水率可下降至25%以下,处于适宜机械粒收水分范围。本研究认为,辽宁中部地区热量资源丰富、玉米适采期长,10月中下旬收获时子粒含水率不是当前制约机械粒收质量和技术推广的首要因素,而后期茎秆衰老慢和抗玉米螟、茎腐病品种的选育,控制倒伏与落穗的技术措施应引起关注。