水稻结实期茎秆结构的变化动态及其与抗折力矩的关系

以抗倒能力不同的11个水稻品种为材料,研究茎秆结构特征以及其与抗折性的关系.结果表明：结实期各节间穗后30d的抗折力矩最小,越靠近茎秆基部的节间的抗折力矩越大.水稻基部第2节间的茎壁厚度对茎秆抗折性影响较大,增加茎壁厚度能有效防止水稻倒伏;茎壁厚度与外径的比值从齐穗后15d到45d变化幅度较小,相对于齐穗期显著升高.相关分析的结果表明,茎秆壁厚与抗折力呈显著正相关.     

水稻抗倒伏特性及其与茎秆性状的相关性研究

以22个中籼稻品种(组合)为对象,研究了水稻倒伏的敏感期和敏感节位,及倒伏指数与茎秆性状的相关性.结果表明:水稻的倒伏敏感期是在齐穗后21～28 d,敏感节位是基部第一个伸长节间;相关分析和通径分析表明倒伏指数与节间长、基部节间到穗顶的长和基部节间至穗顶的鲜重呈极显著正相关,与基部节间外径、基部抗折力、基部节间壁厚、单位节间干重和秆形指数呈极显著负相关.抗折力对倒伏指数的负向直接作用最大,其次是单位节间干重.说明改善水稻茎秆的质地结构、增加基部节间的充实度是提高水稻的抗倒伏能力的关键.     

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。     

30%矮•烯微乳剂对水稻茎秆理化特性的调控

寒倒伏是限制地水稻高产潜力充分发挥的因素之一。试验以垦稻12为材料,于水稻拔节初期叶面喷施30%矮·烯微乳剂,研究其对水稻茎秆形态建成、物质积累及产量构成因素的调控作用。结果表明,30%矮·烯微乳剂1.2 L hm^-2处理,能够显著缩短茎秆基部第1、第2节间的长度,增加基部节间粗度;显著缩小茎秆细胞宽度,增强细胞排列紧实度;改善茎秆的抗折性,茎秆弯曲折断强度和径向压缩强度比对照分别提高152.4%和82.5%;显著提高水稻齐穗期茎秆基部节间的碳氮比和灌浆后期茎秆中纤维素、半纤维素和木质素含量,显著降低处于固定伸长期的第2节间GA₃含量;改善水稻产量构成因素,提高了产量。综上所述,30%矮·烯微乳剂有利于提高水稻茎秆的抗倒伏能力,增加水稻产量。     

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。     

氮肥运筹模式对小麦茎秆抗倒性能的影响

以高产强筋小麦品种烟农19为试验材料, 通过不同施氮水平(202.5、270.0和337.5 kg hm^-2)和不同基追比例的施肥试验, 对小麦茎秆结构和细胞壁化学成分及茎秆抗倒指数(CLRI, 茎秆机械强度/茎秆重心高度)等生理生化指标进行了研究。结果表明, 氮肥运筹模式显著影响小麦茎秆抗倒能力。基部节间长度和含氮量均随施氮水平和基肥比例的增加而增加, 基部节间粗度、秆壁厚度、节间充实度、机械强度则表现相反。而细胞壁纤维素、木质素含量和CLRI则随施氮水平的增加呈现出先增后降的趋势, 但随基肥比例的增加而下降。CLRI与基部节间粗度、壁厚、充实度及机械强度呈极显著正相关, 而与基部节间长度和氮含量呈极显著负相关。CLRI可作为小麦抗茎倒伏能力的综合评价指标。     

小麦抗倒伏茎秆形态指标及QTL分析

为明确小麦茎秆基部第2节形态及结构特征与抗倒伏关系，发掘抗倒伏关键茎秆形态指标及数量性状基因座位点(QTL)。以120份RILs家系为研究材料，分别测定2020,2021年茎秆强度及基部第2节间长度、茎粗、壁厚、纤维素含量和木质素含量等指标，开展多元回归分析，并结合55K SNP芯片进行QTL定位分析。结果表明，茎秆强度与基部第2节间茎粗和壁厚呈显著或极显著(P<0.01)正相关(P<0.05),与基部第2节间纤维素含量和木质素含量呈极显著正相关(P<0.01)。多元回归分析表明，基部第2节间纤维素含量是影响小麦茎秆强度的关键指标。基于55K芯片关联分析结果，在1A、1D、2B、2D、4D、5A、5B、5D和7B等染色体上共检测到19个与茎秆性状相关的QTLs,解释了7.67%～65.33%的表型变异。在1D染色体上，与标记AX-110771095和AX-109431570连锁的QTL位点同时控制基部第2节间长、壁厚及纤维素含量3个性状，解释了7.96%～10.76%的表型贡献率。     

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。     

不同苦荞品种茎秆强度和植株性状的差异及其相关性

以20个生产上广泛应用的苦荞材料为研究对象,研究了不同材料在茎秆强度和株高、子叶节间、基部1~3节间长和直径等10个植株性状上的差异,采用相关性分析对茎秆强度与性状的关系进行了研究。结果表明,不同材料间在株高、重心高度及基部各节间长度方面差异显著,通辽苦荞显著高于其他材料,西荞1号株高、重心高度最低,分别为41.72、20.21cm;在各节间直径及机械强度方面,以云荞2号表现较高,以通辽苦荞在第1~2节间的机械强度最低;穿刺强度方面,以滇宁1号、云荞1号表现较高。相关分析表明,茎秆抗折力与主茎节数、节间长度呈显著正相关;子叶节间穿刺强度与株高、重心高度相关系数达显著水平,相关系数分别达到0.58、0.54,而其余各节间穿刺强度与各茎秆性状间并未达到显著相关。     

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。     

种植方式对杂交籼稻植株抗倒伏特性的影响

为探讨机械化播栽方式对杂交籼稻植株抗倒伏能力的影响,以F优498为材料,在大田进行了以种植方式为主区、穴苗数为副区的裂区试验,种植方式包括机直播、机插和手插3种,穴苗数分低苗和高苗2个处理。在齐穗后30 d,调查植株茎鞘物理性状、力学和抗倒伏特性,并分析茎鞘性状与抗倒伏特性的相关性。结果表明: (1)不同种植方式之间水稻倒伏指数差异极显著,手插稻最低,机插稻最高,机直播稻介于二者之间。这种差异主要与节间折断弯矩有关,N₁–N₄节间折断弯矩与节间粗度和厚度、秆型指数、比茎重、节间干重、断面模数和弯曲应力都呈显著或极显著正相关,与节间长度呈显著或极显著负相关;基部节间的植株折断弯矩变异较小,且低位节间的弯曲力矩显著高于高位节间,这是水稻植株基部第1、第2节间易倒伏的主要原因。(2)手插稻基部节间短,茎粗壁厚,秆型指数、茎鞘充实度和弯曲应力高,最终表现为植株折断弯矩和抗倒伏能力强;机插稻群体大,个体生长受抑制,倒伏指数大。为构建合理的群体结构,以机械化播栽稻每穴3~4苗、手插稻每穴2苗,有利于相对实现高产与抗倒的协调。     

氮肥水平和栽插密度对杂交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响

以杂交稻金优527为材料,分别在中低海拔地区雅安(600 m)和高海拔地区西昌(1 590 m)进行了以氮肥水平为主区,栽插密度为副区的田间裂区试验。结果表明,随施氮量和栽插密度的增加,茎秆基部节间变细长,茎壁变薄,秆型指数降低,茎鞘中淀粉、纤维素、木质素含量降低,充实度变差;氮肥水平和栽插密度还影响茎秆中氮、钾、硅、钙、镁、铁、锌、铜、锰等矿质元素的含量,从而影响茎秆的倒伏指数和抗倒伏能力。水稻基部茎秆的倒伏指数与株高、重心高度和基部各伸长节间的长度及氮、镁含量正相关,与茎粗、茎壁厚、比茎重、秆型指数及淀粉、纤维素、木质素和钾、钙含量负相关,与茎秆硅含量呈二次函数关系,适宜的硅含量为4.5~4.8 mg kg^-1。由于生态条件不同,两试点水稻茎秆抗倒能力和受氮肥水平与栽插密度影响的程度存在一定差异,高产、抗倒栽培要因地制宜。金优527基部节间的临界倒伏指数为200。     

旱种水稻基部节间性状与倒伏的关系及其生理机制

倒伏是制约旱种水稻大面积推广的主要因素之一。以籼型杂交稻汕优63和粳稻9516为材料,研究了旱种水稻倒伏的原因及其机理。结果表明,与水种相比,旱种水稻的倒伏率明显高,结实率和粒重明显降低,产量明显降低。自抽穗至成熟,旱种水稻基部节间强度(厚度、单位长度重量)、碳水化合物(尤其是淀粉)含量低于常规水种稻,α-淀粉酶活性明显高于水种稻。水稻基部节间淀粉含量与节间厚度和单位长度重量呈极显著正相关,与α-淀粉酶活性呈显著或极显著负相关。淀粉输出与α-淀粉酶活性呈显著或极显著正相关。施用硅、钾肥能降低旱种水稻基部节间α-淀粉酶活性,提高基部节间淀粉含量,增强基部节间强度,大幅度降低倒伏率,提高旱种水稻的结实率和粒重,从而提高产量。孕穗期去1/2叶,效果则相反。表明在旱种条件下,水稻基部节间α-淀粉酶活性高,促进了节间贮存淀粉的降解,降低了基部节间强度,造成旱种水稻的倒伏。     

偏高秆偏大穗杂交粳稻屉优418和 辽优5218的抗倒伏能力分析

文章对偏高秆、偏大穗杂交粳稻屉优418、辽优5218组合在随机区组三次重复、较高肥力条件下的抗倒伏能力进行了分析。研究认为偏高秆、偏大穗杂交粳稻屉优418、辽优5218组合具有抗倒伏能力强的理想茎秆物理形状：地上部第一伸长节间长度很短，地上部第二伸长节间长度也较短，基部茎秆截面椭圆长轴、短轴长和面积大，壁厚宽和茎壁截面积大，植株表现出抗倒伏能力强；在育种和栽培实践中，通过减少第一和第二伸长节间长度，适当加强茎秆基部物理性状的强度，降低穗位，增加穗长和穗颈长度等，可以提高杂交粳稻植株的抗倒性，使倒伏与株高和生物产量的矛盾在更高产水平上得到统一     

重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究

以18个不同穗重型水稻品种为材料，研究了重穗型水稻植株的抗倒伏能力及其与茎秆的物理性状、机械组织特性的关系。结果表明：重穗型品种单穗重大、产量高与其株高的适当增加密切相关。重穗型品种由于单穗重和株高的增加，弯曲力矩加大，但抗折力也明显提高，故而其茎秆抗倒伏能力并未降低。重穗型品种茎秆抗折力强的主要原因     

晚播冬小麦各叶位叶片14C同化物的运转分配

采用＾１４ＣＯ２标记方法研究了晚播小麦各叶位叶片同化物质的运转配变化，研究表明，晚播小麦不同叶位叶片的＾１４Ｃ同化物向植株各部位的分配具有明显的分工，据此将晚播小麦主茎叶片分组，基部叶组即晚播小麦冬前及冬季出生的叶片（１－４叶），其同化物主要供给新生叶、根系、部分供给分蘖；中部叶组指返青至拔节期出生的叶片（５－８叶），其同化物主要供给叶片、茎秆和分蘖；拔节后出生的叶片为上部叶组（９－１０叶）。上部