套作大豆苗期茎秆木质素合成与抗倒性的关系

为从茎秆强度的角度探索套作大豆苗期耐阴抗倒机制,对套作大豆苗期茎秆木质素合成与抗倒性的关系进行了研究。采用耐阴性不同的3个大豆品种(系),在大豆-玉米套作和大豆单作两种种植模式下,测定茎秆的木质素含量及其合成过程中的苯丙氨酸转氨酶(PAL)、4-香豆酸:Co A连接酶(4CL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)等关键酶活性以及茎秆抗折力和抗倒伏指数。结果表明,套作大豆苗期倒伏严重,茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量和相关酶活性均显著低于单作。不同大豆品种受套作荫蔽影响程度不同,强耐阴性大豆南豆12茎秆抗折力降低幅度最小,在套作环境下其茎秆抗折力、抗倒伏指数大,茎秆木质素含量高,PAL、4CL、CAD、POD活性强。相关分析表明,套作大豆苗期茎秆木质素含量与抗折力极显著正相关(r=0.890,P0.01),与倒伏率极显著负相关(r=–0.889,P0.01),与4CL、CAD酶活性显著正相关。套作环境下,强耐阴性大豆苗期茎秆中较高的4CL、CAD活性是其维持高木质素含量的酶学基础,而高木质素含量有利于提高茎秆强度,进而增强其抗倒伏能力。     

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。     

水稻茎秆性状与抗倒伏及产量因子的关系

以22个水稻品种（组合）为材料,研究水稻茎秆性状与抗倒性和产量因子的关系。结果表明：株高与倒伏指数呈显著或极显著正相关;壁厚、抗折力、节间粗和单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;各节的抗折力与节间粗、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著正相关,与株高、秆长和节间长呈显著或极显著负相关。基部3个伸长节间的节间长度、壁厚、粗度和单位节间干重与千粒重多呈正相关,多数达到显著或极显著水平,说明秆壁粗壮厚实可以孕育大穗,并适当控制株高,对高产抗倒品种的培育有重要作用。     

烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响

以中抗倒伏甜荞品种宁荞1号为材料,设置0、100、200和300 mg kg^–1烯效唑干拌种处理,研究倒伏习性、产量、茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构的变化,探讨烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响。结果表明,烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能有显著影响。随烯效唑干拌种浓度的增加,产量、茎秆抗折力、第2节间粗、第2节间干重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面积先增加后降低,倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第2节间长先降低后增加。当烯效唑干拌种浓度为200 mg kg^–1时,能有效优化甜荞茎秆结构,改善茎秆质量,减小倒伏风险,增加产量。     

茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系

倒伏是影响青稞品质和产量的主要因子之一,开展抗倒伏机制研究对抗倒伏品种选育意义重大。以青稞品种昆仑14号、昆仑16号和藏2972为抗倒伏材料,门源亮蓝、北青6号和化隆红青稞为倒伏材料,通过茎秆特性、茎秆中纤维素和木质素含量及其合成相关酶活性的研究,探讨茎秆特性与木质素合成同青稞抗倒性之间的关系。结果表明,相比于倒伏品种,抗倒伏品种的茎较短,茎秆中酪氨酸解氨酶(TAL)、苯丙氨酸转氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)活性升高,使茎秆内积累较多的木质素,增大了茎秆抗折力,进而增强青稞抗倒伏能力。     

钾肥和硅肥对油用亚麻茎秆抗倒伏特性的影响

为了优化油用亚麻抗倒伏的肥料运筹措施,以‘陇亚11号’和‘定亚23号’为试验材料,通过裂区设计,研究了钾肥（不施钾、52.5 kg K₂O/hm²和105 kg K₂O /hm² 3个水平）和硅肥（不施硅和90 kg SiO₂/hm² 2个水平）用量对油用亚麻茎秆形态学、力学抗倒伏特性及产量的影响。结果表明：‘陇亚11号’的株高、重心高度及茎粗、壁厚、抗折力均显著大于‘定亚23号’,茎秆形态学及力学抗倒伏特性的综合影响下,‘陇亚11号’较‘定亚23号’倒伏率提高21.24%而产量降低9.43%。钾肥显著改善了抗倒的茎秆表观形态学特性,施钾后茎粗、壁厚、茎秆抗折力、抗倒伏指数提高而株高和重心高度降低,千粒重和籽粒产量分别提高7.35%和9.34%。硅肥对茎秆形态学、力学特性及籽粒产量均无主效应,但硅肥与钾肥的互作使茎粗显著增加。抗倒伏指数与茎粗、壁厚呈显著正相关,与株高、重心高度呈显著负相关。品种间的茎秆抗倒伏特性差异较大,施用钾肥显著改善了抗倒的茎秆表观形态学特性,优化了茎秆机械性能,增强了油用亚麻的抗倒伏能力;供钾量较低时,硅肥与钾肥对茎粗的互作正效应明显。     

水稻抗倒性与茎秆形态性状和化学成分含量间相关分析

选用抗倒性不同的4个粳稻品种分析水稻抗倒性与茎秆形态性状和化学成分含量间的关系。结果表明,抗倒能力强的品种的物理强度和抗倒伏指数大于抗倒能力弱的品种,不同抗倒类型品种间基部1、2节间长度、短轴直径、大维管束数目和物理强度比其它特性有更大的差异;灌浆过程中茎秆的物理强度和抗倒伏指数与节间长度呈极显著的负相关,与基部茎粗呈极显著的正相关,与硅、钾和可溶性糖含量呈正相关。抗倒能力强的品种茎秆硅钾糖含量较高,缩短节间长度,增加茎粗以及提高茎鞘中的钾、硅及可溶性糖总量尤其是灌浆后期茎秆的钾、硅总量等将有利于提高水稻茎秆的物理强度和抗倒伏指数,进而有利于提高水稻的抗倒伏能力。     

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.     

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。     

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。     

甘蓝型油菜抗倒伏性及农艺性状研究

以5个高产优质甘蓝型油菜品种为材料,分析了不同密度下根系及茎秆生物学特性、株型结构、农艺性状及这些性状与抗倒伏性的关系。结果表明,在不同密度下中双9号抗倒伏性强;密度与抗倒伏指数呈极显著负相关(r=-0.944),与倒伏系数呈极显著正相关(r=0.842)。茎秆拉力、根颈粗、根鲜(干)重、茎秆鲜(干)重、重心高度/株高、抗折力、茎壁厚、一次有效分枝数、单株角果数、每角粒数、千粒重、单株产量与抗倒伏指数呈极显著正相关,茎秆拉力、根茎粗、根鲜(干)重、茎秆鲜(干)重、抗折力、一次分枝长度、单株角果数、每角粒数、单株产量等与倒伏系数呈极显著负相关。应将根颈粗、茎秆鲜(干)重、抗折力、重心高度/株高、分枝部位、抗倒伏指数等作为评价油菜品种抗倒伏性的主要指标。     

滴灌春小麦蜡熟期抗倒性综合评价

在滴灌条件下以19份春小麦品种为试验材料,考察与抗倒性相关的8个农艺性状,并以品种倒伏指数、品种倒伏系数、倒伏指数、倒伏系数及茎秆抗倒指数等5个指标分别对供试材料的抗倒性进行鉴定。以基于5个鉴定指标的抗倒性度量值为评价依据,根据各指标度量值的隶属函数值的变异系数分配各指标的权重,利用加权隶属函数法对供试品种的抗倒性进行综合评价,运用聚类分析法对供试品种的抗倒性进行分类。结果表明,供试材料间抗倒性及相关农艺性状差异显著,供试材料在5个鉴定指标上的抗倒性差异明显。通过加权隶属函数和聚类分析,得到不同品种抗倒性综合评价值(D值),并将19个小麦品种划分为5种抗倒类型,其中强抗型品种1个,高抗型和普抗型品种各4个,风险型品种6个,易倒型品种3个。简单相关及偏相关分析结果表明,茎秆抗倒伏指数与D值呈极限值正相关,茎秆抗倒伏指数可作为小麦蜡熟期抗倒性快速鉴定的参考指标。加权隶属函数法对滴灌条件下小麦品种抗倒伏性综合评价具有较好的应用价值。     

小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系

以抗倒性不同的6个小麦品种为材料,观测了茎秆基部第二节间的木质素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸: CoA连接酶(4CL)活性以及不同时期茎秆抗折力和倒伏指数的变化,探讨木质素含量与抗倒伏能力的关系。不同小麦品种的茎秆木质素含量存在明显差异。茎秆抗折力大、倒伏指数小的品种(济麦20和济麦22),其茎秆木质素含量高,PAL、TAL、CAD和4CL活性强。相关分析表明,茎秆木质素含量与实际倒伏率呈显著负相关(r = -0.83, P<0.05);与抗折力呈显著正相关(r = 0.86, P<0.05);PAL、TAL和CAD活性与木质素含量呈显著正相关(r =0.78, 0.77, 0.85, P<0.05),4CL活性与木质素含量呈不显著正相关(r =0.39, P>0.05)。研究表明,较高的PAL和CAD活性是木质素含量高的酶学基础,茎秆木质素含量可作为小麦品种抗倒伏性评价的一个重要指标。     

基于一种新方法的小麦茎秆抗倒性研究

为了探讨小麦抗倒性测定的新方法,选用生产中大面积应用的6个小麦品种为材料,用自制的作物抗倒伏强度电子测定仪测定了大田条件下的小麦单茎、群体抗倒伏强度及其他与抗倒有关的因素,并与茎秆倒伏指数相比较。结果表明,小麦单茎抗倒伏强度和群体抗倒伏强度在花后均呈较强规律性变化,单茎的最大抗倒伏强度出现在花期,群体最大抗倒伏强度出现在灌浆盛期;单茎、群体抗倒伏强度与株高和重心高度呈极显著或显著负相关关系,这与倒伏指数反映的结果一致,证明用仪器便捷地测定小麦茎秆抗倒伏强度是可行的;单茎、群体抗倒伏强度与花后发育天数的关系均可用3次多项式进行拟合,其决定系数分别为0.996 4和0.968 4,生产中可依据抗倒性变化规律制定适时措施,降低倒伏几率。     

不同燕麦品种田间倒伏性状研究

在青藏高原东缘四川红原高寒地区,分析了燕麦（Avena sativa L.）倒伏与品种、株高、单株干重、茎秆强度、茎粗、第一茎节间长、第一茎节间干重、穗位高及根系条数的关系。结果表明,所测定7个燕麦品种均在孕穗期出现部分倒伏,花期倒伏率最大;燕麦品种抗倒伏能力为林纳>青燕1号>青海444>青引1号>青引2号>青海甜燕麦>青引3号莜麦;其中单株重、第一茎节间干重是影响燕麦倒伏的主要因子（P<0.01）,株高和穗位高对燕麦倒伏影响次之（P<0.05）。研究认为在燕麦品种选育过程中,可以适当放宽对株高的限制,重点选育单株干重大、基部第一茎节间干重大的品种。     

大豆生育期间抗倒伏性状变化规律的研究

抗倒伏性是大豆高产稳产研究的重要内容。选用黑农37和黑农42两个大豆品种为试验材料,在25万和35万株/hm ²密度条件下,对不同生育时期大豆茎秆的形态指标、茎秆基部挫折力等力学特性进行测定,较系统地研究了大豆生育期间抗倒伏性状变化规律。结果表明,大豆生育期间,随着株高和单株鲜重的变化,植株重力力矩呈单峰曲线变化,R₅-R₆期达到峰值,茎粗和茎秆基部挫折力也呈现相同的变化规律;而抗倒伏系数是大豆茎秆力学特性的综合表现,呈现U型变化,在R₅-R₆期最小,表明该期间最易倒伏;大豆株高、单株鲜重、植株重力力矩与抗倒伏系数呈极显著负相关,大豆茎粗、基部茎秆挫折力、弹性模量与抗倒伏系数呈极显著正相关,表明大豆株高越低、单株鲜重越小、重力力矩越小、茎粗越粗、茎秆挫折力及弹性模量越大,大豆抗倒伏性越强。供试的两种密度条件下,大豆单株鲜重、茎粗、茎秆基部挫折力、重力力矩、抗倒伏系数等性状,35万株/hm ²处理明显低于25万株/hm ²处理,表明随种植密度增加,大豆倒伏风险增大。     

小麦品种周麦22茎秆生长特性及其与抗倒性的关系

为明确抗倒小麦品种周麦22的茎秆生长特性,为抗倒小麦品种选育提供理论依据,以生育期基本一致的4个小麦品种为材料研究了不同小麦品种节间生长特性、茎秆机械强度和倒伏指数的差异。结果表明:4个小麦品种的株高、穗下节间长无明显差异。但周麦22基部第二节间长相对较短,节间壁较厚,节间粗度小,同时,周麦22基部第二节间鲜物质密度和干物质密度最大,均与洛麦21、新麦18差异达显著水平。对茎秆机械强度和倒伏指数分析表明,周麦22茎秆机械强度最高,倒伏指数最低,与其他3个品种差异显著。对其茎秆生长特性与倒伏指数相关性分析表明,基部第二节间干重和干物质密度对周麦22号抗倒性影响最大,基部第二节间干重和干物质密度增大可以增强周麦22的抗倒能力。     

超级稻Y两优2号在两生态区的抗倒性分析

2011-2012年在水稻特高产生态区(云南涛源)和太湖稻区(江苏丹阳), 以超级稻品种Y两优2号为材料, 通过比较倒伏指标、形态、生理特征指标, 分析不同生态区抗倒性差异及氮素对水稻抗倒性影响。结果表明, 特高产生态区水稻倒伏指数显著低于太湖稻区。主要原因是其株高及重心高度较低, 植株的弯曲力矩较小, 基部茎秆弯曲应力、叶鞘单位长度干重弥补了其粗度及壁厚在抗折能力上的劣势。两生态区倒伏指数与弯曲应力、抗折力呈显著负相关。特高产生态区受氮素影响显著, 随氮素用量增加, 株高、穗颈高、重心高度、上三叶长度及干重显著增加, 基部茎秆强度、充实度显著降低, 抗折能力下降; 太湖稻区增加氮素用量时, 株高、上三叶干重显著增加, 抗折力显著降低。氮素后移使茎秆机械强度降低, 但有利于增加茎秆粗度及壁厚。     

不同缓控释尿素处理对水稻抗折力及产量的影响

为探明缓控释尿素对水稻倒伏及产量的影响,以辽宁省内广泛推广的水稻品种美锋9和辽粳3为试验材料,采用大田试验,围绕植株茎秆性状、物理特性、化学成分含量和稻米品质等指标研究不同缓控释肥处理对水稻个体和群体稻谷产量及品质的响应。结果表明,两品种在处理2和处理5时的群体产量较对照均增加7%以上,增产效果显著;使茎秆基部N1节间变短,株高有所降低;茎粗、茎壁厚、茎鞘干质量均极显著增加;茎秆干质量增加,充实度加强。结果表明,改善叶片配置,合理控制茎粗而注重提高壁厚和充实度以保证茎秆抗折力和输导能力,可保证植株较好的抗倒伏性能,进一步提高水稻产量;随着茎秆基部节间显著缩短、穗下节间显著变长,茎鞘的K、Si含量极显著增加,N含量显著降低。抗倒伏能力增强,生产力提高;由于茎秆物理性状的改善及化学成分的差异导致茎秆综合抗折力明显提高,倒伏指数降低。     

玉米抗茎倒伏能力相关性状与评价研究进展

茎倒伏造成玉米产量和品质下降,收获成本增加,籽粒生理成熟后无法继续田间站秆脱水,影响玉米机械化籽粒收获。关于玉米抗茎倒伏相关的性状,前人从植株形态、节间形态、解剖结构和化学成分等方面进行了大量研究,但结果不完全一致,同时这些性状对茎秆抗倒性作用大小的定量研究较少。本文综述了玉米抗茎倒伏能力的评价方法和指标、茎秆力学测定方法、抗茎倒伏能力相关性状的分析方法及其影响因素,提出了抗茎倒伏能力相关性状及评价研究中存在的问题和需要进一步关注的内容,希望为进一步研究玉米抗茎倒伏相关性状及其评价方法,培育抗倒伏品种和优化栽培措施提供参考。