不同种植方式对超级稻植株抗倒伏能力的影响

 【目的】倒伏是水稻“高产、优质、高效、生态、安全”综合生产目标的限制因素之一。本研究旨在探讨不同种植方式超级稻的抗倒伏能力,为合理选用种植方式,实现“十字”综合目标提供理论依据。【方法】长江下游稻-麦两熟制条件下,以超级稻品种淮稻9号和Ⅲ优98为材料,设置旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式,以倒伏指数作为衡量植株抗倒伏能力的指标,在齐穗后25 d,研究不同种植方式水稻基部第1节间（N1）、第2节间（N2）、第3节间（N3）、第4节间（N4）抗倒伏能力和主要物理性状的差异,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】不同种植方式水稻抗倒伏能力差异极显著,手栽稻倒伏指数最小,抗倒伏能力最强,直播稻倒伏指数最大,抗倒伏能力最差,机插稻居于二者之间。抗折力的大小是不同种植方式水稻倒伏指数差异的主要原因,N1、N2、N3、N4节间的抗折力与株高、重心高度、茎秆粗度、茎壁厚度、茎秆干重、叶鞘干重、单位节间干重、节间基部至穗顶的长度和鲜重及弯曲力矩呈显著或极显著正相关,与相对重心高度和节间长度呈显著或极显著负相关。与机插稻和直播稻相比,手栽稻基部节间抗折力大、倒伏指数小的主要原因是:（1）株高的增加是节间数增多、穗长及穗下2个节间变长所致,而茎秆基部易于发生倒伏的2—3个节间长度反而比机插稻和直播稻短;（2）基部各节间粗度和茎壁厚度均有明显增加,且茎、鞘干重大,单位节间干重极显著增加,茎秆的充实度好。【结论】不同种植方式水稻茎秆主要物理性状优化组合不同,基部节间短而粗,茎壁厚度大,茎秆充实程度好,是手栽稻抗折力大、倒伏指数小、抗倒伏能力强的直接原因。     

钵苗机插水稻茎秆的抗倒伏能力

水稻钵苗机插较毯苗机插增产优势明显,研究其抗倒伏特性可为水稻钵苗机插高产栽培提供理论指导。试验以籼粳杂交稻、杂交粳稻、籼型杂交稻及常规粳稻为材料,通过与毯苗机插水稻对比,研究钵苗机插水稻茎秆的抗倒伏特征。结果表明,不同机插方式水稻间抗倒伏能力差异显著,茎秆倒伏指数表现为钵苗机插毯苗机插,基部节间抗折力、弯曲力矩和抗倒伏能力均表现为钵苗机插毯苗机插。钵苗机插水稻相对重心高度稍低,抽穗期、成熟期单茎干物质和单穗质量大。钵苗机插水稻基部1~3节间长度短,粗度、节间干质量和单位干质量大。相关分析结果表明,抗折力、弯曲力矩与倒伏指数呈极显著负相关,基部1~4节间的抗折力与株高、重心高度、节间粗度、节间干质量、单位节间干质量、单茎干质量、单茎叶鞘干质量及弯曲力矩呈显著或极显著正相关,与相对重心高度呈极显著负相关。钵苗机插水稻茎秆粗壮,基部节间抗折力大,抗倒伏能力强。     

水稻核心种质资源茎秆抗倒伏性研究

为了探究不同株高、重心高度及基部茎秆性状对水稻抗倒伏能力的影响,以533份水稻核心种质资源为试验材料,在2种栽培条件下,对10个性状进行相关分析和通径分析,结果表明:低株高水稻基部第1节间壁厚和基部抗折力对倒伏指数有协同作用,低株高水稻抗倒伏茎秆性状改良应集中在基部第1节间茎粗、壁厚,高株高水稻倒伏性更易受株高和重心高度的影响,高株高水稻抗倒伏性状改良应集中在基部第2节间茎粗,增强水稻茎秆基部抗折力是提高不同株高水稻抗倒伏能力的途径之一。     

追施肥料对籼稻不同时期抗倒性影响的研究

探讨不同叶龄期追施N、K肥对水稻抗倒伏的影响。以籼型杂交稻两优6326为材料,通过不同叶龄期追施N、K肥,研究水稻茎秆的生长发育与植株的抗倒性相关性。结果表明:基部节间的健壮程度与水稻的抗倒伏关系为:基部第二节间基部第一节间基部第三节间;对茎秆倒伏指数的影响大小为:基部节间干重基部节间壁厚基部节间长度基部节间内径,而节间外径大小与植株抗倒关系不密切。N肥试验中,倒伏指数最小的是倒5叶期施肥,最大的为倒1叶期施肥;K肥试验中,倒伏指数最小的是倒2叶期施肥,最大的为倒3叶期施肥,说明N、K肥不能同一时期施,应根据作物的生长期施肥。     

丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研究

为研究无人机撒播方式水稻植株抗倒伏特性,以籼稻F优498为研究试材,设置育秧手插、机插、无人机撒播3种方式,与齐穗期后30 d,分析3种种植方式水稻植株基部各节间抗倒伏能力的差异,并对抗折力、弯曲力矩、倒伏指数以及茎秆主要物理特性进行了相关分析。结果表明,除基部第1节间外,水稻植株基部第2,3节间的抗折力、弯曲力矩和无人机撒播方式显著低于其他2种方式,且倒伏指数较高。无人机撒播方式水稻株高显著高于手插水稻,与机插水稻差异不明显;水稻重心高度,无人机撒播显著低于其他2种方式,但相对重心高度高于其他2种方式,差异不明显。无人机撒播方式水稻茎秆基部各节间干物质和叶鞘干物质都显著低于其他2种方式。无人机撒播方式水稻植株基部第1,2,3节间长都显著小于其他2种种植方式。无人机撒播方式水稻茎秆粗显著低于其他2种种植方式,尤其第1节间粗度的差异已达到了极显著的水平,且各节间茎壁厚度,除第1节间茎壁厚度差异不显著外,无人机撒播方式水稻茎壁厚度都显著高于其他2种种植方式。上述茎秆物理特性在不同种植方式间有较大差异,且无人机撒播水稻茎秆抗折力和倒伏指数与水稻茎秆与节间长、茎秆粗等关系较显著,很大程度影响了水稻抗倒伏的能力。无人机撒播方式在茎秆主要物理特性上的显著差异表现为基部第2,3节间茎秆细,且植株较高,抗折力较小,倒伏指数较高,是抗倒伏能力较差的主要原因。     

农药减施条件下追施硅肥对水稻抗逆性及产量的影响

以‘浙优21’水稻品种为材料进行田间试验,设置正常施药(375 g/hm275%三环唑可湿性粉剂,D1)和减药(225 g/hm275%三环唑可湿性粉剂,D2)2种施药水平,每种施药水平含追施硅肥(750 kg/hm2,+Si)组和不追施硅肥(-Si)组,共4个处理组,研究在这2种施药水平下追施硅肥对水稻抗逆性及产量的影响。结果表明:在正常施药水平(D1)下,相较于不追施硅肥,追施硅肥的水稻基部第2节抗折力增大26.71%,倒伏指数降低13.29%,水稻穗颈瘟发病率降低15.37%,病情指数降低19.09%,水稻产量提高3.33%(P0.05);在减药水平(D2)下,相较于不追施硅肥,追施硅肥的水稻基部第2节抗折力增大33.67%,倒伏指数降低14.04%,水稻穗颈瘟发病率降低28.98%,病情指数降低23.11%,水稻产量提高11.44%(P0.05)。由此说明,在农药减施条件下,追施硅肥能降低水稻的倒伏指数和水稻穗颈瘟病情指数,增强水稻抗倒伏能力和抗水稻穗颈瘟能力,提高水稻产量。在不施硅肥情况下,减药使水稻减产;而在施硅肥情况下,减药与否对水稻产量无显著影响。     

不同水稻品种(系)抗倒伏能力与茎秆形态性状的关系

分析水稻株高、基部节间形态性状等水稻茎秆的物理性状,以阐明决定水稻倒伏的主要因素.以抗倒伏品种南粳44和武运粳7号与不抗倒伏品系宁7412为试验材料,通过氮钾肥配比试验,探明株高、基部节间形态性状与抗倒性的关系.结果显示:水稻倒伏指数与基部节间长度呈显著正相关,与基部节间的粗度、壁厚和截面积呈显著负相关;水稻的抗倒伏能力存在着品种间差异;增施氮、钾肥对水稻倒伏有显著影响.表明水稻基部节间的长度、粗度、壁厚和截面积对品种抗倒伏能力影响较大,这些性状的优化组合是提高水稻品种抗倒伏能力的关键.     

施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其形态和力学机理

【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或极显著正相关,而与结实率和千粒重呈负相关趋势。【结论】株高、重心高度、基部节间长度和基部节间充实度等形态性状,以及弯曲力矩、抗折力等力学性状,是影响水稻茎秆抗倒伏能力的主要因素。     

超级稻连粳7号的抗倒伏机理

培育抗倒能力强的超高产品种是水稻高产、优质、安全生产的重要课题。本研究旨在探讨超级稻连粳7号的抗倒生理特性,为超高产育种提供理论依据。以抗倒伏超级稻连粳7号为试验材料,不抗倒品种中粳12-9为对照,设置不同氮素水平,以倒伏指数作为衡量植株抗倒伏能力的指标。在齐穗后25 d,研究水稻基部第1节间(I1)、第2节间(I2)、第3节间(I3)、第4节间(I4)抗倒伏能力和主要物理性状的差异,并对倒伏指数、抗折力与茎秆主要物理性状进行相关分析,结果表明超级稻连粳7号倒伏指数低、抗倒伏能力强的主要原因是:(1)I1和I2短,在试验范围内株高增高幅度小;(2)叶鞘干质量大,单位节间干质量大,茎秆的充实度好;(3)基部节间抗折力与茎壁厚、茎秆干质量、叶鞘干质量、单位节间干质量、节间至顶鲜质量呈显著或极显著正相关,与株高、重心高度、相对重心高度、茎秆粗、节间基部至顶长无显著相关关系。超级稻连粳7号基部节间短,茎秆充实程度好是抗折力大、倒伏指数小、抗倒伏能力强的直接原因。     

乐恢188与不同不育系配组的杂交稻茎秆物理性状与抗倒伏力的相关性

为抗倒伏杂交稻育种提供参考,以乐恢188与7个不育系配组的系列杂交水稻品种为材料,对比分析不同不育系配组的杂交稻植株的抗倒伏能力与基部各节间长度、茎秆粗度和茎壁厚度等性状的相关性。结果表明:基部各节间长度与倒伏指数呈正相关,与抗折力呈负相关;茎秆粗度、茎壁厚度、节间基部至穗顶长度与倒伏指数呈显著负相关,与抗折力呈显著正相关。金优188茎秆粗度与茎壁厚度小于其他品种,倒伏指数最大,最易发生倒伏;冈优188、福伊优188和蓉18优188茎秆粗度与茎壁厚度较大,倒伏指数小,不易发生倒伏。     

不同栽培条件对杂交晚稻茎秆抗倒伏性状的影响

研究施氮量和栽插密度对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系,为水稻抗倒伏高产栽培调控提供依据。以3种不同抗倒伏水平的籼型杂交晚稻品种为材料,设置3个氮水平、3种栽插密度,进行大田试验,研究施氮和栽插密度对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。结果表明,随着施氮量和栽插密度的增加,茎秆基部第1节间变细长,第2、3节间长度先增加后下降,茎壁变薄,秆型指数降低,从而提高茎秆的倒伏指数和降低抗倒伏能力;在高氮与高密栽培条件下,水稻的群体大,个体生长受抑制,使水稻植株茎秆的倾斜角度加大,倒伏指数加大,从而使水稻更容易倒伏;水稻基部茎秆的倒伏指数与株高、基部各伸长节间的长度呈正相关,与茎粗、茎壁厚、秆型指数呈负相关;增施氮肥与增加栽插密度,在一定程度上增加了茎长与植株茎秆的弯曲力矩,降低了壁厚、机械强度和折断弯矩(M),从而降低了茎秆的抗倒伏能力,提高了水稻茎秆的倒伏指数(LI)。施纯氮160 kg·hm^-2和栽插密度20.0 cm×16.6 cm时,水稻抗倒伏性能较好。     

种植密度对滴灌冬小麦茎秆特性及抗倒伏性能的影响

【目的】 研究新疆滴灌冬小麦抗倒伏性能适宜播种密度。【方法】在大田试验条件下,于2016~2017年冬小麦生长季,采用单因子随机区组设计,设置四个播种密度处理:M₁(525×10⁴粒 / hm²),M₂(600×10⁴粒/ hm²),M₃(675×10⁴粒/ hm²),M₄(750×10⁴粒/ hm²)。研究不同种植密度对滴灌冬小麦株高、重心高度、基部节间长度、基部节间茎粗、茎秆鲜重等形态特征和茎秆基部节间抗折力、茎秆基部节间充实度、木质素含量等理化特征的影响,以及对田间倒伏率和对产量因素的影响。【结果】滴灌冬小麦株高、基部节间长和重心高度均随着播种密度的增大而增大,茎秆基部节间木质素含量和充实度均随着密度的增加而降低。随着密度的增大各处理茎秆抗倒伏指数呈降低的趋势;产量以M₂处理为最高,为7 371.19 kg/ hm²,分别较M₃、M₁和M₄处理增加1.82%、3.45%和10.77%;田间倒伏率以M₄处理为最高,为61.1%。【结论】种植密度为675×10⁴粒/ hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量最高,茎秆高度适宜,重心高度相对较低,抗倒伏指数相对较高。     

矮壮素滴施量对滴灌冬小麦茎秆特征及其抗倒伏性的影响

[目的]分析矮壮素滴施量对滴灌冬小麦茎秆特征及其抗倒伏性的影响,研究滴灌冬小麦抗倒伏的矮壮素最佳滴施量,为新疆滴灌小麦抗倒伏及其调控措施提供理论依据.[方法]于2018～2019年在大田滴灌条件下,设置5个不同矮壮素滴施量,分别为0 mL/hm2(D0)、1500 mL/hm2(D1)、3000 mL/hm2(D2)、...     

Nitrogen management improves lodging resistance and production in maize (Zea mays L.) at a high plant density

Lodging in maize leads to yield losses worldwide.  In this study, we determined the effects of traditional and optimized nitrogen management strategies on culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, root growth, lodging percentage and production in maize at a high plant density.  We compared a traditional nitrogen (N) application rate of 300 kg ha^–1 (R) and an optimized N application rate of 225 kg ha^–1 (O) under four N application modes: 50% of N applied at sowing and 50% at the 10th-leaf stage (N1); 100% of N applied at sowing (N2); 40% of N applied at sowing, 40% at the 10th-leaf stage and 20% at tasseling stage (N3); and 30% of N applied at sowing, 30% at the 10th-leaf stage, 20% at the tasseling stage, and 20% at the silking stage (N4).  The optimized N rate (225 kg ha^–1) significantly reduced internode lengths, plant height, ear height, center of gravity height and lodging percentage.  The optimized N rate significantly increased internode diameters, filling degrees, culm mechanical strength, root growth and lignin content.  The application of N in four split doses (N4) significantly improved culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, and root growth, while it reduced internode lengths, plant height, ear height, center of gravity height and lodging percentage.  Internode diameters, filling degrees, culm mechanical strength, lignin content, number and diameter of brace roots, root volume, root dry weight, bleeding safe and grain yield were significantly negatively correlated with plant height, ear height, center of gravity height, internode lengths and lodging percentage.  In conclusion, treatment ON4 significantly reduced the lodging percentage by improving the culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, and root growth, so it improved the production of the maize crop at a high plant density.     

播期和密度对滴灌冬小麦群体结构与抗倒特性的影响

以新冬22(少穗型)和邯郸5316(多穗型)为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播期:9月23日(B1)、10月4日(B2)和10月15日(B3);副区为4个播种密度:315万株·hm^-2(M1)、510万株·hm^-2(M2)、705万株·hm^-2(M3)、900万株·hm^-2(M4),研究不同播期和密度对滴灌冬小麦群体动态和抗倒特性的影响。结果表明:(1)滴灌冬小麦生育期随播期推迟而缩短,B3处理的新冬22和邯郸5316的生育期较B2处理缩短11 d,较B1处理缩短22 d;密度对生育进程影响较小。(2)群体大小和叶面积指数(LAI)随密度增加而增加,随播期推迟而减小;晚播群体在生育后期总茎数有追赶正常播期处理的趋势;同一密度下B2处理和同一播期下M2或M3处理的群体大小和叶面积动态随生育进程变化最小,表现出较好的叶片调节功能。(3)随播种密度增加,滴灌冬小麦基部节间和重心高度增加,基部直径、机械强度和抗倒指数下降;随播期延迟,茎秆基部节间变短,重心高度下降,直径增大,机械强度和抗倒指数增加;密度对茎秆性状的影响大于播期;在实际生产中,充分发挥密度和播期的互作效应,适当增加晚播处理的密度,能优化个体生长,保证高产。(4)B2处理的平均产量较B1、B3处理分别提高8.09%~17.52%和16.01%~21.07%,新冬22和邯郸5316分别在B2M3和B2M2处理中产量最高,分别达8 541.04 kg·hm^-2和9 218.08 kg·hm^-2。(5)从群个体生长的角度上看,新冬22对密度反应更敏感,邯郸5316对播期反应更敏感;说明生产中少穗型品种应注重合理密度前提下调节播期,而多穗型品种应注重适当播期前提下调节密度,以充分发挥品种的增产潜力。     

种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响及调控

【目的】研究并明确种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响,可为合理密植、构建适宜群体结构、实现玉米高产抗逆栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】以JK968为试验材料,设置6.0×10 ⁴株/hm ²（D1）、7.5×10 ⁴株/hm ²（D2）和9.0×10 ⁴株/hm ²（D3）3个密度水平,以及乙烯利矮壮素复配剂（EC）和喷施清水为对照（CK）2个处理,研究种植密度对玉米茎秆性状的影响以及茎秆性状对化学调控的响应。 【结果】（1）倒伏率随种植密度增加呈升高趋势,其中在D1密度条件下,JK968的倒伏率分别比D2和D3低69.1%和83.4%;EC处理可显著降低倒伏率,在D1、D2和D3密度条件下分别比对照降低了5.0%、19.8%和41.0%。（2）株高、穗位高、穗位系数和重心高度在不同种植密度和化控处理间均存在极显著差异,具体表现为随种植密度增加呈升高趋势;EC处理后显著降低了地上部第6节以下的节间长度,增加了地上部第7节以上的节间长度,株高和穗位系数略降低,而穗位高和重心高度显著降低。（3）茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度在不同处理间均存在极显著差异。大喇叭口期至成熟期呈先升高后降低趋势,在乳熟期达最大值。随种植密度增加,地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度呈降低趋势;不同节间茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度表现为地上部第3节>第4节>第5节;EC处理后显著增加了地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度。（4）穗粒数和百粒重随种植密度增加呈降低趋势;EC处理后,穗粒数、百粒重和产量均较对照增加。在D1、D2和D3密度条件下,EC处理后产量分别较对照高438.8 kg·hm ^-2、1041.3 kg·hm ^-2和3376.5 kg·hm ^-2,增幅分别为3.6%、8.2%和27.8%。 【结论】随种植密度增加,玉米株高增加、重心高度上移、基部节间伸长、基部节间充实度和抗折力下降。EC处理显著降低了地上部第6节以下的节间长度,显著增加了地上部第7节以上的节间长度,株高略降低,重心高度和穗位高显著降低,基部节间长度缩短、基部节间充实度提高,从而提高了茎秆的抗倒伏能力。由此可见,在风灾倒伏频发地区以及种植密度过大等倒伏风险较大条件下,喷施植物生长调节剂可显著增加玉米茎秆的抗折力和茎秆外皮穿刺强度,显著降低穗位高、重心高度和倒伏率,有利于玉米高产稳产。     

施氮时期对黄淮海平原夏玉米茎秆发育及倒伏的影响

【目的】针对黄淮海平原区夏玉米倒伏严重的问题,探讨不同施氮时期对夏玉米茎秆发育及倒伏情况的影响,以期为黄淮海平原区高产夏玉米氮素管理、提高夏玉米植株抗茎倒伏能力提供理论依据。【方法】以不同植株形态的玉米品种先玉335(XY,高秆低穗位型)、浚单20(XD,中秆高穗位型)和京单28(JD,中秆低穗位型)为试验材料,每个品种设种肥(N1)、苗肥(N2)、拔节肥(N3)、大喇叭口肥(N4)和抽雄肥(N5)5个施氮时期处理,以不施氮肥(N0)为对照,研究施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学和机械力学特征以及田间倒伏率的影响。【结果】施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学及机械力学特征均有显著影响(P0.05)。N1、N2、N3处理能明显促进夏玉米茎秆发育,植株重心、穗高系数、基部第3节间长与粗、硬皮组织厚度、表皮层厚度及大小维管束数目、节间抗折力、硬皮穿刺强度和植株抗拉力均显著大于N0处理;其中,N1、N2处理夏玉米基部第3节间长粗比值显著小于N0处理,N3处理则表现出略大于N0趋势;田间倒伏率表现为N1、N2显著低于N0和其他施氮处理,N3略大于N0处理;N4处理下,夏玉米植株穗高系数、基部第3节间长与N0无明显差异,节间粗、各项解剖学及力学指标显著高于N0,节间长粗比值表现为略低于N0处理,田间倒伏率较N0显著降低;N5处理对夏玉米茎秆发育无明显影响,节间各项形态学、解剖学和力学特征与N0差异不显著,田间倒伏率随着夏玉米植株重心和穗高系数的显著降低而明显低于N0处理。从产量及产量构成因素来看,各施氮处理夏玉米穗粒数、粒重及产量均显著大于N0处理(P0.05),其中,N3、N4处理穗粒数和粒重均处于较高水平,增产幅度最大;N1、N2处理穗粒数最多,但粒重较低,增产幅度低于N3、N4处理;N5处理虽然粒重最高,但穗粒数较其他施氮处理显著降低,最终增产幅度不大。【结论】合理的施氮时期可显著促进夏玉米茎秆基部节间发育,显著降低节间长粗比值,增强植株抗茎倒伏能力;种肥、苗肥作用最显著,但因粒重较低进而降低了增产幅度;拔节期施氮节间长增长迅速进而导致了节间长粗比值增加,植株抗茎倒伏能力降低,玉米栽培管理中应尽量避免;大喇叭口期施氮可明显促进茎粗增加,进而降低节间长粗比和田间倒伏率,同时穗粒数和粒重较高,增产幅度最大。因此,结合前人研究结果表明,采用播种或苗期少量施氮,大喇叭口期重施氮肥的分次施氮措施有利于促进夏玉米茎秆和雌穗发育,提高夏玉米产量及植株抗茎倒伏能力。关于最佳氮肥配比有待进一步系统研究。