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。     

砂姜黑土区小麦玉米秸秆全量还田对玉米抗倒性能的影响

 【目的】探讨砂姜黑土区小麦玉米秸秆全量还田对夏玉米抗倒性能的影响。【方法】以夏玉米品种郑单958为材料,通过定位试验研究小麦玉米秸秆全量还田对玉米抗倒性能的影响。【结果】小麦或玉米秸秆全量还田均能提高玉米气生根条数、0—30 cm土层根条数及根系干重,同时,玉米株高和单株鲜重均有所增加。秸秆还田后,在吐丝期和灌浆中期,玉米茎秆基部3—7节间的长度、直径、干重和单位茎长干物质重有增加的趋势,尤其是基部节间的茎秆压碎强度和穿刺强度显著提高。另外,玉米的根倒伏系数显著降低,而植株抗倒指数则显著升高。相关分析表明,根倒伏系数与根倒率显著正相关,而与单株鲜重、根系干重和基3节压碎强度显著负相关。玉米总倒折率与节间长度极显著正相关,而与节间干重、充实度、压碎强度和穿刺强度显著负相关。【结论】小麦玉米秸秆连续全量还田可以显著降低夏玉米的根倒率和茎折率,提高籽粒产量。     

群体调控对夏玉米抗倒伏性状指标的影响

以创玉198为试验材料,研究群体调控对夏玉米(Zea mays L.)抗倒伏性状指标的影响。结果表明,随着群体密度的增加,玉米倒伏率、株高、穗位高、穗位系数均逐渐升高;基部茎节间长增加,茎粗、茎粗系数降低;茎秆穿刺强度、单株茎秆干物重逐渐增加,茎秆抗折力先增加后降低;田间倒伏率增加,茎秆抗倒伏能力下降。得出创玉198玉米品种合理群体密度为6.00万~6.75万株/hm2,此群体结构有利于提高抗倒伏能力。     

密度、种植方式对夏玉米茎秆抗倒伏能力的影响

为了提高玉米抗倒特性,在豫北高产灌区生产条件下,以郑单958和浚单20为试验材料,采用了等行距、宽窄行种植方式,设6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm24个密度处理,研究了不同密度、种植方式对夏玉米茎秆抗倒伏能力的影响。结果表明:在成熟期,郑单958的平均茎折率比浚单20低43.55%,茎秆第三节间的茎粗系数、茎秆外皮穿刺强度分别比浚单20高0.04、564.1 N/mm2,宽窄行种植的玉米茎粗系数、外皮穿刺强度比等行距种植的高0.01、59.23N/mm2。随着密度的增加,玉米的茎折率、空秆率和穗位系数增大,茎粗系数和穿刺强度降低。郑单958在密度为8.25万株/hm2、采用宽窄行种植时抗倒伏能力最强,而浚单20表现最好的为7.50万株/hm2的宽窄行种植方式。     

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.     

Improving maize grain yield by formulating plant growth regulator strategies in North China

Plant growth regulators(PGRs) are artificially synthesized compounds that have become an important technical guarantee for agricultural production. EDAH(containing 27% ethephon and 3% DA-6) has been proven to inhibit stalk elongation, promote stalk bold and increase mechanical strength and number of vascular bundles. DA-6 could enhance plant photosynthetic capacity and promote cell division and growth. In our study, experiments were performed at summer maize growing season during 2018–2019. The result showed that plant height, ear height and center of gravity height of maize with EDAH+DA-6 treatment were decreased by 10.18, 16.77 and 13.21%, respectively; leaf area and leaf area index also significantly(P0.001) decreased by 24.11 and 60.15%, respectively; the value of mean tilt angle significantly(P0.001) increased by 16.72% compared with the control plants, which meant that EDAH+DA-6 could shape more compact plant type. Therefore, lodging rate of maize with EDAH+DA-6 treatment decreased by 6.95% compared with control plants, and the grain yield was increased by 15.51%. In addition, EDAH+DA-6 treatment significantly improved the quality of maize base stalks, such as improving mechanical properties, which increased maize base stalk crushing strength by 22.23%; increased the hemicellulose, cellulose and lignin contents by 6.93, 3.87 and 30.21%, respectively. In conclusion, EDAH+DA-6 treatment could improve summer maize yield by shaping plant morphological characteristics and group photosynthesis.     

谷子育成品种的抗倒性评价

倒伏对谷子产量和品质以及机械化收获均有显著影响。为了筛选适宜机械化收获的谷子品种,以近几年通过国家鉴定、省级审定和参加国家区试的22个谷子育成品种为试材,利用倒伏系数评价了参试谷子品种的抗倒性;通过分析茎秆性状（株高、单茎鲜重、根量、茎秆抗折力、基部4节的长度、茎秆机械强度）与品种倒伏系数的相关关系,明确了影响谷子抗倒性的关键性状指标;并以抗倒性有显著差异的几个谷子品种为代表,探讨了这些关键性状指标如何影响谷子的抗倒伏能力。结果表明：济谷14、济谷16和冀谷31的倒伏系数均＜0.15,抗倒伏能力很强; M2173、济谷13、衡0950和济谷12的倒伏系数均＞0.29 ,抗倒伏能力较弱。本研究条件下,谷子株高和单茎鲜重与倒伏系数呈正相关,基部4节的长度与倒伏系数呈负相关,但关系程度均不密切;根量、茎秆抗折力和茎秆机械强度与谷子抗倒性有非常密切的关系。将抗倒性明显不同的7个谷子品种进行了3个关键性状指标的对比分析,结果发现,根量越大,茎秆抗折力越大,茎秆的机械强度越大,谷子品种的抗倒伏能力越强,越适合机械化收获。     

化学调控对春玉米茎秆形态特征和力学性状的影响

以先玉335为试验材料,研究化学调控对玉米茎秆形态特征和力学性状的影响。结果表明：化学调控显著降低了玉米植株的穗位高度,抑制了基部节间的伸长,增加了基部第3-5节的节间周长,显著提高了第3-5节的茎秆穿刺强度和压折强度,从而重塑茎秆的理想株型,显著降低了倒伏率,优化了产量构成因素,实现了玉米产量的提升。     

四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的影响因素

以四川省大面积推广的春玉米品种(正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30)为材料,研究其生理成熟后穗下茎秆倒折率、含水率、干质量、机械强度的动态变化规律,以明确春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的主要影响因素。结果表明:四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折率呈增加的趋势,在本试验条件下,正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30分别于生理成熟后2.6、17.9、14.6、19.3 d前收获能满足机收倒伏要求;玉米生理成熟后穗下茎秆含水率、干质量、机械强度呈降低趋势,且部分品种间差异显著;穗下茎秆倒折率与穗下茎秆含水率、干质量、机械强度均呈极显著负相关,而穗下茎秆含水率、干质量、机械强度两两间呈极显著正相关;穗下茎秆含水率、干质量、第3节压折强度、第3节穿刺强度与穗下茎秆倒折率均符合指数函数关系,拟合的方程F检验均达到极显著水平。     

黄淮海夏玉米新品种抗病性和抗倒性评价

为了筛选出适宜黄淮海区种植的玉米优良品种,对22个玉米新品种的田间抗逆性进行了调查分析。结果表明,22个品种对瘤黑粉病和小斑病的整体抗性较好,而部分品种对青枯病和倒伏的抗性较差。相关分析表明,抗倒能力较强的品种主要得益于穗位低和重心低、第三节间直径和总维管束横截面积较大,以及抗折力较高。对2个密度组的分析发现,以60 000株/hm2组综合表现较好,67 500株/hm2组的抗病和抗倒性整体劣于60 000株/hm2组的。可见,耐密品种选育在注重耐密性和丰产性的同时,还应重视其抗逆性和稳产性。     

江淮平原小麦主栽品种茎秆抗倒性能分析

以江淮平原8个小麦主栽品种为材料,分析不同品种的茎秆抗倒性能及其产量.结果表明,烟农19,郑麦004,平安6号和周麦22在全生育期内未发生倒伏,偃展4110,新麦18和皖麦50在乳熟期发生1级(茎秆与地面夹角为75°～45°)轻微倒伏,而皖麦19在乳熟期发生2级(茎秆与地面夹角为45°～20°)倒伏,倒伏率为17.62%.皖麦19的株高、重心高度、基部节间长度及其干物质输出率均高于未倒伏品种和轻微倒伏品种,不利于其抗倒伏.烟农19的株高和重心高度适中,基部节间机械强度较大,干物质在乳熟前输出较慢,乳熟后迅速分解输出,有利于茎秆抗倒和产量提高.因此,得出江淮平原兼顾高产和抗倒的小麦品种为烟农19和周麦22.     

不同株高杂交种玉米抗倒伏特性及杂种优势

【目的】研究不同株高玉米杂交种的抗倒性状的变化规律及杂种优势。【方法】以9个不同株高的玉米杂交种及其亲本为材料,测定与倒伏有关的植株形态、三节形态、茎秆穿刺强度、倒伏率指标。【结果】随着杂交种玉米株高增加,玉米杂交种穗位高及穗位系数升高。基部节间长度变长,茎粗系数变小。茎秆穿刺强度变弱,田间倒伏率增加。玉米杂交种茎秆穿刺强度与株高、穗位高、基部节间长度呈显著负相关关系。玉米杂交种株高具有较高的杂种优势,且高秆类型明显高于矮秆类型。穗位高的超母优势和杂种优势指数均表现为随植株高度的升高而增大。玉米基部节间长度杂种优势均表现比较高,且超母优势大于超父优势,高秆类型也高于矮秆类型。茎秆穿刺强度的杂种优势指数较强,且超父优势大于超母优势。【结论】玉米株高的母本优势大于父本优势,穿刺强度的父本优势大于母本优势,着重选择母本的株高较低、父本的穿刺强度较高的组合,有利于培育高产抗倒的玉米杂交种。     

玉米茎皮抗穿刺强度与形态性状和化学成分含量间的相关分析

为探讨影响玉米茎秆强度高低的重要因素,选用3个不同抗倒伏类型玉米品种对茎秆地上部第三节抗穿刺强度与茎秆形态性状、化学成分含量的相关关系进行研究。结果表明:3个品种的穗位高和节间短轴直径比其它形态性状有更大差异,抗倒性强的德美亚1号的抗穿刺强度最高,抗倒性弱的垦玉6号地上部第三节茎皮的酸性木质素、酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维含量均最低。说明茎皮抗穿刺强度与穗位高呈极显著的负相关,与酸性洗涤木质素和酸性洗涤纤维含量呈显著正相关。因此,在选育玉米抗倒伏品种时,应对这3个主要特征加以重视。     

大田淹水对高产夏玉米抗倒伏性能的影响

【目的】倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨大田淹水对夏玉米抗倒伏性能的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,设置大田淹水时期（三叶期、拔节期、开花后10 d）和淹水持续时间（淹水3 d和6 d）处理,研究淹水对夏玉米茎秆形态、穿刺强度、弯曲性能及其显微结构的影响。【结果】淹水后夏玉米基部第3茎节变细,茎秆穿刺强度降低,三叶期淹水6 d造成的影响最大,DH605和ZD958的穿刺强度分别较CK下降32.53%和42.73%;茎秆的皮层厚度和维管束内部厚壁细胞厚度变薄,维管束数目减少。三叶期和拔节期淹水对其影响大于开花后10 d淹水,淹水持续时间越长,影响越严重。淹水后空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水＞拔节期淹水＞开花后10 d淹水,淹水6 d＞淹水3 d。【结论】淹水胁迫降低了茎秆抗倒伏能力,倒伏风险增加,影响产量形成。三叶期淹水对其影响最大,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小。淹水持续时间越长,影响越严重。     

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。     

玉米抗倒强度及其与植株性状相关性的初步研究

田间试验结果表明：玉米抗倒强度（D）品种间差异极显著,同一品种在灌浆的不同时期差异不显著;当D值超过25N／m时田间未出现倒伏,20—25N／m时出现少量倒伏,低于20N／m时出现严重倒伏。D与总拉力F、外拉力f和花后13天茎粗呈极显著正相关;与株高、穗位高、穗高系数、倒折率、重心高及花后13天的节长和株节数均呈极显著负相关,与穿刺力呈不显著或显著负相关;与植株鲜重呈正相关、与气生根层数和条数呈负相关但都不显著。抗倒强度的大小可以用来表示测交种及区试品种的抗倒折能力,是对玉米抗倒折能力的量化,在外界风力较小的情况下对判定玉米的抗倒性具有很好的参考价值。     

遮阴对夏玉米茎秆形态结构和倒伏的影响

【目的】在太阳辐射不断减少的气候条件下,探讨遮阴（弱光胁迫）对夏玉米茎秆形态及其显微结构的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S1）、穗期遮阴（S2）、全生育期遮阴（S3）3个处理,遮光度为60%,以自然光为对照（CK）,研究弱光胁迫对夏玉米茎秆性状及其倒伏的影响。【结果】遮阴后夏玉米株高、穗位高和叶面积指数,地上第3茎节长、茎节横截面积、茎秆穿刺强度均显著降低,且遮阴时期对其影响表现为S1＜S2＜S3;DH605和ZD958的茎秆穿刺强度分别较对照降低22.23%和24.41%。茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低,田间倒伏率显著升高,全生育期遮阴两品种倒伏率分别高达36.5%和24.7%。遮阴后空秆率增加,收获穗数、穗粒数显著降低,产量下降,减产幅度表现为S3＞S1＞S2。【结论】夏玉米生长期内光照不足影响产量形成,改变植株形态,通过降低基部节间长度、粗度、穿刺强度和茎秆硬皮组织厚度,减少维管束数目,降低茎秆抗倒伏性能,且花前遮阴对田间倒伏率的影响大于花后遮阴。     

Lignin metabolism regulates lodging resistance of maize hybrids under varying planting density

Hybrids and planting density are the main factors affecting maize lodging resistance. Here, we aimed to elucidate the mechanism of the regulation of maize lodging resistance by comparing two hybrids at various planting densities from the perspective of lignin metabolism. Our results showed that compared to lodging-susceptible hybrid Xundan 20(XD20), lodging-resistant hybrid Denghai 605(DH605) showed a lower center of gravity and culm morphological characteristics that contributed to the higher lodging resistance of this hybrid. Lignin content, activities of key lignin synthesis-related enzymes and G-, S-and H-type monomer contents were significantly higher in hybrid DH605 than in hybrid XD20. Stalk mechanical strength, lignin accumulation and enzyme activity decreased significantly with increasing planting density in the two hybrids. While G-type monomers first decreased with increasing planting density but then remained stable, S-type monomers showed a decreasing trend, and H-type monomers showed an increasing trend. Correlation analysis showed that lodging rate was significantly correlated with plant traits and lignin metabolism. Therefore, maize hybrids characterized by high lignin accumulation, high lignin synthesis-related activities, high S-type monomer content, low center of gravity, high stem puncture strength, high cortical thickness, and small vascular bundle area are more resistant to lodging. High planting densities reduce stalk lignin accumulation, relevant enzyme activities and mechanical strength, thereby, ultimately increasing the lodging rate significantly.     

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。