不同小麦品种茎秆显微结构与抗倒强度关系研究

为了研究小麦的抗倒伏性能,探讨茎秆抗倒性的微观结构及生理特性,采用田间与实验室相结合的方法,以目前大面积推广的常规小麦品种和有推广前途的杂交小麦为试材,从小麦的外部形态、内部显微结构及生理性状等方面综合分析小麦茎秆的抗倒伏性。结果发现,株高较低、茎秆重心高度下降、基部节间短粗的小麦品种倒伏指数较小,且秆壁较厚,茎秆截面积较大。通过显微观察可知,倒伏指数较小的‘百农矮抗58’、‘杂麦4号’小麦品种,其茎秆内大维管束数量较多,分别为41.8个/茎和37.7个/茎,而小维管束数量相对较少,分别为22.7个/茎和21.0个/茎。同时发现,茎秆倒伏指数较小的‘百农矮抗58’、‘周麦18’、‘杂麦4号’小麦品种,其灌浆后期茎秆活力较强,特别是矮秆品种‘百农矮抗58’,茎秆活力值达到了49.33 mg/(g?h),且与其他品种相比均达到了极显著的差异。综合分析可知,‘百农矮抗58’、‘杂麦4号’小麦品种抗倒性较强,但茎秆活力与抗倒伏的关系有待进一步验证。     

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。     

套作大豆苗期抗倒伏性评价方法研究

在玉米大豆套作模式中,苗期倒伏严重影响大豆产量。为建立套作大豆苗期抗倒伏性评价方法,本研究以30个大豆品种(品系)为材料,对抗倒评价指标和方法进行筛选。结果表明,在套作下,供试的30个大豆材料在播种后35 d,即发生不同程度的倒伏,倒伏率38.46%~86.23%,品种间差异显著;通常用于评价净作大豆抗倒性的重力矩与套作大豆苗期实际倒伏率相关性不显著,不能用于评价其抗倒能力;而由植株主茎长、茎粗、茎秆抗折力和地上部生物量4个因子组成的抗倒伏指数[(茎秆抗折力×茎粗)/(地上部干重×主茎长)],与套作大豆苗期实际倒伏率相关系数最大(r=-0.946),能够准确反映其抗倒性差异,适合于评价套作大豆苗期的抗倒伏能力。通径分析结果表明,以上组成因子对抗倒伏指数作用由大到小(绝对值)依次为抗折力主茎长地上部干重茎粗,说明要提高套作大豆的抗倒性,应该首选茎秆强度大、主茎短的大豆品种。本研究为套作大豆的苗期抗性评价提供了有效方法,对大豆抗倒伏育种以及评价品种间的抗倒性具有指导意义。     

不同种植密度对藜麦群体抗倒伏性能及产量的影响

为明确藜麦抗倒伏高产群体的适宜种植密度范围,通过设置品种和密度两因素田间试验,研究了不同种植密度下不同藜麦品种的形态指标、茎秆力学特性、生理指标等的差异及其与群体倒伏率和产量的关系,以期明确藜麦抗倒伏高产群体的适宜种植密度范围。结果表明:藜麦倒伏均发生在灌浆期和成熟期,且随着密度增大群体倒伏率显著增加,陇藜1号的倒伏率明显低于K2。藜麦茎粗、主茎分枝数、单株叶面积、茎秆干质量、穗干质量、单位茎长干质量、茎秆纤维素及木质素含量、茎秆折断力度、压碎强度、穿刺强度、单株粒质量均随着密度增大呈降低趋势,株高、产量随种植密度增大呈先升高后降低的趋势,不同密度处理间的千粒质量无显著差异;除株高和产量外其余指标与倒伏率均呈显著或极显著负相关。在内蒙古阴山丘陵区,藜麦品种陇藜1号和K2实现高产的适宜种植密度分别为15.9,14.1万株/hm~2。     

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。     

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。     

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。     

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。     

氮肥和种植密度对带状种植小麦抗倒能力的影响及边际效应

西南地区小麦以套作为主,因有效穗不足而使产量受到严重制约。本研究目的是提出该地区套作小麦高产栽培的适宜密度和氮肥施用量,提高小麦生育后期的抗倒伏能力,确保有效穗和最终产量。2009-2010和2010-2011连续两年度,选用主推品种川麦42,在纯氮120 kg hm^-2和180 kg hm^-2 2个施氮水平下,按60、120、180、240和300万株 hm^-2密度进行带状种植,对小麦群体发展、茎秆形态特征和倒伏机械特性进行了行间差异分析。结果表明,边行、次边行和中间行均随种植密度的增加茎蘖数和有效穗增多,但单株干物重及其在穗中的分配比例下降,茎秆质量降低。群体发展和个体质量在拔节后表现出显著的边行优势,成穗率、有效穗、单茎干物重、节间粗度、茎壁厚度、节间充实度和机械强度均以边行最优;同时密度对边行优势有显著影响,在180万株 hm^-2密度下,边行的有效穗基本达到饱和;密度继续增加时次边行和中间行的有效穗显著增加,并伴随株高和重心高度增加、单茎干物重降低、干物质分配在穗中的比例减小、节间充实度和茎秆机械强度急剧下降、倒伏时期提前、倒伏指数和倒伏程度增加。增加施氮量有提高中间行茎秆机械强度和降低倒伏指数、增强茎秆抗倒伏能力的趋势,但总体表现不显著。因此认为,120~180万株 hm^-2种植密度有利于套作小麦个体和群体质量的协调,是南方丘陵旱地带状种植小麦抗倒高产的适宜种植密度。     

小麦新品种(系)抗倒性及产量构成因素评价

为筛选小麦优异抗倒性资源材料,分析倒伏严重年份黄淮南片麦区小麦产量构成,本试验以2016—2017年度国家冬小麦黄淮南片水地组区域试验81个小麦新品系为材料,结合多点试验抗倒性鉴定结果,利用倒伏指数法、相关性及主成分分析,对黄淮南片麦区小麦新品种(系)的抗倒伏能力及产量构成因素进行了初步分析。聚类结果显示,有27个小麦新品种(系)抗倒伏能力处于好或较好水平,占参试品种(系)的33.3%,倒伏指数平均值分别为10.5、28.3;抗倒性较差的品种(系)有17个,占参试品种(系)的21.0%,倒伏指数平均值为89.5,表明本年度抗倒性较好的新品系在黄淮南片麦区占据多数,试验品系抗倒伏能力总体较好。倒伏与株高、最高蘖、有效穗数均呈显著或极显著正相关,株高越高,群体越大,小麦品种倒伏的风险越大。严重倒伏点率和倒伏指数与产量呈极显著或显著负相关,倒伏越严重,产量影响越大。主成分分析结果表明,倒伏是黄淮南片麦区小麦品种产量的主要限制因素之一。在控制倒伏的前提下,适当增加有效穗数和穗重,延长生育期,是黄淮南片麦区小麦增产的有效途径。     

农作物倒伏及其影响因素分析

倒伏是由外界因素引发的植株茎秆从自然直立状态到永久错位的现象。倒伏是作物生产中普遍存在的问题,已成为高产稳产的重要限制因素之一。倒伏的严重性和对产量品质所造成的损失与作物生长环境和倒伏的发生时期有关。一般来说,适宜的生长环境、促进作物生长和产量提高的措施会引发倒伏或使倒伏程度加重。作物倒伏是一个综合的、复杂的现象,它受到外界风雨、栽培技术、植物本身特性以及支持土壤系统等的多重影响。鉴于倒伏性对产量、品质的严重影响,国内外学者对作物的抗倒伏性进行了广泛深入的研究。笔者综述了对倒伏的影响因素的分析,作物倒伏与否主要受到4个系统共同制约：气候因素、生态因素、栽培因素和植物内在遗传因素。     

农作物倒伏及其评价方法

倒伏是由外界因素引发的植株茎秆从自然直立状态到永久错位的现象。倒伏是作物生产中普遍存在的问题,已成为高产稳产的重要限制因素之一。倒伏的严重性和对产量品质所造成的损失与作物生长环境和倒伏的发生时期有关。一般来说,适宜的生长环境、促进作物生长和产量提高的措施会引发倒伏或使倒伏程度加重。鉴于倒伏性对产量、品质的严重影响,国内外学者对作物的抗倒伏性进行了广泛深入的研究。笔者综述了对倒伏类型的划分,归纳为茎倒(折)、根倒和根茎复合倒伏三种类型,并对评价抗倒性的方法和指标的进展情况进行了讨论。     

玉米茎秆抗倒特性的解剖研究

用易倒伏的老农家品种小粒红和中抗倒伏掖单2号高产杂交种以及高抗倒伏的掖单4号高产杂交种,田间春播,于蜡熟期取地上第三节间测定,结果表明:掖单4号茎秆硬皮组织厚,机械组织发达,维管束鞘厚度大,单位面积内维管束数目多,纤维细胞机械性能好,木质化薄壁细胞多,茎秆中构成物质多等,因此抗倒能力强。     

农作物抗倒性研究进展

由于品种选用不当、过量施肥、种植密度增大和外界自然环境等因素的影响,倒伏已经成为农作物生产中面临的最为严峻的问题之一。对水稻、玉米、小麦、大麦、油菜等主要农作物中已有的抗倒性评价方法进行了介绍和比较,分析了影响作物倒伏的主要内在和外在因素,并综述了当前在抗倒性相关性状遗传规律、QTL定位、基因克隆与功能分析等方面取得的研究进展,指出了抗倒性研究存在的问题,并对今后的研究方向进行了探讨。     

几个小麦品种根生长发育特性初探

对几个有代表性的小麦品种,在相同施肥水平下,对其不同密度次生根在各生长发育阶段的根量变化进行了测定.结果表明,不同密度条件下,各品种单株根量生长前期差异小,生长中、后期差异大.各品种根量的高峰期和下降期也不相同,根量大,10～20cm土层中次生根多的品种,抗倒伏能力强;次生根多,下降晚的品种产量高,品质好.是否是普遍规律,有待进一步研究.     

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。     

玉米抗倒伏栽培技术的研究进展

玉米倒伏是影响玉米产量提高的重要制约因素,如何通过栽培技术措施有效防止倒伏是目前玉米生产上亟待解决的问题。从品种选择、耕作措施、种植密度配置、水肥调控、化学调控和病虫害防治方面介绍防倒栽培技术。     

甘蓝型油菜不同抗倒性材料中木质素代谢途径关键基因表达特点

植物体内木质素的含量不仅与植物的抗病性有关,也与植物的抗倒伏性状密切联系。本试验以15个抗倒性等级不同的甘蓝型油菜品种为材料,分别在初花期和青荚期测定茎秆中部木质素含量,同时用qRT-PCR的方法分析了木质素代谢途径中6个关键基因PAL、4CL、C4H、CCR1、CCR2和CAD的表达量差异。结果表明,油菜茎秆木质素从初花期到青荚期平均增加了28%,抗倒性强的材料木质素增加最明显,达到33.5%;不同时期,不同抗倒伏性的油菜茎秆中部木质素含量差异均极显著;各基因表达量在两个时期间差异均显著或极显著,但在不同抗倒性材料间,只有基因PAL、4CL和CCR1表达量间差异显著;基因PAL的表达量与木质素含量相关性最强,4CL基因的表达量与其他关键酶基因表达量相关性最强。综上所述,木质素的合成积累由代谢途径中各个环节关键基因所共同决定,但基因PAL和4CL对木质素的代谢影响更明显。     

种植方式对不同地区张杂谷10号抗倒伏特性及产量的影响

探讨种植方式对不同地区张杂谷10号抗倒伏性和产量的影响,为谷子抗倒伏和高产栽培提供理论依据。试验于2020年在山西省定襄县、太谷区和泽州县进行,以张杂谷10号为试验材料,设置覆膜穴播（MX）、膜侧条播（MT）、裸地穴播（LX）和裸地条播（LT）4种种植方式,分析种植方式对不同地区张杂谷10号茎秆第1和第2节间抗倒伏特性及产量的影响。结果表明,张杂谷10号的株高和重心高度表现为覆膜处理高于裸地处理。在定襄和太谷试验地,MX处理的第1、第2节间倒伏指数和节间长度最高,MT处理的第1、第2节间机械强度、节间充实度、木质素和纤维素含量显著高于其他处理;不同种植方式下,张杂谷10号产量表现出相同的趋势,即MX>MT>LX>LT,但MX与MT处理差异不显著。在泽州试验地,覆膜处理的倒伏指数显著高于裸地处理;LT处理的节间机械强度、节间干密度和节间充实度高于其他处理;裸地处理的木质素和纤维素含量显著高于覆膜处理;裸地处理的产量高于覆膜处理,且LX与LT处理之间差异不显著。综上所述,种植方式对不同地区张杂谷10号植株倒伏相关指标及产量形成有较大影响,在定襄县和太谷区适合张杂谷10号高产抗倒伏的种植方式是膜侧条播,在泽州县的最佳种植方式是裸地条播。