小麦茎秆强度的鉴定方法研究

 茎秆强度决定小麦品种的抗倒伏性能,但现有鉴定茎秆强度的方法还不完善。用秆强测定器测定了661个小麦品种和1183个F2代单株,结果表明,乳熟至蜡熟期是鉴定茎秆强度的适宜时期,利用秆强测定器可从F2代分离群体中鉴定出强秆单株。成熟时茎秆强度降低,不易区分茎秆强度的品种间差异。通过分析30个品种的茎秆强度值与茎秆解剖性状的相关性,发现上部节间的髓腔大小与茎秆强度呈极显著负相关,而下部节间的茎秆粗度与茎秆强度呈极显著正相关。由于穗部重量和生物产量与茎秆强度呈极显著正相关,育种家应选择秆强与穗重相适应的品种以提高产量潜力和稳产性。     

小麦茎秆弯曲性能的测试

为能在设计小麦收获机械时提供相关参数和指导小麦优种筛选相关抗弯性能指标与评判方法提供理论依据,选择不同品种收获期小麦茎秆的不同部位为研究对象,根据三点弯曲原理,采用美国FTC公司生产的TMS-PRO型质构仪测定在不同标距、含水率和加载速率条件下小麦茎秆的弹性模量和抗弯刚度,并分析其相关变化规律。结果表明:在同一小麦品种中,茎秆中部的弹性模量和抗弯刚度均比上部大;标距、含水率和加载速率均对小麦茎秆抗弯刚度有极显著影响;标距和含水率对小麦茎秆弹性模量有极显著影响,而加载速率对其弹性模量影响不显著。     

小麦茎秆强度研究进展

倒伏是限制小麦产量增长和品质提升的主要因素之一,解决好倒伏与产量、品质之间的矛盾关系至关重要。本文对小麦茎秆强度的遗传特性、影响因素、鉴定方法及应用进行综述,分析得出茎秆强度是决定小麦抗倒伏能力的最重要因素。从生产实践和育种经验的角度应高度重视茎秆强度与茎秆弹性(回弹力)的同步选择,茎秆强且弹性好的小麦品种抗倒伏能力强,是小麦抗倒伏育种的理想选择。     

小麦茎秆弯折力学性能的试验研究

以高秆、中秆和矮秆3个品种的小麦为试验对象, 进行了不同生长期、不同节间惯性矩、弹性模量、抗弯刚度等力学指标的测定和相应变化规律的研究, 旨在探索指导小麦优种筛选相应的生物力学性能指标和评判方法。试验结果表明: 在乳熟期内, 节间位置对三品种的茎秆惯性矩、弹性模量、抗弯刚度等三个指标均影响极显著; 生长期对三品种茎秆基部第二节段的弹性模量、抗弯刚度两个指标影响也极显著, 而生长期对茎秆基部第二节段惯性矩的显著性影响因品种的不同而有所差异。     

收割期苎麻底部茎秆剪切的机械物理特性与参数

以华苎4号苎麻为试验材料,测定了收获期其茎秆底部切割区的剪切机械物理特性与参数.结果表明:苎麻底部茎秆最大抗剪强度平均值为64.1MPa,最大剪切破坏力平均值为6435N;剪切破坏力随茎秆直径增大而增加,但直径相近时,其剪切特性主要受苎麻成熟度、含水率等因素的影响;苎麻茎秆的剪切机械物理特性和参数与其木质部力学特性和参数有差异.     

小麦持风力及风力缓冲作用的研究

为了研究小麦的抗风倒能力,设计小麦持风力测验仪,利用风洞提供风源,测试不同品种穗、旗叶和上部茎段的持风力差异,分析不同茎秆强度的品种对风力的缓冲效果。结果表明:旗叶的持风力与上部0.30m长的茎段持风力相当,穗的持风力是旗叶持风力的2~3倍。穗长差超过0.02 m,其持风力差异显著(P0.05)。不同强度茎秆对风力缓冲效果不同,较小的茎秆强度品种‘周麦18’,对于强风(风速大于11m/s)具有较大的缓冲效果,其抗倒风力与‘AT15’同为15m/s。因此,穗的持风力是主要致倒力,茎秆强度较小的品种风力缓冲效果优于茎秆强度较大的品种。     

安农0711小麦品种3B染色体茎秆强度位点鉴定

倒伏是限制小麦产量进一步提升的主要因素之一,而茎秆强度是衡量小麦抗倒伏性的重要指标。为了鉴定控制茎秆强度基因位点,以安农0711（较强的茎秆强度和抗倒性）和河农825（较弱的茎秆强度和抗倒性）进行杂交构建的重组自交系群体为试验材料,于2017年测定其茎秆强度,利用SSR标记将控制小麦茎秆强度的位点（Qss.ahau-3B）初步定位于3B染色体上的wmc231-barc248标记之间,物理距离约为68~162 Mb。进一步利用小麦660K SNP芯片扫描两个亲本及高低池,并基于目标区段内差异的SNP,共开发了13个CAPS标记,将控制小麦茎秆强度的位点进一步缩短在EX-6650-barc248之间（150~162 Mb）。该研究结果为后续目标位点精细定位以及候选基因克隆提供了重要理论依据。     

小麦秸秆饲料营养价值特性的研究

 本研究为了考查在正常生长发育条件下，从植株生长期到枯萎时小麦秸秆各主要形态部分的化学成分和体外有机物质消化率的变化特性。分别测定了干物质（DM）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、细胞可溶性物质（NDS）、纤维素、半纤维素、木质素和总灰分以及体外有机物质消化率（IVOMD）等营养学指标。同时，在小麦成熟期，采集16个不同品种的麦秆，测定上述营养指标，以比较分析。结果证明，随着植株的逐渐成熟，NDF、纤维素和木质素的含量有所增加，而NDS和半纤维素则有所下降。植株开花期，是秸秆营养物质变化的关键（临界）期，此时植株营养物质从茎秆迅速转运到籽实中去。植株三形态部分的NDS的积累和代谢特性与IVOMD和细胞可溶性物质消化率（NDSD）有关，茎秆和叶鞘的IVOMD值与NDSD的下降呈极显著相关（Y=1.29X，r=0.99），同时叶片的IVOMD值与NDSD的下降也呈极显著相关（Y=1.06X-6.6，r=0.98）。研究认为，遗传、环境和管理诸因素，通过对（1）NDS的积累和细胞璧的质和量；（2）IVOMD值的变化；（3）茎秆与叶片的比例，极大地影响着秸秆的营养价值。     

小麦秸秆饲料营养价值特性的研究

本研究为了考查在正常生长发育条件下，从植株生长期到枯萎时小麦秸秆各主要形态部分的化学成分和体外有机物质消化率的变化特性。分别测定了干物质（DM）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、细胞可溶性物质（NDS）、纤维素、半纤维素、木质素和总灰分以及体外有机物质消化率（IVOMD）等营养学指标。同时，在小麦成熟期，采集16个不同品种的麦秆，测定上述营养指标，以比较分析。结果证明，随着植株的逐渐成熟，NDF、纤维素和木质素的含量有所增加，而NDS和半纤维素则有所下降。植株开花期，是秸秆营养物质变化的关键（临界）期，此时植株营养物质从茎秆迅速转运到籽实中去。植株三形态部分的NDS的积累和代谢特性与IVOMD和细胞可溶性物质消化率（NDSD）有关，茎秆和叶鞘的IVOMD值与NDSD的下降呈极显著相关（Y=1.29X，r=0.99），同时叶片的IVOMD值与NDSD的下降也呈极显著相关（Y=1.06X-6.6，r=0.98）。研究认为，遗传、环境和管理诸因素，通过对（1）NDS的积累和细胞璧的质和量；（2）IVOMD值的变化；（3）茎秆与叶片的比例，极大地影响着秸秆的营养价值。     

小麦抗倒性研究进展

综述了小麦倒伏的类型、原因及小麦茎秆、临界风力、木质素、化学调控剂、氮肥运筹、灌溉次数与小麦抗倒性的研究。     

不同碱化改性方法对麦秸型煤粘结性的影响

以黄熟期麦秸和无烟煤为对象,利用单因素和三因素四水平正交设计试验方法,研究不同碱化剂质量分数、热处理时间以及固液质量配比对麦秸型煤力学强度的影响。结果表明:随着碱化剂质量分数的增加、热处理时间的延长和固液配比的升高,麦秸型煤的抗压强度和跌落强度均呈先升高后降低的趋势。正交试验发现影响麦秸型煤样品粘结性的主要因素为碱化剂质量分数,其次为热处理时间和固液配比,且在碱化处理过程中不同影响因素之间存在较强交互作用。麦秸型煤碱化处理的最优工艺为:碱化剂质量分数2%,热处理时间1.5h,固液配比1∶25。     

小麦生育后期基部节间弯曲力学特性与氮、磷、钾含量的关系研究

为分析小麦生育后期基部节间弯曲力学特性与氮磷钾含量的关系,测试了不同时期茎基部节间的抗弯刚度、弯曲强度、弹性模量、惯性矩等弯曲力学特性以及茎秆氮、磷、钾含量.结果表明,扬花期抗弯刚度最大,灌菜期弯曲强度最大.在一定范围内,氮含量越高,抗弯刚度越大;钾含量越高,弹性模量值越小;氮含量越高,惯性矩越大.     

育种小麦籽粒力学特性的有限元分析

在建立育种小麦籽粒几何模型与有限元计算模型的基础上,运用有限元分析方法对小麦籽粒在压载作用下不同受力部位的应力分布进行了分析,获得了育种小麦籽粒在不同施力位置的压载作用下的力学性质,从而为深入研究育种小麦籽粒的损伤机制、优化脱粒装置提供理论依据。经模型仿真计算和试验结果相比较,得出育种小麦籽粒宏观破裂位置与破裂方向与有限元分析是一致的。在种子腹面施加压缩载荷时,种子的宏观破裂是沿腹沟处的应力裂纹;在种子顶面施加压缩载荷时,种子的宏观破裂是从底面两侧开始,在胚顶部与胚乳共生处相交,而后沿胚中部向下扩展的裂纹;种子的宏观破裂是由内部裂纹引起。     

刨花形态对麦秸板物理力学性能的影响

【目的】对不同形态刨花压制麦秸板的主要物理力学性能进行比较和分析,为刨花原料的选择、板材制造工艺的改进提供理论指导。【方法】以聚合异氰酸酯为胶黏剂,采用不同加工方式（劈裂机加工和刨片机加工）及不同尺寸（经＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm孔径筛分的3个等级的长料、短料）的麦秸刨花压制非定向的单层板材,根据林业行业推荐标准《LY/T 2141-2013定向结构麦秸板》的要求测试板材的物理力学性能,利用X射线断面密度测试仪分析刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响。【结果】劈裂机加工的长料中,＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm的麦秸刨花占75%左右,环式刨片机加工的短料中则为90%左右,刨片机加工的刨花中尺寸较小的刨花多于劈裂机加工刨花。长料的板坯压缩率为11.6,约为短料的1.3倍。随着筛孔孔径的增加,长料、短料的堆积密度减小,板坯厚度增加,压缩率也随之增加。在试验条件下,长料制得板材的抗弯强度与抗弯弹性模量分别为43.68 MPa和4.47 GPa,均约为短料的1.3倍,内结合强度为0.42 MPa,约为短料的74%;长料压制的麦秸板的24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率分别为16.92%和60.64%,均高于短料,但后者差异不显著;长料板材的2 h吸水厚度膨胀率和2 h吸水率均高于短料板材,但差异均不显著。随着麦秸刨花长细比的增大,长料和短料中不同尺寸刨花压制麦秸板的抗弯强度与抗弯弹性模量均呈增大趋势,内结合强度均呈下降趋势,24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率逐渐增大。不同尺寸麦秸刨花压制板材的密度均在厚度方向呈“面高芯低”式的“U”形分布。刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响并不明显,可能是因为刨花尺寸相对较小,其影响相对较弱。【结论】长料各筛层刨花所压制的板材性能变化幅度较短料大。在实际生产中,建议将长刨花作为表层原料以提高板材的抗弯强度和抗弯弹性模量,将短刨花作为芯层原料以提高其内结合强度和尺寸稳定性。     

Characterization of wheat monogenic lines with known Sr genes and wheat cultivars for resistance to three new races of Puccinia graminis f. sp. tritici in China

Wheat stem rust, caused by Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), is a potentially devastating fungal disease of wheat worldwide. The present study was to evaluate the resistance of 42 wheat monogenic lines with known stem rust resistance (Sr) genes and 69 wheat cultivars to three new Pgt races (34C0MRGQM, 34C3MKGQM, and 34C6MTGSM) identified from aeciospores at the seedling and adult-plant stages. The phenotyping results revealed that monogenic lines harboring resistance genes Sr9e, Sr17, Sr21, Sr22, Sr26, Sr30, Sr31, Sr33, Sr35, Sr36, Sr37, Sr38, Sr47, SrTmp, and SrTt3 were effectively resistant to all three Pgt races at the seedling and adult-plant stages. In contrast, monogenic lines containing Sr5, Sr6, Sr7b, Sr9a, Sr9d, Sr9f, Sr9g, Sr9b, Sr16, Sr24, Sr28, and Sr39 were highly susceptible to these races at both seedling and adult-plant stages. The other lines with Sr8a, Sr10, Sr11, Sr13, Sr14, Sr15, Sr18, Sr20, Sr19, Sr23, Sr25, Sr27, Sr29, Sr32, and Sr34, displayed variable levels of resistance to one or two of the tested races. Seedling infection types (ITs) and adult-plant infection responses (IRs) indicated that 41 (59.4%) of the wheat cultivars showed high resistance to all the three races. Molecular marker analysis showed that four wheat culitvars likely carried Sr2, 20 wheat culitvars likely carried Sr31, 9 wheat culitvars likely carried Sr38, and none of the cultivars carried Sr24, Sr25, and Sr26. Our results provide a scientific basis for rational utilization of the tested Sr genes and wheat cultivars against these novel Pgt races.     

小麦茎秆机械强度与若干性状的相关性研究

在小麦灌浆高峰期对茎秆的机械强度进行测试 ,并对小麦茎秆各节长、粗 ,株高 ,生物学产量等性状进行相关分析及多元回归分析。结果表明 :小麦茎秆机械强度与各节间长呈负相关 ,其中与茎秆基部第 1、2节间长达显著水平 ,与基部第 3节间长达极显著水平 ,与中部第 4节间长达极显著水平 ;与各节间粗呈正相关 ,其中与第 1、5节间粗达显著水平 ,与第 2、3、4节间粗达极显著水平 ;与穗长及穗重相关不显著 ;茎基部第 2节间干物质对机械强度的贡献最大。在小麦的抗倒性育种中 ,选择矮秆、茎秆粗壮并兼顾大穗的品种是可行的     

MAPP对麦秸纤维-聚丙烯复合材料热力学性能的影响

以麦秸纤维为增强材料、聚丙烯为基体物质、马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）为改性剂,制备麦秸纤维-聚丙烯复合材料。利用DMA、DSC、TG和SEM,探讨了MAPP的添加量（质量百分比1%、2%、5%、10%）和麦秸纤维形态（9、9～28、28～35、35目）对麦秸纤维 聚丙烯复合材料的热力学性能和结晶性能的影响。结果表明:①当MAPP的添加量为2%时,麦秸纤维-聚丙烯复合材料的储能弹性模量减小;当MAPP的添加量增加到5%、10%时,复合材料的储能弹性模量增加。②在麦秸纤维-聚丙烯体系内添加MAPP后,麦秸纤维 聚丙烯复合材料的结晶温度提高约1℃,结晶度增加了4%～8%;麦秸纤维以28～35目的形态作为聚丙烯基体的增强材料时,其复合材料的结晶温度为122.7℃,结晶率达到45.8%。③麦秸纤维-聚丙烯复合材料的热分解峰温分别为355和460℃。④麦秸纤维以纤维束的形态分布在基体聚丙烯中起增强作用,在整个体系内,麦秸纤维局部团聚且断裂明显。添加MAPP后,有利于基体物质在麦秸纤维表面的均匀覆盖。      

华北土石山区白桦根系分布特征及力学性能研究

以华北土石山区常见乔木白桦根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度等方面进行比较,利用Sketchup Pro 8软件建立根系的形态模型;并在实验室进行根系抗拉强度及根土复合体抗剪强度的试验。结果表明,白桦根系垂直分布范围集中在0～60 cm的土层中,对坡面浅层水土保持起着重要作用,用软件模拟出的根系形态较接近实际;根系抗拉力与直径成正比,抗拉强度随直径的增加而减小;白桦根系能明显增强土体的抗剪强度,且根系交叉方式不同,根土复合体的抗剪强度也不同。     

小麦品种茎秆抗倒特性分析

以7个株高和穗型有较大差异的冬小麦品种为试验材料,分析其茎秆抗倒性能及抗倒指数与茎秆特性的相关性.结果表明,抗倒品种表现为植株较矮、基部节间短粗、秆壁较厚且充实度较高,开花后,其基部节间的干物质输出速度较快.小麦开花后,重心高度上移,机械强度和抗倒指数逐渐下降,品种间抗倒性能存在显著差异,抗倒指数以半矮秆品种宁麦8号和扬麦9号为最高.相关分析表明,抗倒指数与株高、穗下节间长、基部第1,2节间长呈极显著遗传负相关.