氮肥对扬麦20茎秆性状和抗倒性能的影响

为了解施氮对小麦茎秆性状及抗倒性能的调节作用,以中筋小麦品种扬麦20为材料,设置3个施氮水平(180、225和270kg·hm-2)和3个氮肥运筹比例(基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥分别为7∶1∶2∶0、5∶1∶2∶2和3∶1∶3∶3),研究氮肥施用量及运筹比例对小麦产量及茎秆形态、力学结构、化学成分等抗倒性状的影响。结果表明,小麦产量随氮肥施用量的增加呈先增后减的趋势;施氮量相同时,5∶1∶2∶2氮肥运筹比例的产量均最高。随着氮肥用量及基施比例的增加,茎秆基部节间变长变细,充实度降低,茎秆强度降低,田间发生倒伏的可能性及危害增加。在高肥条件下适度减少氮肥用量和氮肥合理后移能够有效提高茎秆质量,增加抗倒性能,并获得较高的产量,以施氮225kg·hm-2、氮肥运筹比例5∶1∶2∶2处理效果最好,能有效缓解高产与倒伏之间的矛盾。     

二棱大麦茎秆性状与抗倒性关系的研究

为了给抗倒伏超高产大麦新品种选育提供科学依据，选用本所近年育成的12个高产二棱皮大麦品种(系)为材料，在生产和高产条件下研究了茎秆性状与抗倒性的关系。结果表明，12个品种的倒2、倒3和倒4节间平均倒伏指数分别为109．0、133．5和163．1；茎秆的抗折力与茎秆贮藏的干物质量呈显著正相关，与节间长呈显著负相关；从齐稳期至成熟期、乳熟期倒伏危险性最大；倒伏指数与节间长、秆长及株高呈显著正相关，与节间粗度、壁厚关系不密切。说明培育粗秆有利于孕育大穗，但要增强抗倒能力关键在于适当控制株高，增加秆的干物质积累量，促进茎秆和机械组织的发育和充实，增强茎秆弹性。     

不同小麦品种开花后植株抗倒性变化规律

为了探讨小麦开花后茎秆抗倒性变化规律,选用生产中大面积推广种植的6个小麦品种为材料,在大田条件下用自制的作物抗倒伏强度电子测定仪测定了小麦单茎、群体抗倒伏强度。结果表明,6个小麦品种的单茎抗倒伏强度和群体抗倒伏强度在开花后均呈规律性变化。单茎抗倒伏强度的最大值出现在开花期,随着花后生育进程的推进呈明显递减趋势,成熟期茎秆抗倒性最弱。单茎抗倒强度与第二节间特性有密切关系。而群体抗倒伏强度在开花后呈先升后降的趋势,灌浆盛期较强。单茎、群体抗倒伏强度随时间的变化趋势可用一元三次多项式进行拟合,其决定系数均达到了极显著水平。参试的6个品种中,矮抗58、周麦22、周麦18的整体抗倒性较强。     

黄淮冬麦区部分小麦品种(系)抗倒伏相关性状分析

半矮秆品种的应用大幅提高了小麦的抗倒伏(简称"抗倒")能力,但当小麦株高降低到一定程度时,势必造成产量降低。为了明确除株高外影响小麦抗倒性的关键性状,采用一组抗倒性较好的品种(系)(石4185、轮选103、轮选163、轮选126、矮抗58、小偃101和周麦18)与另一组抗倒性较差的品种(系)(轮选49、轮选136、中麦875、轮选87和轮选199),对抗倒性相关的13个性状进行分析。结果表明,抗倒性较好的品种(系)一般表现为植株较矮,第1、第2节间较短且较粗,第2节间壁较厚,大、小维管束数目较多,薄壁组织和厚壁组织较厚,茎秆抗折断力较强,而且两组品种(系)间在株高、第2节间长度、小维管束数目、厚壁组织厚度和茎秆抗折断力5个性状上存在显著差异(P≤0.05)。值得注意的是,不同抗倒性品种(系)在抗倒伏相关性状上表现不尽相同。相关和主成分分析进一步明确株高、第2节间长度和茎秆抗折断力是引起两组品种(系)抗倒性差异的关键性状,这3个性状可作为小麦抗倒伏育种的主要选择指标。     

不同小麦品种主茎茎秆形态结构特征及其与倒伏的关系

为给小麦抗倒育种和栽培提供参考,选用河南省有代表性的6个小麦品种(矮抗58、周麦22、豫农202、郑麦004、偃展4110和豫农416),研究了其茎秆形态特征和解剖结构的变化特点及其与抗倒伏性的关系。结果表明,矮抗58、周麦22和豫农202未发生倒伏,其余品种在生育后期均发生不同程度倒伏。株高、重心高度、基部节间长度和小维管束数目与抗倒伏指数均呈极显著负相关,茎秆第2节间粗度和壁厚与抗倒伏指数呈极显著正相关。矮抗58抗倒性较强的原因是株高和重心高度低,豫农202的第1和第4节间长度以及基部节间(第1和第2)长度占总茎长的比例均最小,而周麦22基部节间粗度和壁厚最大,这3个抗倒品种间机械组织层数和厚度无显著差异。     

寒地水稻茎秆抗倒伏性状的初步研究

对四个代表性的水稻品种(品系)空育131、垦稻12、垦稻13、合选0172-2的倒伏性状进行研究,采取倒伏指数作为水稻抗倒的指标,从中分析影响水稻倒伏的各因素。结果表明:四个品种(品系)的第一伸长节的倒伏指数均高于其第二伸长节,表明第一伸长节是倒伏的敏感节位。本试验中品种的抗倒伏性,不是通过株高,这单一性状所能完全反映的;伸长节的抗折力与水稻倒伏指数关系最为密切,显著水平最高。     

杂交水稻新品种的抗倒性及其与茎秆性状关系分析

选用福建省农科院水稻研究所新育成的恢复系HK02作父本,与近年国内新育成的三系、两系不育系作母本,杂交配组成金生S/HK02等11个品种为试验材料,以生产上大面积推广应用的品种Ⅱ优明86、宜优673为对照,采用濑古氏提出的测定"倒伏指数"大小确定植株抗倒性状的方法,分析了供试材料茎秆性状与抗倒性关系,以期通过试验为这些新品种的推广提供一些参考。结果表明,倒伏指数与株高呈极显著正相关,与抗折力呈极显著负相关,与节间壁的厚度呈显著负相关;在11个试验材料中,湖南44 A/HK02在所有供试品种中最抗倒,川香29A/HK02等品种比较抗倒,新安S/HK02品种的抗倒性最差。     

水稻茎秆抗倒伏性状与叶色的关系分析

依托不同的氮肥处理,以粳稻武运粳23号、W3668和籼稻Y两优2号、Ⅱ优084为材料,研究了不同生育期水稻主茎顶部叶片叶色及叶片含氮量与倒伏指数及茎秆形态指标的关系。结果表明,抽穗期籼、粳稻主茎顶部叶片叶色差(RSPAD)与倒伏指数的关系最为密切。相关分析进一步显示,抽穗期主茎顶部叶片叶绿素含量(SPAD)及稻株含氮量与倒伏指数显著正相关。RSPAD与基节折断弯矩及茎鞘充实度显著或极显著负相关,稻株含氮量反之,且茎秆基节折断弯矩、茎鞘充实度与倒伏指数极显著负相关。不同氮肥水平下,基节折断弯矩、抗折力是影响倒伏指数的主要因子,抽穗期主茎顶部叶色可作为诊断水稻抗倒伏能力大小的指标。     

不同株高小麦品种抗倒伏性与其亚性状及产量相关性研究

通过9个不同株高小麦品种抗倒伏性,以及与产量相关分析,结果表明,品种抗倒伏性是与生长环境关系密切,由若干亚性状构成的一个复合性状。其中,株高,第二节间长度,单茎鲜重要是决定品种茎倒伏指数的主要因素,前二者与品种的倒伏指数呈显著正相关,单茎鲜重与倒伏指数具有一定正相关,在不发生倒伏条件下,株高与产量具有正向相关,高产抗倒品种选育可以强秆为简便的选择指标,“矮中选高”和“高中选矮”有利于产量的提高。     

不同小麦品种茎秆抗倒性的研究

为了明确影响小麦抗倒伏性的主要因素,选用生产中应用较广泛的6个高产小麦品种,采用田间试验与实验室分析相结合的方法,对不同品种的抗倒伏性状进行研究。结果表明,百农矮抗58的倒伏指数较小,为0.432,与其他品种相比差异显著;百农矮抗58的茎秆机械强度大、茎秆基部第二节短粗、秆壁较厚、次生根数量较多、株高和重心高度较低。相关分析表明,倒伏指数与第二节关系密切,第二节机械强度越大、壁越厚、干重越大、地下部根量越多,倒伏指数就越小,茎秆抗倒性就越强;适当降低株高可以降低植株的重心高度,增强植株抗倒能力。逐步回归分析表明,影响茎秆抗倒性的直接因子为茎秆基部第二节机械强度、第二节干重、地下部根量及地上部鲜重,其中第二节机械强度对茎秆倒伏指数的直接作用最大,其直接通径系数为-0.775,可用第二节机械强度的大小评价品种茎秆抗倒性的强弱。     

不同小麦品种(系)抗倒伏性状多样性分析

为了综合评价不同小麦材料的不同生育时期抗倒性,明确影响小麦倒伏的关键因素,以147份我国育成的主推小麦品种及新育成的小麦品种（系）为研究对象,在开花期、灌浆期和乳熟期测定其10个倒伏性相关性状,并利用主成分分析和聚类分析法对这些小麦材料抗倒性进行综合评价。结果表明,10个抗倒伏相关性状在不同基因型间、气候因素间及生育时期间均存在显著的变异;在不同生育时期,性状间的相关性基本一致,均表现为基部茎节壁厚度、实心度、茎秆强度对小麦的抗倒伏性具有一定的积极作用,株高、重心高度、基部茎节长度、髓腔直径具有一定的消极作用。主成分分析显示,茎秆强度是影响植株抗倒性的最关键性状。基于三个生育时期主成分的综合因子得分的聚类分析显示,有70份材料的综合抗倒性优良,其中部分新育成小麦材料抗倒性表现优异,可作为小麦强秆抗倒改良育种资源使用。     

不同密度下玉米倒伏相关性状与产量的研究

研究分析7.5万株/hm2和9.0万株/hm2密度下14个杂交组合茎秆穿刺强度、压折强度和穗位系数的变化与倒伏的关系,并利用逐步回归和通径分析,解析其对产量的影响作用。结果表明,茎秆穿刺强度、压折强度、穗位系数、倒伏率、密度与产量密切相关。随着密度的提高,穗位系数和倒伏率分别增加2.4%、88.51%,茎秆穿刺强度、压折强度和产量分别降低4.4%、22.26%、4.6%。过高的密度影响各性状间的相关程度发生变化,尤其是高密度下与产量密切相关的茎秆压折强度、倒伏率,其相关性表现得更显著。通过对产量作用因子进行分解,发现高密度下对产量的影响作用倒伏率穿刺强度压折强度,其作用系数分别为-0.670、0.224、0.171,最终遴选出耐密性优异的高产组合ZD181和ZD179。     

改良倒伏指数法鉴定小麦品种抗倒性初步研究

由于小麦茎秆基部弹性容易测定,因而本研究用其替换茎秆基部机械强度,对王勇等（1997）提出的倒伏指数进行改进。为验证这种方法的应用效果,以47个河南省区域试验小麦新品系及自育品系为试验材料,通过对小麦茎秆特性进行分析,结合多试点抗倒性验证,应用改良倒伏指数法对小麦抗倒伏能力进行初步鉴定。结果表明,从灌浆中期到灌浆后期,小麦基部茎秆弹性总体处于下降趋势,但仍有22.3%的品系基部茎秆弹性呈上升趋势,72.3%的品系倒伏指数有所下降,说明大部分小麦品系在灌浆后期的抗倒伏能力相对于灌浆中期有所上升。经相关性分析,节间充实度、长度、干重、重心高度、地上部鲜重、茎秆基部节间弹性等特性均与小麦抗倒性有关,其中,茎秆基部第一、第二节间充实度、长度、基部茎秆弹性与抗到性关系最为密切。在灌浆中后期,倒伏指数与倒伏点率、严重倒伏点率、平均相对倒伏面积、平均倒伏级及乔春贵等（1988）的方法计算得到的倒伏指数均呈正相关,以灌浆中期相关性较高。说明应用改良的倒伏指数衡量小麦品种抗倒伏能力是可行的,且在灌浆中期准确度更高。     

籼、粳超级稻茎秆抗倒支撑特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻茎秆抗倒支撑特征的差异,以当地主栽且具有代表性的2个超级杂交籼稻组合和2个常规粳型超级稻品种为试验材料,在稻麦两熟制条件下对籼、粳超级稻茎秆形态特征、充实性状和力学特性以及弯曲力矩、抗折力、倒伏指数、田间表观倒伏率和实收产量等进行了系统的比较研究。结果表明,1)粳稻实收产量较籼稻高12.30%,差异极显著;基部0~20cm节间抗折力极显著高于籼稻、倒伏指数极显著低于籼稻,没有出现明显倒伏现象,而籼稻扬两优6号和两优培九两年平均田间表观倒伏率分别达11.97%和12.50%;2)粳稻基部四个节间弯曲力矩均极显著小于籼稻,抗折力均极显著大于籼稻,最终粳稻基部第1至第4节间的倒伏指数均极显著低于籼稻;3)粳稻各节间长度和株高以及基部节间外径、秆型指数、单穗质量、重心高和相对重心高度均小于籼稻,差异显著或极显著,而穗下节间长/秆长粳稻极显著大于籼稻;4)粳稻六个伸长节间的茎秆粗度和茎壁厚度均小于籼稻,其中,基部第1至第4伸长节间的茎秆粗度达到显著或极显著水平;5)粳稻各节间茎秆干质量均小于籼稻,两优培九各节间叶鞘干质量极显著高于其他3个品种,且粳稻基部第2节间单位节间茎秆干质量略高于籼稻,而基部第1、3、4、5、6节间粳稻单位节间茎秆干质量均低于籼稻;6)粳稻单穴固持力和抗弯阻力均显著或极显著大于籼稻,而按压恢复度显著或极显著小于籼稻。可见粳稻固持抗倒能力较强,籼稻抗倒恢复能力较强,且粳稻能协调实现高产与抗倒,这可能与其弯曲力矩小、抗折力大、株高矮、节间配置合理、重心低以及基部节间物质充实足等有关。     

不同穗型粳稻品种抗倒伏性的比较

 选用北方稻区9个不同穗型粳稻品种为材料,初步探讨了不同穗型粳稻品种间抗倒伏性的差异。倒伏多发生在距地面20~40 cm的第2、3节间。基部节间长与倒伏指数呈显著正相关;秆长与倒伏指数呈显著正相关;节至顶鲜质量、长短外径、截面面积与抗折力和弯曲力矩均呈显著或极显著正相关;穗长显著影响各节间的弯曲力矩;穗鲜质量与各节间抗折力、弯曲力矩呈显著正相关;穗颈角对各节间倒伏指数影响不显著。就单个品种而言,弯曲穗型内也存在抗倒性强的品种,不能单纯以穗型来评价品种抗倒性,应综合考虑品种的地域性及品种自身的特性。但从总体水平分析,北方稻区直立、半直立穗型粳稻品种比弯曲穗型品种倒伏指数小,抗倒性好。主要原因在于：直立、半直立穗型品种株高偏矮,基部节间短,更有利于抗倒;直立穗型品种基部茎秆抗倒性状表现良好;直立、半直立穗型品种穗短、轻且穗颈弯曲度小,对茎秆作用力小。此外,还讨论了生态条件、品种特性、穗型与抗倒伏性的相互关系。