基于茎秆生物力学特性的油菜抗倒调控机制研究

为了应用生物力学特性指标对茎秆抗倒性进行评价,进而指导油菜抗倒栽培,以华杂62和金油杂158为试验材料,基于不同栽培因素下油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度及抗倒性,分析了栽培因素对油菜茎秆力学特性指标的影响及其与抗倒性的相关性。结果表明：油菜抗倒性与茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度呈显著负相关;随着播期推迟,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小15.31%、29.16%和13.88%,倒伏指数增大32.18%;随着播种密度增大,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均呈先增大后减小趋势,而倒伏指数先减小后增大;随着施氮量增加,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均逐渐减小,而倒伏指数逐渐增大,与施氮量120 kg·hm^-2处理相比,在施氮量为360 kg·hm^-2下,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小39.43%、19.40%和16.63%,倒伏指数增大16.36%。因此,播期提前、适当增加播种密度、控制氮肥投入,有助于提高油菜茎秆的力学特性强度,从而增强油菜的抗倒伏能力。研究结果可为油菜抗倒栽培调控提供理论依据。     

油菜茎秆理化性质与倒伏关系的研究

油菜植株茎秆内部的理化特性,尤其是木质素含量、粗纤维含量及机械组织的面积与茎的抗倒伏关系密切。试验测定了9种田间表现不同类型材料的木质素含量、粗纤维含量、木质素密度、粗纤维密度和机械组织面积等理化性状,结果表明木质素含量、机械组织面积在抗倒材料和不抗倒材料间存在显著差异,不倒伏材料分别为倒伏材料的1．2倍和1．5倍。木质素和粗纤维的密度在不同表现类型间没有显著差异,说明其与植株茎秆倒伏相关性不大。     

不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究

试验以鲁原502(LY502)、济麦22(JM22)、山农20(SN20)、济麦19(JM19)为材料,研究不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异。结果表明,SN20和JM19株高显著高于LY502和JM22,重心高度以JM19最高,SN20次之,JM22和LY502较低。LY502单茎鲜重则显著高于SN20和JM19。节间壁厚表现为LY502、JM22﹥SN20﹥JM19;观察茎秆基部第二节间解剖结构发现,LY502秆壁厚度明显高于其它3个品种,细胞壁木质化程度较高,厚壁细胞层数多且排列紧密,大维管束数目较多。基部第二节间抗折力以LY502最高(3.14 N),分别比JM22、SN20和JM19增加15.4%、21.2%和61.9%。成熟期穗数SN20最高,LY502最低,但品种之间差异不显著;LY502的穗粒数比SN20增加12.6%;千粒重LY502最高(46.9 g),SN20次之,JM22和JM19较低;LY502籽粒产量为9 309.3 kg/hm~2,分别比JM22、SN20和JM19增产3.1%、5.7%和6.4%。综之,LY502不仅产量水平高,而且在抗倒伏方面具有较大优势,适宜大面积种植。     

油菜茎秆理化性质与倒伏关系的研究

油菜植株茎秆内部的理化特性,尤其是木质素含量、粗纤维含量及机械组织的面积与茎的抗倒伏关系密切.试验测定了9种田间表现不同类型材料的木质素含量、粗纤维含量、木质素密度、粗纤维密度和机械组织面积等理化性状,结果表明木质素含量、机械组织面积在抗倒材料和不抗倒材料间存在显著差异,不倒伏材料分别为倒伏材料的1.2倍和1.5倍.木质素和粗纤维的密度在不同表现类型间没有显著差异,说明其与植株茎秆倒伏相关性不大.     

不同株高甘蓝型油菜茎秆特性及其与倒伏的相关性

以8份不同株高甘蓝型油菜为试验材料,通过大田试验,考察其株高等株型性状、抗倒性,观察其茎秆显微结构,测定茎秆生化成分。运用相关性分析、主成分分析、系统聚类分析、通径分析等方法,研究甘蓝型油菜的株高等株型性状、茎杆显微结构和生化成分等与倒伏的相关性。结果表明,甘蓝型油菜的株高、一次有效分枝高度、主花序长度、顶枝角与倒伏指数呈显著正相关;通过主成分分析,可将影响倒伏的株型性状分为3大类:茎秆长度因子、角度因子、分枝数相关因子。茎杆显微结构分析发现,株高越高,其茎杆皮层层数越多、皮层厚度越大,相邻维管束之间间隙越大、维管束个数越多,但是矮杆材料比高杆材料细胞排列更整齐紧密,且细胞相对较小;研究也发现横截面积、髓面积与倒伏指数呈极显著正相关;倒伏指数、株高、皮层层数、维管束个数在聚类分析中聚为一类。茎秆生化成分分析表明,终花期茎秆各生化成分与株高相关性均未达到显著水平,但株高与木质素和粗纤维的负相关系数较大;通径分析表明,对倒伏指数直接贡献最大的是木质素,间接效应最大的生化成分为相对含水量。     

油菜茎秆抗压力学性能的分析与研究(英文)

[目的]为研究油菜茎秆生物力学性能与油菜茎秆倒伏之间的相关性。[方法]通过对四川农业大学油菜研究中心培育的4个不同品系的油菜茎秆进行轴向压缩试验,研究分析各品系油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度、弹性模量和惯性矩沿茎秆距地高度的变化规律,以及品系、含水率对油菜茎秆生物力学性能指标的影响。[结果]随着茎秆距地高度的增加,油菜茎秆最大载荷基本呈线性减小的趋势,最大值在距地50 cm以下。4个品系的茎秆的最大抗压强度和弹性模量均沿着距地高度的而增加,是增长缓慢,变化不大,可认为弹性模量基本不变;干油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度和弹性模量都高于湿茎秆,说明油菜茎秆的含水率显著影响其抗压力学性能;结合田间油菜的实际倒伏情况可知,1 号的生物力学性能最差,倒伏程度也最严重,6 号和 F5的生物力学性能比1号和9号要好,抗倒伏能力也更强。[结论]该研究为相关作物的机械化生产及其产品深加工等作业机械的设计提供设计参数和依据,能更好地揭示生物的物性本质,且该研究所用方法还能对茎秆作物优种筛选进行评价。     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

玉米茎秆抗倒特性的研究

采用YI—1型玉米茎秆硬度计对125份玉米自交系和119份杂交种茎秆硬皮组织的硬度测定结果表明,玉米茎秆的抗倒性主要决定于玉米茎秆的硬度.玉米茎粗与茎秆抗倒性也有一定的关系.茎秆硬度低的品种不适宜密植.玉米杂交种的茎秆硬度与亲本自交系有密切关系.培育坚秆品种就可解决茎秆倒伏问题.     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

不同化学调控剂对水稻的防倒效果

试验表明,多效唑,烯效唑,矮壮素,助壮素等植物生长延缓剂对降低植株高度,缩短地上部节间长度,防止水稻后期倒伏有明显效果,但对穗部性状和产量有一定影响。因此,在使用之前,应对水稻倒伏的可能性进行预测,以免影响疸;拔节初期喷施米醋,不仅没有防倒效果,反而促进倒伏;增施钾肥不仅能增粒,增重,提高产量,而且有一定的防倒效果。     

油菜抗倒伏性的评价方法研究

以抗倒伏性不同的5个油菜品种为材料,综合考察株高、单茎鲜重、抗折力等各种因素对油菜抗倒伏能力的影响,并探讨采用倒伏指数评价油菜抗倒伏性的准确性。结果表明:中双9号抗折力显著高于其他4个品种,倒伏指数显著低于其他4个品种,表现出较强的抗倒伏性;通径分析结果表明,抗折力与倒伏指数关系最密切;倒伏指数与倒伏程度呈极显著正相关(r=0.95*)。因此,以倒伏指数为衡量标准,能客观、准确地评价油菜的抗倒性。     

甘蓝型油菜主茎理化特性与倒伏的关系及抗倒性评价

以抗倒性不同的8个甘蓝型油菜品种为供试材料,分析了主茎的理化特性、株高、单株产量和倒伏情况,结果表明:中双9号的抗倒性最强,其主茎蛋白质含量最高,其他理化指标在品种间无明显区别;主茎钾含量与蛋白质、电阻率呈显著负相关;但蛋白质与含水量、粗纤维与抗折力、钙含量与单株产量、株高与粗纤维、株高与倒伏指数、倒伏指数与倒伏系数等均呈显著正相关;单株产量与倒伏指数呈极显著正相关。利用倒伏系数(单株产量/株高×抗折强度)评价油菜倒伏性是可行的。     

水稻茎秆抗倒伏研究

[目的]探讨水稻茎秆的性状与抗压强度的关系。[方法]运用石蜡切片技术对10个水稻品种茎秆(包括3个节间)的形态、解剖特征进行系统研究;运用电子万能材料试验机技术测出各品种的抗压强度;对特征数据与茎秆抗压强度进行相关性分析。[结果]相关性分析显示,茎的外径、横切面积与茎秆抗倒伏能力密切相关,可作为茎秆抗倒伏的重要参考因素。品种63两优636的外径和横切面积明显高于其他受测试品种,且3节间都具有较高的抗压强度,产量也高。[结论]63两优636可作为水稻超高产的栽培品种。     

基于逐步回归分析的甘蓝型油菜的抗倒性评价

根据18个油菜品种9个指标与倒伏指数的调查数据,通过逐步回归分析,建立了以下回归方程:Y=-2.033-0.052X1+0.013X2+0.092X4+6.423X7-4.950X8-0.385X9[Y表示倒伏指数,X1表示株高,X2表示生物产量,X4表示分枝高度,X7表示(薹茎+主花序)/(缩茎+伸长茎),X8表示薹茎/伸长茎,X9表示(薹茎+伸长茎)/缩茎]。回归结果表明:(薹茎+主花序)/(缩茎+伸长茎)对倒伏指数的影响最大,其次是薹茎/伸长茎。     

播种密度对油菜倒伏指数的影响及品种抗倒性比较

于2006～2007年在湖南农业大学试验农场研究了不同播种密度对9个油菜品种倒伏指数的影响,并对品种的抗倒性进行比较。结果表明：油菜终花期后,播种密度显著影响品种的倒伏指数;除中双9号外,品种倒伏指数随着播种密度的增加而升高;品种倒伏指数的显著升高表现在成熟期,特别表现在收获前15d左右;从终花期到成熟期,主茎中总糖和粗纤维含量明显降低。     

钾调控对大豆茎秆抗倒性能的影响

针对目前大豆生产中的倒伏问题,本文通过设定低钾、中钾、高钾3个钾肥施用量,开展了钾调控对大豆植株地上部茎秆抗倒性能影响的研究。结果表明:通过钾调控提高了植株茎秆的抗倒能力。具体表现为,施用钾肥使茎秆基部1到5节节间长度缩短、节间粗增大、并降低了最大节间粗所在的节位。与未施用钾肥比较,钾调控使植株重心高度降低、基部各茎节节间鲜重和单位茎长鲜物质重增加,同时,明显提高了茎秆各节位的压碎强度,增强了茎秆的抗折能力,提高了地上部植株的抗倒伏能力。不同钾肥处理下倒伏发生级数为:低钾>高钾>中钾。     

油菜倒伏问题研究进展

论述了环境、栽培、种质因素对油菜倒伏的影响,总结了应对策略,并对油菜抗倒伏研究工作提出了展望.     

杂交稻茎秆生理特性对其抗倒伏能力的影响

以茎秆粗壮型海南野生稻S和安仁籼稻、R199、武育粳、R215及其配制的组合F1为材料,研究杂交水稻茎秆生理优势性状与抗倒伏能力的关系,结果表明:海南野生稻S的茎秆基部抗折断能力较强,从乳熟期到蜡熟期,茎秆中总糖、可溶性蛋白质、纤维素、木质素含量、过氧化物酶活性高,MDA含量低,木质素自发荧光强度大,具备抗倒伏性较强的茎秆生理学基础。     

偏高秆偏大穗杂交粳稻屉优418和 辽优5218的抗倒伏能力分析

文章对偏高秆、偏大穗杂交粳稻屉优418、辽优5218组合在随机区组三次重复、较高肥力条件下的抗倒伏能力进行了分析。研究认为偏高秆、偏大穗杂交粳稻屉优418、辽优5218组合具有抗倒伏能力强的理想茎秆物理形状:地上部第一伸长节间长度很短,地上部第二伸长节间长度也较短,基部茎秆截面椭圆长轴、短轴长和面积大,壁厚宽和茎壁截面积大,植株表现出抗倒伏能力强;在育种和栽培实践中,通过减少第一和第二伸长节间长度,适当加强茎秆基部物理性状的强度,降低穗位,增加穗长和穗颈长度等,可以提高杂交粳稻植株的抗倒性,使倒伏与株高和生物产量的矛盾在更高产水平上得到统一。