茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响

为阐明茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响,试验采用单因素完全随机区组设计,以5个高产型杂交水稻为材料,调查株高等11个茎秆形态性状和有效穗等4个产量构成因子,以倒伏指数评价抗倒性,分析茎秆形态性状和产量构成因子与供试材料抗倒性的相关性。结果:倒伏指数与供试水稻材料基部第二伸长节长呈显著正相关(p<0.05,下同),与第二伸长节茎粗呈显著负相关;与产量构成因子无显著相关性。结果表明,基部第二伸长节越短、茎越粗的高产型水稻品种抗倒能力越强,为抗倒伏水稻品种培育指明方向。

种植密度对滴灌冬小麦茎秆形态特征及其抗倒伏能力的调控效应

为研究不同种植密度对滴灌冬小麦茎秆形态特征的影响及其抗倒伏能力的调控作用,在滴灌条件下,以小麦‘新冬18号’为试验材料,设置4个种植密度处理M_(1)(525×10^(4)株/hm^(2)),M_(2)(600×10^(4)株/hm^(2)),M_(3)(675×10^(4)株/hm^(2)),M4(750×10^(4)株/hm^(2))。分析不同种植密度对滴灌冬小麦株高、基部第二节间茎粗、重心高度、基部节间长度等表观茎秆形态特征和抗倒伏性能的影响。结果表明,适宜的种植密度有利于调节小麦茎秆形态特征以及提升小麦的抗倒伏能力;M_(2)处理小麦的机械强度和抗倒伏指数最大,且产量最高,达10300.75 kg/hm^(2),分别显著高于M_(1)、M4处理6.92%、20.59%(P<0.05)。在本试验条件下,种植密度为600×10^(4)株/hm^(2)(M_(2)处理)时,冬小麦抗倒伏能力强,籽粒产量高。

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。

不同水稻品种(系)抗倒伏能力与茎秆形态性状的关系

分析水稻株高、基部节间形态性状等水稻茎秆的物理性状,以阐明决定水稻倒伏的主要因素。以抗倒伏品种南粳44和武运粳7号与不抗倒伏品系宁7412为试验材料,通过氮钾肥配比试验,探明株高、基部节间形态性状与抗倒性的关系。结果显示:水稻倒伏指数与基部节间长度呈显著正相关,与基部节间的粗度、壁厚和截面积呈显著负相关;水稻的抗倒伏能力存在着品种间差异;增施氮、钾肥对水稻倒伏有显著影响。表明水稻基部节间的长度、粗度、壁厚和截面积对品种抗倒伏能力影响较大,这些性状的优化组合是提高水稻品种抗倒伏能力的关键。

灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响

为进一步明确兼顾节水高产抗倒的最佳灌水与施钾量组合,以冬小麦品种藁优2018为材料,通过二因素随机区组试验,研究了3种灌水次数(不灌溉、灌拔节水、灌拔节水和扬花水)和4个施钾量(施K_2O0、75、150和225kg·hm^(-2))对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响。结果表明,随灌水次数和施钾量的增加,小麦株高和重心高度显著增高,茎秆基部2个节间的单位长度干重、直径、机械强度和抗倒指数显著增加。而茎秆壁仅随施钾量的增加而显著增厚。小麦产量和3个产量构成因素也随灌水次数和施钾量的增加而增加,但4个施钾量之间的千粒重差异不显著,K225与K150之间的穗数、穗粒数和籽粒产量差异不显著。茎秆抗倒指数与茎秆基部第1、2节间的单位长度干重、直径呈极显著正相关,与株高、重心高度也呈极显著正相关。综合各项指标,春季在拔节期和扬花期灌2次水,施K_2O 150kg·hm^(-2)有利于实现小麦高产和钾肥高效,且茎秆抗倒性能较好。

烯效唑对遮阴下重穗型水稻渝香203茎秆形态结构和抗倒伏性的影响

【目的】明确弱光下烯效唑对重穗型水稻植株倒伏风险的缓解效应及途径。【方法】以重穗型水稻渝香203为材料,设置裂区试验,主区为正常光照(CK)和遮阴处理(U),副区为0(U0)、40 mg/L(U40)、80 mg/L(U80)烯效唑处理,比较茎秆力学,物质积累分配及形态性状方面差异,并分析其与植株抗倒伏性的关系。【结果】较正常光照,遮阴处理显著降低渝香203产量,归因于有效穗、穗粒数和千粒重的降低。施用烯效唑显著增加了有效穗(P<0.05),产量略微增加;遮阴处理显著降低了基部节间茎鞘干重、基部节间茎粗、茎壁厚及单茎鞘干重,使得茎秆折断弯矩显著降低,倒伏指数增加,尽管弯曲力矩也显著降低。相关分析表明,断面模数,茎粗、茎壁厚、单茎鞘干重及茎鞘充实度与折断弯矩显著正相关,与倒伏指数显著正相关。随烯效唑用量增加,基部节间长度显著缩短,株高和重心高度降低,从而降低了弯曲力矩;同时,基部节间茎粗、茎壁厚及茎鞘充实度呈显著增加趋势从而提高了茎秆强度和抗倒伏性。【结论】弱光下重穗型水稻基部节间茎秆强度降低是植株倒伏风险增加的主要原因,烯效唑缩短基部节间长度,从而降低株高和重心高度,增加茎粗、茎壁厚及茎秆充实质量,增强了茎秆机械强度,提高了弱光下重穗型水稻抗倒伏性。

遮阴对重穗型杂交水稻茎秆形态特征和抗倒伏性的影响

以穗数型杂交水稻C两优华占和重穗型杂交水稻渝香203为材料,于拔节期至抽穗期设置遮阴处理,比较两种类型杂交水稻产量及产量构成要素、茎秆力学、节间长度及基部节间茎鞘充实等方面的差异,并分析其与植株抗倒伏性的关系。结果表明,较正常光照处理(CK),遮阴处理(S)显著降低渝香203产量,主要原因是其有效穗数、穗粒数和千粒重降低,C两优华占具有相同的趋势。与CK相比,遮阴显著降低了杂交水稻弯曲力矩,倒伏指数不降反升,主要原因是折断弯矩大幅降低。遮阴处理下,渝香203弯曲应力和断面模数分别降低5.1%,25.5%,C两优华占分别降低19.3%,12.6%。进一步分析发现,遮阴处理下,渝香203茎粗和壁厚分别降低9.1%、11.9%,与断面模数变化相吻合;C两优华占茎鞘充实度分别减少25.6%、14.4%,这与弯曲应力变化相吻合。表明遮阴处理减少了重穗型水稻基部节间折断弯矩,进而增加了植株倒伏风险,同时降低了产量水平。增加基部节间茎粗、壁厚,提高茎秆断面模数,是遮阴下增强水稻茎秆强度和抗倒伏性的有效途径。

不同小麦品种茎秆形态特征和解剖结构对多效唑的响应差异

为明确多效唑提高小麦抗倒伏能力的最佳喷施时期及不同小麦品种对多效唑响应的差异,以8个小麦品种为试验材料,分析不同叶龄期喷施多效唑对小麦茎秆抗倒伏能力、形态特征和解剖结构的影响以及不同抗倒性能小麦对多效唑响应的差异。结果表明,喷施多效唑可显著降低小麦株高、重心高度和节间长度,增加节间充实度、小维管束个数和机械组织厚度,提高小麦的抗倒伏指数,并且倒五叶期喷施效果最佳,其次为倒四叶期。在倒五叶期,与对照相比,多效唑对株高、重心高度和基部节间长度的降幅分别为2.58%~6.45%、3.52%~10.18%和6.64%~24.16%,对节间充实度、小维管束个数和机械组织厚度的增幅分别为22.41%~109.49%、10.00%~16.98%和12.76%~49.85%。不同抗倒性能小麦品种对多效唑的响应与喷施时期有关,在倒五叶处理下,多效唑对中等抗倒型小麦品种的抗倒效果比抗倒伏型和易倒伏型小麦品种明显;而在倒四叶和倒三叶处理下,多效唑对易倒伏型小麦品种的抗倒伏效果大。综合来看,倒五叶期喷施多效唑对小麦抗倒伏能力提升效果最佳,其次为倒四叶期;中等抗倒和易倒伏小麦品种喷施多效唑后小麦抗倒伏能力提升效果优于抗倒伏小麦品种。

夏玉米茎秆形态特征对氮肥的响应

为了研究大田条件下不同氮肥运筹对夏玉米茎秆形态特征的影响,以夏玉米"郑单958"为材料,设置不同的氮肥运筹方式,测定各处理下夏玉米的茎秆形态指标并进行分析.结果表明:基肥中适当减少氮肥的施入量,能保证夏玉米苗期正常的生长发育需求,塑造良好株型,提高产量;在拔节期施肥,基部节间快速伸长,长粗比值明显变大,且株高较高,重心上移,对抗倒伏不利;第一次施肥在大喇叭口期进行,能使基部茎节短粗,长粗比值低,株高与穗位也降低,但控氮时间过长对产量不利.合适的氮肥运筹方式能够塑造出合理株型,有助于植株抵抗倒伏,增加作物产量;本试验条件下,苗期施氮60 kg/hm2,大喇叭口期施氮120 kg/hm2的施肥方式,是较为理想的氮肥施用方式.

不同氮钾配比对玉米茎秆形态力学特性及籽粒产量的影响

为探明不同氮钾配比和玉米茎秆抗倒伏性能及产量特性的内在联系,在松嫩平原西部采用田间裂区设计(主区为施氮量,副区为施钾量),研究了不同氮钾水平(N:195、210、225、240 kg·hm-2;K2O:70、85、100、115 kg·hm-2)配比对灌浆期玉米茎秆形态力学特征及籽粒产量的影响。结果表明:氮肥单因素对株高、钾肥单因素对重心高度的影响明显,而氮钾肥互作对于株高、穗位高和重心高度均未达显著水平;氮、钾肥单因素及其互作对节间长度、茎粗、截面面积、节间充实度、抗折力、穿刺强度、断面模数、秆型指数、弯曲力矩、抗断弯距、弯曲应力均表现出显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的影响,在不同组合处理中,以210 kg N·hm-2+85 kg K2O·hm-2处理的抗倒伏指数最大,其次为225 kg N·hm-2+100kg K2O·hm-2和210 kg N·hm-2+100 kg K2O·hm-2处理,显著高于其他处理组合31.59%~80.86%,同时氮、钾肥对玉米抗倒伏指数的互作效应显著(FN×K=19.577**);综合玉米茎秆形态力学特性与产量水平,松嫩平原西部玉米丰产抗倒伏的氮钾肥优化配施方案为:施210~225 kg N·hm-2+85~100 kg K2O·hm-2,氮钾配比为1.75~1.88∶0.71~0.83。本研究结果可为松嫩平原玉米密植丰产提质增抗的养分高效运筹模式提供科学依据和技术途径。

钾肥对糜子茎秆形态、力学、生理特性及抗倒伏能力的影响

以糜子品种晋黍9号为试验材料,在拔节期追施不同量的钾肥,成熟前测定糜子植株农艺、力学及生理性状,收获后测产。结果表明,合理追施钾肥可增加植株的生物量、茎粗和根重,同时提高植株基部节间的充实度、抗折力和机械强度等力学指标,降低倒伏指数与倒伏系数,改变植株茎秆的生理特性,增加基2节的木质素和纤维素等化学组分含量,改善基部节间维管束特性,最终增强植株抗倒伏能力,提高糜子的产量。综合考虑糜子植株的抗倒伏能力和经济效益,追施钾(K_(2)O)90kg/hm^(2)效果较好。

乙烯利和激动素对玉米茎秆抗倒伏和产量的影响

倒伏是影响玉米产量的主要原因之一,为了探明不同时期喷施不同生长调节剂对玉米抗倒伏性和产量的影响,选用玉米品种‘德美亚1号’和‘德美亚2号’为试验材料,在5、7、9展叶期分别喷施乙烯利(ETH)和激动素(KT),以喷施清水为对照,测定灌浆期基部茎秆形态、力学、化学组分及成熟后的倒伏率和产量。结果表明,与对照相比,‘德美亚1号’5展叶期喷施KT,节间直径显著增加21.11%,节间密度增加13.23%;与对照相比,‘德美亚2号’7展叶期喷施ETH,使基部节间总长度显著降低14.41%,节间直径显著增加10.70%,节间密度显著增加15.46%。‘德美亚1号’和‘德美亚2号’7展叶期喷施ETH,分别与对照相比,折断力显著增加26.04%和16.77%,穿刺强度显著增加22.77%和14.62%。‘德美亚2号’9展叶期喷施ETH,节间半纤维素、纤维素和木质素组成的化学组分总含量比对照显著增加25.49%。KT对两个品种茎秆力学影响表现不同,ETH对两个品种茎秆力学调控效果优于KT处理。两种调节剂处理均降低了两种玉米收获期的倒伏率。节间直径与折断力呈极显著正相关(r=0.905**),节间化学组分总含量和节间直径与倒伏率呈显著或极显著负相关。两个品种9展叶期喷施KT,产量比对照极显著增加22.24%和19.98%,喷施ETH对产量影响不显著。综上,KT于两个品种9展叶期喷施可显著增加产量,ETH于两个品种7展叶期喷施对抗倒伏性调控效果较好。

行距配置和化控对冬小麦茎秆质量和抗倒性能的影响

为明确行距配置和多效唑化控对小麦茎秆质量和抗倒性能的影响规律,采用裂区试验,研究了行距配置(12cm等行距、15cm等行距、12.5cm+12.5cm+20cm共3个水平)和多效唑化控(对照、起身期化控、拔节期化控3个水平)对冬小麦茎秆形态的影响。结果表明,株高、茎秆重心高度和节间长度基本上以15cm等行距处理的最小,12cm等行距处理的最大,这2种行距配置之间拔节期和开花以后的株高及成熟时基部节间长度差异均显著(P<0.05);而基部节间粗度、秆壁厚度、单位长度节间干重、茎秆机械强度及抗倒伏指数基本上以15cm等行距处理的最大或较大,12cm等行距处理的最小。起身期和拔节期喷施多效唑处理的小麦株高、节间长度和茎秆重心高度显著降低,基部节间粗度、秆壁厚度、茎秆机械强度有所增加,抗倒伏指数显著增大。除基部第二节间长度外,行距配置与化控互作对其他指标的影响不显著(P>0.05)。抗倒伏指数与株高、节间长度、重心高度呈极显著(P<0.01)负相关(相关系数分别为-0.42、-0.76和-0.63),与茎秆机械强度、第1和第2节间单位长度干重、第2节间秆壁厚度呈显著或极显著正相关(相关系数分别为0.97、0.42、0.64和0.64),与第2、第3节间粗度和第3节间秆壁厚度相关不显著。因此,15cm等行距种植配合起身期或拔节期多效唑化控,可提高小麦茎秆质量和抗倒性能。

施用SODm增效剂对水稻茎蘖动态与节间形态的影响性研究

通过设置不同SODm增效剂施肥量梯度,研究SODm增效剂调控水稻茎蘖动态和生长量以及节间形态等方面的作用,表明SODm增效剂可以促进水稻分蘖早生快发,提高植株分蘖能力和生长量,同时对于调控植株茎秆形态,减小低节位节间长度、增加低节位节间充实度等茎节性状具有明显的作用。

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。

半干旱区燕麦品种茎秆理化特性及其与抗倒性的关系研究

本研究以抗倒性不同的4个燕麦(Avena sativa L.)品种为材料,分析了乳熟期茎秆基部理化物质含量差异,探讨了茎秆理化特性与燕麦抗倒伏的关系。结果表明:4个燕麦品种田间倒伏分级和实际倒伏率差异显著(P<0.05),抗倒伏品种与易倒伏品种在茎秆理化物质含量上差异显著(P<0.05)。抗倒伏品种茎秆基部第1节、第2节氮和镁低于易倒伏品种,而茎秆基部第1节、第2节钾、钙和硅高于易倒伏品种。另外,抗倒伏品种茎秆基部第1节、第2节木质素、纤维素和可溶性糖及C/N显著(P<0.05)高于易倒伏品种。4个燕麦品种茎秆基部理化物质与倒伏指数及其构成要素、茎秆基部形态特征间均存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关关系,茎秆基部第1节与第2节钾、钙和硅,可溶性糖、木质素及纤维素含量的高低与燕麦抗倒伏关系密切。

钼氮配施对冬小麦倒伏指数及茎秆力学指标的影响

为研究钼氮配施对小麦抗倒伏性的影响机制,以97003(小麦钼高效品种)和97014(小麦钼低效品种)为材料,采用随机区组试验设计,设置4个施氮水平(N 0、120、210、300 kg/hm^(2)),3个施钼水平((NH_(4))_(2)MoO_(4)0、0.75、1.50 kg/hm^(2)),比较分析不同钼氮配比处理下两品种冬小麦茎秆形态特征、基部茎节粗细胞壁组分及茎秆力学特征变化。结果显示:(1)小麦钼低效品种97014在相同的氮、钼水平下折断处到顶端的距离和弯曲力矩均高于小麦钼高效品种97003;相比不施氮,施氮3个水平均可提高两品种小麦地上部鲜质量和弯曲力矩,其中在氮水平为210 kg/hm^(2)下差异较为明显,施氮对断面系数和弯曲应力有显著影响,在施氮水平N 0、210 kg/hm^(2)时,折断弯矩会随着施钼量的增加而增加;(2)小麦钼高效品种97003基部节长在各个钼、氮施肥水平下均高于小麦钼低效品种97014,而上部节长和穗长均低于小麦钼低效品种97014;小麦钼高效品种97003的茎秆长短轴外径及长轴内径和穗长均随着施氮水平的增高而增加,小麦钼低效品种97014的茎秆长短轴外径及长轴内径、基部茎长和穗长均随着施氮水平的增高而增加;(3)随着氮肥用量的增加,小麦茎秆非结构性碳水化合物显著降低,小麦钼高效品种97003施钼酸铵0.75 kg/hm^(2)可减少小麦茎秆非结构性碳水化合物量;(4)两品种小麦基部纤维素、木质素含量随着施氮的增加而增加,但对钼的响应不明显。小麦钼高效品种97003纤维素、木质素含量在各个处理水平下基本不变,小麦钼低效品种在4个氮水平下配施钼酸铵1.5 kg/hm^(2)均增加了纤维素含量,在施氮水平210和120 kg/hm^(2)下配施0.75 kg/hm^(2)钼酸铵,基部节间木质素含量下降。研究结果表明,不同钼氮配施量下的两品种冬小麦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,结构性碳水化合物总量增大,茎秆充实程度好,这是冬小麦抗折力大、倒伏指数小、增强抗倒伏能力的直接原因。

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。

北方直立穗型粳稻抗倒性的研究

【目的】培育抗倒能力强的水稻品种是实现水稻高产优质所面对的重要课题。本研究旨在探讨北方直立穗型粳稻抗倒性,为提高北方粳稻抗倒性,实现水稻高产优质提供一定的理论依据。【方法】以12个不同穗颈弯曲度的北方粳稻品种为试材,于齐穗后30d,研究了直立穗型与弯曲穗型粳稻地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并通过对茎秆抗折力与茎秆形态性状、茎秆解剖结构和茎秆化学成分进行相关分析,研究了直立穗型粳稻抗倒的茎秆形态特点与生理基础。【结果】直立穗型粳稻穗下第1节间(N1)、第2节间(N2)、第3节间(N3)和第4节间(N4)的弯曲力矩与弯曲穗型品种差异不显著,但N1、N2、N3的抗折力却显著提高,从而使N1、N2、N3的倒伏指数显著或极显著低于弯曲穗型粳稻,说明中上部节间抗倒能力明显增强。进一步分析直立穗型与弯曲穗型粳稻茎秆解剖结构、化学成分以及它们与茎秆抗折力的相关性后发现,直立穗型粳稻N1、N2、N3抗折力强的主要原因是:(1)茎壁厚度和茎壁面积增大,节间抗折的物理性状明显提高;(2)大小维管束数目多,大小维管束、韧皮部、木质部面积增大,节间内部组织的结构明显改善;(3)纤维素含量高,支持细胞壁结构的物质含量多。【结论】茎壁厚度、茎壁面积、维管束性状及纤维素含量可以作为选育抗倒伏品种的主要参考指标。就北方粳稻而言,培育直立穗型品种,更容易获得抗倒性强的品种。

小麦玉米周年生产中耕作对夏玉米产量及抗倒伏能力的影响

针对黄淮海平原冬小麦夏玉米周年生产的特点,将冬小麦夏玉米播前耕作统筹结合,以期为冬小麦夏玉米周年生产体系耕作方式的改良提供依据。以郑单958为试验材料,设冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕(MN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)3个处理,探讨冬小麦夏玉米周年生产条件下不同耕作方式对夏玉米抗倒伏能力及产量的影响。2年研究结果表明,MR处理夏玉米的株高、穗位高增加,MN与MR处理的地上第3茎节变粗,MN处理的地上第3节间茎粗系数最大。MR与MN处理间抽雄期的基部茎节穿刺强度无显著差异,但较RN均显著增强,茎秆皮层厚度和维管束密度及维管束鞘面积较RN也显著增大,茎秆伤流速率较RN分别提高60.60%和46.70%,茎秆质量显著提高。此外,MN与MR的根重和根冠比较RN显著提高,地上节根根条数与干重也显著提高。MN与MR较RN处理分别增产26.33%与39.21%。冬小麦播前翻耕可显著提高夏玉米产量及抗倒伏能力。