氮肥运筹模式对小麦茎秆抗倒性能的影响

以高产强筋小麦品种烟农19为试验材料,通过不同施氮水平(202.5、270.0和337.5kghm-2)和不同基追比例的施肥试验,对小麦茎秆结构和细胞壁化学成分及茎秆抗倒指数(CLRI,茎秆机械强度/茎秆重心高度)等生理生化指标进行了研究。结果表明,氮肥运筹模式显著影响小麦茎秆抗倒能力。基部节间长度和含氮量均随施氮水平和基肥比例的增加而增加,基部节间粗度、秆壁厚度、节间充实度、机械强度则表现相反。而细胞壁纤维素、木质素含量和CLRI则随施氮水平的增加呈现出先增后降的趋势,但随基肥比例的增加而下降。CLRI与基部节间粗度、壁厚、充实度及机械强度呈极显著正相关,而与基部节间长度和氮含量呈极显著负相关。CLRI可作为小麦抗茎倒伏能力的综合评价指标。

氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素合成的影响及其与抗倒伏性的关系

【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响,探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料,通过田间试验和室内分析,研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下,与低施氮(225 kg.hm-2)处理相比,高施氮(300 kg.hm-2)处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶(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)的活性,茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性,木质素含量、茎秆抗折力和抗倒伏指数提高,倒伏面积和倒伏程度降低。相关分析表明,茎秆抗倒伏指数与木质素含量呈显著正相关(r=0.61,P<0.05);木质素含量与PAL、TAL和CAD酶活性呈显著正相关,与4CL酶活性相关不显著。【结论】高施氮量处理降低了茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,茎秆抗倒伏能力降低。而施用多效唑显著提高茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,进而增强了茎秆抗倒伏能力。

不同种植方式对超级稻植株抗倒伏能力的影响

【目的】倒伏是水稻"高产、优质、高效、生态、安全"综合生产目标的限制因素之一。本研究旨在探讨不同种植方式超级稻的抗倒伏能力,为合理选用种植方式,实现"十字"综合目标提供理论依据。【方法】长江下游稻-麦两熟制条件下,以超级稻品种淮稻9号和Ⅲ优98为材料,设置旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式,以倒伏指数作为衡量植株抗倒伏能力的指标,在齐穗后25 d,研究不同种植方式水稻基部第1节间(N1)、第2节间(N2)、第3节间(N3)、第4节间(N4)抗倒伏能力和主要物理性状的差异,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】不同种植方式水稻抗倒伏能力差异极显著,手栽稻倒伏指数最小,抗倒伏能力最强,直播稻倒伏指数最大,抗倒伏能力最差,机插稻居于二者之间。抗折力的大小是不同种植方式水稻倒伏指数差异的主要原因,N1、N2、N3、N4节间的抗折力与株高、重心高度、茎秆粗度、茎壁厚度、茎秆干重、叶鞘干重、单位节间干重、节间基部至穗顶的长度和鲜重及弯曲力矩呈显著或极显著正相关,与相对重心高度和节间长度呈显著或极显著负相关。与机插稻和直播稻相比,手栽稻基部节间抗折力大、倒伏指数小的主要原因是:(1)株高的增加是节间数增多、穗长及穗下2个节间变长所致,而茎秆基部易于发生倒伏的2—3个节间长度反而比机插稻和直播稻短;(2)基部各节间粗度和茎壁厚度均有明显增加,且茎、鞘干重大,单位节间干重极显著增加,茎秆的充实度好。【结论】不同种植方式水稻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,茎秆充实程度好,是手栽稻抗折力大、倒伏指数小、抗倒伏能力强的直接原因。

播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响

于2 0 0 1- 2 0 0 2年在安徽农业大学试验农场研究了不同播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响。结果表明,播种密度大小显著影响茎秆形态特征、植株C N比大小和茎秆抗倒指数,小麦茎秆形态特征与植株的抗倒性密切相关。其中,基部三节间的健壮程度与小麦抗倒关系最为密切,相关程度为第2节间>第1节间>第3节间。茎秆健壮程度对茎秆抗倒指数的影响为基部节间干物重>基部节间壁厚>基部节间长度>基部节间内径大小。明确了植株碳氮比大小是决定植株倒伏与否的内部生理因素之一和以茎秆抗倒指数(CLRI)作为小麦抗茎倒伏能力的综合形态指标。

小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析

为给小麦抗倒育种提供参考依据,利用7个茎秆抗倒指数不同的小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法II配制21个杂交组合,研究小麦抗倒指数的遗传及其与茎秆特性的相关。结果表明,在7个小麦品种中,扬麦9号和宁麦8号抗倒指数的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的抗倒指数。小麦抗倒指数的遗传符合加性-显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且显性效应更重要,显性程度为完全显性到超显性。控制抗倒指数遗传的增效等位基因为隐性,增、减效等位基因频率在亲本中的分配无明显差异。扬麦9号和宁麦8号具有较多控制抗倒指数遗传的隐性基因,而望水白和苏麦3号具有控制抗倒指数遗传较多的显性基因。抗倒指数可能受3～4对主效基因的控制,狭义遗传力中等。相关分析表明,抗倒指数与基部第二节间粗、基部第一、二节间充实度呈显著或极显著遗传正相关;与基部第一、二节间长、穗下节间长、株高和重心高度呈极显著遗传负相关。

多效唑处理对直播油菜机械收获相关性状及产量的影响

以阳光2009与沣油520为材料,于封行期及蕾薹初期喷施不同浓度多效唑,测定倒伏、角果抗裂性及产量相关指标,研究多效唑对油菜产量和机械收获相关性状的影响,为高产及机械收获条件下油菜的多效唑调控提供技术支撑及理论依据。结果表明,不同时期多效唑处理均显著提高2个油菜品种的抗倒性、抗裂角性及产量,蕾薹初期喷施300 mg L–1多效唑后油菜抗倒与抗裂角指数增量大,封行期喷施150 mg L–1多效唑则后产量的增量大。多效唑处理降低每角果粒数,但增加油菜品种的单株角果数及千粒重,故而增加产量;且可通过增加油菜根颈粗、鲜重根冠比及抗折力降低株高和倒伏指数,提高油菜抗根倒与抗茎倒能力;通过增加角果含水量、延缓角果成熟度、增加角果皮干重提高油菜角果抗裂性。本研究认为封行期喷施150 mg L–1的多效唑是最佳喷施时期与喷施浓度,既可显著增强易倒伏而减产油菜田块的抗倒与抗裂角能力,最大幅度地提高产量,又可满足油菜机械化生产模式所需的高产、抗倒及抗裂角要求。

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。

水稻茎秆性状与抗倒性的关系

选用我国近年育成的超高产水稻品种为材料 ,研究水稻茎秆性状与抗倒性的关系。结果表明 ,茎秆较粗可孕育较大穗子 ;茎秆贮藏物质对籽粒发育有积极作用 ;茎秆的抗折力强弱与茎秆贮藏的干物质量和秆壁厚度呈显著正相关 ;倒伏指数与株高、弯曲力矩呈显著正相关 ,与秆壁厚度和抗折力呈显著负相关 ,而与节间粗度关系不密切。说明 ,培育粗秆有利于孕育大穗 ,但要增强抗倒伏能力 ,关键在于适当控制株高、培育秆壁厚实的品种、增加茎秆的干物质积累量。

播期与密度组合对不同小麦品种产量及抗倒性的影响

以长江中下游麦区5个主栽品种扬麦16、扬麦20、扬麦22、扬麦23和宁麦13为材料,比较不同播期与种植密度组合对不同品种的产量、茎秆形态特性以及抗倒能力的影响。结果表明:随播期推迟与密度增加,所有品种株高、重心高度、基部节间长度均下降,基部节间茎秆粗度、茎壁厚度及节间充实度下降不显著,抗倒伏指数降低不明显。3个播期与密度组合均以扬麦22产量最高,但其茎秆较细,抗倒伏指数低,倒伏面积大,且减产幅度最大;宁麦13虽株高、重心高度较矮,但基部节间粗度、茎壁厚度最小,抗折力较差,倒伏严重,产量最低;扬麦16基部节间粗度、茎壁厚度最大,抗倒伏指数高,倒伏系数小,在迟播高密处理下减产幅度最小;扬麦23茎秆质量较好,比例协调,其抗倒性能最好,各播期与密度组合下产量水平也较稳定。迟播条件下适度增加密度可获得较高产量,且不增加倒伏风险,但不同品种调整适度不一,相比而言,扬麦16和扬麦23较耐迟播。

B803A系列水稻品种抗倒伏特性研究

选用4个B803A系列(以下简称B优系列)水稻品种与重穗型品种冈优725以及中穗型品种Ⅱ优838进行抗倒伏比较研究。通过对抗折力、弯曲力矩、倒伏指数、节间长度和厚度的测定和分析,得出B优系列品种抗折力与冈优725相近,但弯曲力矩小于冈优725,故倒伏指数小于冈优725;栽培上可通过降低基部节间长度,提高茎秆干物质含量等技术措施来增强植株的抗倒伏能力,从而达到高产、稳产的目的。

常用杂交中籼亲本抗倒伏特性评价及改良

以生产上应用的10个恢复系和7个不育系为材料,以倒伏指数为主要评价指标,对生产上应用的杂交中籼亲本的抗倒伏特性进行了测定和评价,并分别分析了恢复系和不育系抗倒伏能力的动态变化以及倒伏指数与茎秆性状的关系。结果表明:杂交稻亲本的抗倒伏能力存在差异,恢复系以9019和黄华占的抗倒伏能力最强,不育系则以安农9054S和Ⅱ-32A为好;恢复系基部第1节间倒伏指数与株高呈显著相关,与基部节间长、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著相关;壁厚、单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;不育系基部第1节间倒伏指数节间长和壁厚相关系数较大,多呈显著相关。通过研究笔者认为,改良恢复系要适当控制株高,缩短基部节间长度、增加茎秆的充实度;而不育系改良的重点在缩短基部第1节间长度和增加茎秆的充实度。

伴生栽培小麦倒伏原因的调查研究

为探讨伴生栽培小麦倒伏原因,以10个伴生栽培小麦基因型与10个普通栽培小麦基因型为试验材料,采用2种种植密度进行试验研究。结果表明:2个密度处理的10个伴生栽培小麦基因型倒伏率为100.0%,平均倒伏程度为54.1%,比10个普通栽培小麦基因型平均高90.0、51.3个百分点,差异极显著。伴生栽培小麦与普通栽培小麦相比,抗倒指数低0.015 6,达到极显著差异水平;基部第一、二节节间长度也比普通栽培小麦分别多1.9、5.8 cm,均达到极显著差异水平;基部第一、二节节间粗度分别少0.84、0.73 mm,也均达到极显著差异水平,因而导致伴生栽培小麦抗倒能力显著差。

扬麦系列品种植株抗倒性能的演变及与茎秆性状的关系

为了解扬麦系列品种的抗倒性变化规律及与茎秆性状的关系,研究了不同年代育成的扬麦系列品种茎秆形态结构、解剖结构、力学结构等抗倒性指标的差异。结果表明,随着育成年代的推移,小麦品种的株高下降,基部第二节间长度呈现缩短的趋势,而基部第1节间长度无明显变化。近、现代育成的扬麦品种基部节间秆壁厚度与基部节间单位长度干重在总体上大于早期育成的扬麦品种,而茎秆粗度无显著差异。育成年代越早的品种抗倒性越差,倒伏面积越大,倒伏程度越严重;近几年育成的品种抗倒性显著增强,发生倒伏的风险降低,产量提高。通径分析表明,株高是影响小麦品种抗倒性的最主要因素,基部第1、第2节间壁厚、基部二节间单位长度干重、茎粗等性状也是影响小麦品种抗倒性的重要指标。

丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研究

为研究无人机撒播方式水稻植株抗倒伏特性,以籼稻F优498为研究试材,设置育秧手插、机插、无人机撒播3种方式,与齐穗期后30 d,分析3种种植方式水稻植株基部各节间抗倒伏能力的差异,并对抗折力、弯曲力矩、倒伏指数以及茎秆主要物理特性进行了相关分析。结果表明,除基部第1节间外,水稻植株基部第2,3节间的抗折力、弯曲力矩和无人机撒播方式显著低于其他2种方式,且倒伏指数较高。无人机撒播方式水稻株高显著高于手插水稻,与机插水稻差异不明显;水稻重心高度,无人机撒播显著低于其他2种方式,但相对重心高度高于其他2种方式,差异不明显。无人机撒播方式水稻茎秆基部各节间干物质和叶鞘干物质都显著低于其他2种方式。无人机撒播方式水稻植株基部第1,2,3节间长都显著小于其他2种种植方式。无人机撒播方式水稻茎秆粗显著低于其他2种种植方式,尤其第1节间粗度的差异已达到了极显著的水平,且各节间茎壁厚度,除第1节间茎壁厚度差异不显著外,无人机撒播方式水稻茎壁厚度都显著高于其他2种种植方式。上述茎秆物理特性在不同种植方式间有较大差异,且无人机撒播水稻茎秆抗折力和倒伏指数与水稻茎秆与节间长、茎秆粗等关系较显著,很大程度影响了水稻抗倒伏的能力。无人机撒播方式在茎秆主要物理特性上的显著差异表现为基部第2,3节间茎秆细,且植株较高,抗折力较小,倒伏指数较高,是抗倒伏能力较差的主要原因。

单穴留苗数对晋谷21号茎秆机械强度和倒伏指数的影响

为探究单穴不同留苗数对晋谷21号茎秆机械强度及抗倒伏能力的影响,研究了在单穴留苗数为1,2,3,4,5株下的晋谷21号的茎秆特性,比较了单穴留苗数对茎秆机械强度和倒伏指数的影响。结果表明,晋谷21号在单穴留苗3株时,植株茎秆机械强度最高,倒伏指数最低;其次为单穴留苗2,4株。

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。

砂质脱潮土区不同冬小麦品种(系)抗倒伏特性研究

【目的】研究河南省砂质脱潮土区冬小麦的抗倒伏性能。【方法】以河南省砂质脱潮土区种植的13个不同冬小麦品种(系)为研究对象,分析灌浆中期冬小麦农艺性状、茎秆物质特性和力学特性与抗倒性能的关系,并对与小麦抗倒指数相关的9个性状进行相关、聚类和主成分分析。【结果】灌浆中期的株高和重心高度不是冬小麦品种(系)倒伏的决定因素。不同冬小麦品种(系)的基部第二节间的机械强度和抗倒指数与第二节间长度在一定范围内负相关,但相关性不显著;与株高构成指数和基二/株高极显著和显著负相关;与茎粗、茎壁厚度和厚径比显著和极显著正相关。聚类分析中类群Ⅰ通过降低株高和优化基部第二节间来改善抗倒性能。类群Ⅱ通过基部第二节间特性优化来改善抗倒性能,类群Ⅲ通过降低株高和提高茎秆机械强度来降低倒伏。主成分分析得到的3个主成分因子对抗倒性状变异累计贡献率为83.72%。主成分因子Y1反映茎秆指标变异的48.11%,其中茎壁厚度、厚径比、机械强度是决定Y1的主要因素。【结论】抗倒指数是由多因素决定的综合性状,基二/株高、茎壁厚度、茎粗和厚径比可以作为评价抗倒伏指数的指标选项。就砂质脱潮土区提高小麦抗倒育种对策而言,除茎秆的机械强度外,注重基部第二节间长度占株高的比例和茎壁厚度与茎粗的比例同样重要。

种植密度与喷施多效唑对冬小麦抗倒伏能力和产量的影响

于2008—2010年2个生长季在山东农业大学试验农场,以烟农21和藁城8901为材料,研究了不同种植密度下喷施多效唑对冬小麦基部茎秆形态特征、抗折力和抗倒指数及产量的影响.结果表明:藁城8901的抗倒伏能力高于烟农21,但籽粒产量低.与低密度(基本苗为180×104株.hm-2)条件相比,同一品种高密度(基本苗为240×104株.hm-2)使茎秆抗折力和抗倒指数下降,尤以烟农21表现更为明显.喷施多效唑可明显降低株高和基部节间长度,显著提高茎秆抗折力和抗倒伏指数,增强其抗倒伏能力,提高单位面积穗数和产量.相关分析表明,茎秆抗倒伏指数与基部第2节间长度、基部(1+2)节间长度占节间总长的比例和表观倒伏率均呈显著负相关.因此,采用合理的种植密度并结合喷施多效唑,能够提高小麦的抗倒伏能力和产量,可作为半湿润地区小麦高产栽培的重要技术措施.

苦荞品种抗倒性鉴定及评价方法的研究

以20个苦荞品种为材料,研究不同苦荞品种的抗倒性及其评价方法。结果表明,根据不同品种的倒伏率差异可将参试材料分为5种抗倒类型,其中强抗型材料3个,高抗型和普抗型材料各6个,风险型材料3个,易倒型材料2个。相关性分析发现,苦荞倒伏率与基部第2节间长度呈显著正相关,相关系数为0.455,而与茎秆抗倒指数、子叶节干重、子叶节穿刺强度、第1节间和第2节间的机械强度、纤维素含量及木质素含量呈显著或极显著负相关,相关系数分别为-0.936、-0.453、-0.453、-0.509、-0.510、-0.529和-0.709。第2节间长度、茎秆抗倒指数、子叶节干重、子叶节穿刺强度、第1节间和第2节间的机械强度、纤维素含量及木质素含量等可作为评价苦荞品种抗倒性的主要指标。