小麦发育后期茎秆抗倒伏性模型研究
小麦的力学模型及根倒伏研究
小麦的力学模型及根倒伏研究小麦是我国种植面积最广的粮食作物之一，其根系的倒伏问题严重影响着小麦的产量和品质。
因此，对小麦的力学模型及根倒伏问题进行研究具有重要意义。
本文将从小麦力学模型的建立开始介绍，并详细探讨根倒伏的原因和影响，以及相关的研究方法和预防措施。
小麦的力学模型是研究小麦茎秆和根系力学性能的数学模型，它是研究小麦株型倒伏机理和预测小麦倒伏风险的重要工具。
根据上下部为弹性、中部为塑性的特点，常采用橡胶圆筒模型来描述小麦茎秆的弹性和塑性特性。
该模型能够定量描述小麦茎秆的力学性质，如抗拉强度、抗弯刚度等。
根倒伏是指小麦根系无法支撑住植株重量而导致全株倒伏的现象。
根倒伏主要受到多种因素的影响，包括气候条件、土壤状况、农艺措施等。
其中，气候条件是最主要的因素之一、高温、强风等极端气候条件会使小麦根系的发育受到抑制，从而增加了根倒伏的风险。
此外，土壤疏松度不足也容易导致根系无法牢牢抓住土壤，增加了根倒伏的可能性。
研究根倒伏问题的方法主要包括室内试验和田间调查。
室内试验可以模拟不同气候条件下小麦的生长环境，通过测量和分析植株倒伏前后的根系结构和力学性能等指标，来研究根倒伏的机理和影响因素。
田间调查则是在实际生产环境中对小麦根倒伏进行观察和记录，以了解不同地区和不同种植条件下根倒伏的发生情况和规律。
为了减少根倒伏带来的损失，预防措施主要包括种植适应性强、抗倒性好的小麦品种和改善土壤状况。
选择适应性强的小麦品种是最直接的方法，通过选育具有强根系和较高抗倒性的品种，可以降低根倒伏的风险。
此外，加强土壤管理也能有效改善土壤疏松度，提高小麦根系在土壤中的稳定性。
综上所述，小麦的力学模型及根倒伏研究对于提高小麦产量和品质具有重要意义。
通过建立小麦力学模型，可以定量描述小麦茎秆的力学性质，为根倒伏机理和预测提供依据。
根倒伏问题的研究方法包括室内试验和田间调查，通过对根系结构和力学性能等指标的测量和分析，可以揭示根倒伏的机理和影响因素。
小麦发育后期茎秆抗倒伏性模型研究
小 麦发 育后 期 茎 秆抗 倒伏 性模 型研 究
王二威‘ 范蓉蓉 王延峰 郭跃华
（ １南通大学理学院 ， 江苏南通 ２ ６０ ； ２０ ７２南通大学 电气工程学院 ， 江苏南通 ２ ６０ ） ２０ ７
关性理论 ， 对原始数据进行 无量纲化处理 ， 出小麦抗倒伏指数与 茎秆性状之 间的相 关性 。最后 ， 得 考虑小麦在 麦穗 自重
和风载作 用下应力时， 引用惯性矩、 弯刚度等力学相 关理论建 立小麦抗倒伏 的力学模 型 ， ２０ 抗 以 ０７年数据为例 ， 求得各
品 种 小 麦腊 熟 期 的 抗倒 伏 风 速 ， 证 所 建模 型 的合 理 性 。 验
—
ｒ ｓｓａ ｃ ｔ ｈｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｍｅ ｎｅｔａ， ｂ ｎ ｎ ｔｆｎ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ａ ｉａ ｈ ｏ ｅ ． Ｂａ ｅ ｎ ｈ ａａ ｏ ｅ ｉｔ ｅ ｗｉｈ ｔ ｅｅ ｅ ｃ ｍｏ ｎｔｏ ｉ ｒｉ ｎ ｆ ｆ ｅ ｄｉｇ ｓｉ ｅ ｓ ｎ ｆ ｏｈ ｒ ｍｅ ｈ ｃ ｔｅ ｒ ｓ ｓ ｄ ｏ ｔｅ ｄ ｔ ｎ ｌ ｉ ｆ
２０ ， ｅｏ ｔｎｄａ ａｉ ｉ ｅ ｐ ｔ ｅｌ ｇ ｇ ｒｓ ｔ ｃ ｉｄｓｅｄａｄｖｒ ｅ ａ ｔｅｍ ｄｌｓ ｅｓｎｂｅ Ｏ７ ｗ ｂｍ ｅ ｌ ｒ ｔ ｓｏ ｗ ａ ｒ ｅｓ ｄ ｎ — ｅｉａ ｅ ｎ ｅ ｎ ｅｉ ｄｔ ｔｈ ｏｅ ｉｒａｏ ａｌ． ｌ ｖ ｅｅ ｆ ｈ ｔ ｉ ｇ ａ ｏｉ ｓ ｎ ｗ ｐ ｉ ｆ ｈ Ｋｅ ｏｄ ： ｅｔｔｍ； ｏｇ ｇ ｒｓ ｔ ｃ ｄｘ ｒｙｓｓ ｍ； ｏ ｅ ｉｎａａｙｉ ｙｗ ｒｓＷｈａ ｓ ｅ Ｌｄ ｎ — ｅｉ ａ ｅｉ ｅ ；Ｇａ ｔ ｉ ｓｎ ｎ ｙ ｅ Ｃ ｒ ｌ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ
抗倒伏指数综合性评价
从力学角度研究小麦茎杆的抗倒伏性，对小麦抗倒伏能力进行综合分析和评价，旨在弄清小麦倒伏与茎秆性状之间的关系，为小麦超高产育种提供理论依据。
1 小麦茎秆的力学模型小麦穗长与小麦株高相比很小，把小麦穗重量看作集中力作用在茎杆上，小麦茎秆看作一端固定，一端自由的均质长细杆，茎秆横截面为空心椭圆截面，茎秆的自重Q ql =。
2 抗倒伏的力学分析小麦茎秆通常可视为直线生长，当重心较小时，横向作用力（如风雨等）使茎秆发生弯曲，使用力作用后，回复直线生长状态，随着植株重力的增加，横向作用力虽消失，但茎秆仍保持弯曲的形状，而不能再恢复其原有的直线状态，使直线平衡变为不稳定平衡，即进入倒伏的临界平衡状态。
用cr q 表示临界状态时茎秆单位长度的自重，cr P 表示临街状态的穗重。
茎秆在临界力cr cr q P 、作用下，在微弯曲状态下处于不稳定平衡，其绕曲线近似方程可按下式来表达233(3)2v Lx x L δ=- （1） 其中δ为位移参数由此可得秆的势能∏为 22233332165cr cr EI q P L Lδδδ∏=-- 式中E 为秆的弹性模量。
由势能驻值原理0δ∂∏=∂ 可得 2345636418()35cr cr p EI q L h Lh h L L+-+= 而穗位高可取为茎秆的高度，即h L =。
则上式可化为35516cr cr Q EI P L += （2） 式中cr cr Q q L =为在临界平衡状态时的茎秆自重，2(3)4I a b b t π=+，a 为茎秆椭圆的长轴，b 为茎秆椭圆的短轴，t 为茎秆的壁厚。
由此可知：茎秆越高，茎秆越易倒伏，这与前面的结果一致;茎秆越粗（截面的长轴和短轴越大），临界力越大，茎秆越不易倒伏；茎秆壁越厚，临界力越大吗，茎秆越不易倒伏。
这是从单一性状分析的结果。
3 抗倒伏综合评价令5,;16cr cr cr cr cr Q W P W Aσ+==cr W 表示临界力，cr σ为截面的临界应力。
小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨的开题报告
小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨的开题报告开题报告题目：小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨一、研究背景与意义小麦是我国主要的粮食作物之一，其种植面积和产量一直保持着较高的水平。
然而，小麦倒伏是种植过程中最常见的问题之一，特别是在天气异常、土壤不良等因素影响下，小麦抗倒伏能力变得更加弱化。
因此，探究小麦茎秆抗倒伏的力学原理，对于提高小麦抗倒伏能力，确保粮食生产安全具有重要意义。
二、研究内容本次研究将围绕以下几个方面展开：1.小麦茎秆结构特点的分析：通过实验数据和文献资料分析，研究小麦茎秆的构成、形态、结构等特点，为后续的研究提供基础。
2.小麦茎秆抗倒伏的影响因素：探究影响小麦茎秆抗倒伏的主要因素，包括生长环境、生长时期、茎秆品种等因素的影响。
3.小麦茎秆抗倒伏机理的分析：从材料力学的角度，分析小麦茎秆抗倒伏的机理，包括其承受的外部载荷、和内部应力分布特点等。
4.小麦茎秆抗倒伏的建模与仿真：基于前面的研究成果，通过材料力学的建模与仿真，对小麦茎秆抗倒伏的模拟实验，为后续的实验验证提供基础。
三、研究方法1.文献调研：查阅相关文献，了解国内外关于小麦抗倒伏机理方面的研究成果。
2.实地调研：通过对小麦田间作业的观测和实地采集，获取小麦茎秆的相关数据和材料力学参数。
3.数值模拟：利用有限元软件（ANSYS）进行小麦抗倒伏的数值模拟，并进行仿真实验。
4.实验验证：通过室内模拟实验和室外实际生产验证，检验模拟结果的准确性。
四、预期目标通过本次研究，预计达到以下几个目标：1.系统分析小麦茎秆的结构与特性，探究影响小麦抗倒伏的主要因素；2.揭示小麦茎秆抗倒伏的材料力学机理，为探究小麦抗倒伏的优化方案提供理论依据；3.建立小麦茎秆抗倒伏的有限元模型，为小麦抗倒伏的仿真实验提供数值支撑；4.为小麦品种选育和种植技术提供技术支持，提高小麦的生产安全和粮食产量。
五、研究计划本次研究计划分为以下几个阶段：1.文献资料搜集与分析（2周）；2.田间小麦材料力学数据采集与实验准备（4周）；3.建立小麦茎秆抗倒伏的有限元模型（2周）；4.小麦茎秆抗倒伏的数值模拟与实验仿真（6周）；5.检验模拟结果的准确性与实验验证（4周）。
关于小麦抗倒伏数学模型及其应用研究
节点处最大弯应 力及安 全应 力， 出麦秆折 断的条件是 ： 得 实际弯应 力与 临界弯应 力最接 近的那个 节点，， ｉ Ｚ ￣ 建立 了 ｋ 小麦茎秆抗倒伏 的数 学模 型。最后应 用该模型对 ２ ０ ０７年数据 中腊 熟期各品种的抗倒伏风速进行 了计算。
关 键 词 ：抗 倒 伏 ；微 元 法 ；弯 应 力 ；安 全应 力
收稿 日期 ：０ １１ —２ ２ １ —１１ 回修 日期 ：０ ２０ －６ ２ １－１ ０ 作 者简介 ： 陈毅平 （９ ６一 ） 男 ， １８ ， 硕士研究生 ， 主要研究方 向 ： 非线性分析与经济应用 。
・
２ ３・
陈毅平 等 ： 于小麦 抗倒伏 数学模 型及 其应用研 究 关
２ 符 号 说 明
在本文 中我们使用的符号见表 １ 。
表 １ 符 号说 明
Ｔａ １ Ｉ ｔｏ ｕ ｔｏ ｏ ｓ ｍｂ ｌ ｂ． ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ ｔ ｙ ｏｓ
３ 抗 倒 伏 模 型 建 立
３ １ 刚性材 料下 麦秆 的抗倒 伏模 型 ． ３ １ １ 问题 的分析 ．．
在刚性材料下植株不发生弯 曲或弯曲幅度较小 ， 此时麦穗 自重产生 的力矩不予考虑 ， 茎秆是非均匀
Байду номын сангаас
第 ２期
体 ， 秆在风 载 的作用 下 ， 麦 每一节 茎秆所 能承 受 的最 大弯 曲正 应 力 是不 同 的 ， 节通 过计 算 茎 秆 在 风 载 和 本 麦 穗在 风载 作用 下合 力矩 ， 计算 出每一 节 茎秆 的应力 ， 后 和每 一 节茎 秆 所 能 承受 的最 大 正应 力 作 比较 ， 然 找出哪一节哪个点最容易折断的数学模型 。假设穗 头迎风面积 Ａ＝ ＋ ｍ， 中 ａ ｂ ａ ｂ 其 ， 为转换 系数 ， ａ＝ ４ ４ ， ＝ ．２８ 面积单位为 ｃ ｍ为单穗鲜重， ８ １ｂ ０ ２３ ， ｍ， 单位为 ｇ 。 ３ １２ 麦 秆距根 部 第 ｉ ． ． 节任意 点 处 的应力情 况 茎 秆 在风 载 的作 用下 ， 单位 高度上 的力矩 为 Ｗ ｓ ， 由于力矩在 同一方 向上 的可 加性 ， Ａ 当 ｘ充 分 小 时 Ｗ 的值 为一定值 ， ｓ 故可以通过积分来求茎秆在风载的作用下 ， 第 节上任意点 处的合力矩 ， 其表达 式为
小麦抗倒伏基因的研究进展
小麦抗倒伏基因的研究进展一、引言作为世界最主要的粮食作物之一，小麦的种植和收成一直备受关注。
然而，在小麦生长发育过程中，由于环境和生物因素的影响，往往会出现倒伏现象，严重影响其产量和质量。
近年来，科学家们通过研究发现，小麦抗倒伏性与多个基因的表达调控密切相关，这为小麦育种和种植提供了重要的研究方向。
本文将综述小麦抗倒伏基因的研究进展，包括小麦抗倒伏基因的发现、表达调控机制以及育种应用等方面。
二、小麦抗倒伏基因的发现小麦抗倒伏性是由多个基因共同作用产生的复杂性状。
早在20世纪70年代，科学家就开始研究小麦抗倒伏性状，当时确认了一个抗倒伏基因WM1（wheat magnesium deficiency 1），它能提高小麦根部镁离子的吸收和利用效率，提高植株的抗倒伏性。
随着研究的深入，发现其他基因也与小麦抗倒伏性状相关。
例如，据报道，TaSK5基因的表达与小麦抗倒伏性状密切相关，通过基因克隆和功能分析发现，TaSK5基因能够影响小麦的茎秆细胞壁合成和巨噬细胞分化，从而提高小麦的抗倒伏性状。
此外，还发现小麦抗倒伏性状与植物激素生物合成、信号传递相关基因的表达调控密切相关。
三、小麦抗倒伏基因的表达调控机制小麦抗倒伏基因的表达调控机制是一个复杂的过程，涉及到多个信号通路和调节因子。
研究者通过全基因组测序和组学分析，逐步揭示了小麦抗倒伏基因的表达调控机制。
例如，前一段提到的TaSK5基因通过被激活的Cry1Ac蛋白介导的信号通路被激活，进而引导小麦茎秆细胞壁合成和巨噬细胞分化，从而增强小麦的抗倒伏能力。
此外，还有研究表明，小麦抗倒伏性状和植物激素生物合成、信号传递相关基因的表达调控密切相关。
例如，研究者通过基因表达谱分析发现，ABA信号通路、brassinosteroid信号通路等多个植物激素信号通路在小麦抗倒伏性状中发挥重要作用。
四、小麦抗倒伏基因的育种应用研究人员通过分子标记辅助育种等手段，逐渐在小麦抗倒伏基因的应用中取得了一定的成果。
小麦发育后期茎杆抗倒伏性的数学模型
二，论文结构
问题分析及模型的建立 模型评价 给育种专家的建议 结论 致谢
三，问题分析及模型的建立
3.1 问题分析
在本文中，小麦按弹性材料处理.要 解决小麦在麦穗自重及风力共同作用下 的临界力求解模型，首先要根据相关的 材料力学求得小麦在单独麦穗自重作用 下的应力临界力的求解模型，及小麦在 单独风载作用下的应力临界力求解模型， 进而得到小麦在二者双重作用下的抗倒 伏数学模型
x)Leabharlann al1cosx 2l
(1)
其中 x 为作用力距固定端的距离，v 为扰度，表示 x 处的水平位移.
又由力学原理，可得茎杆受力弯曲变形能为：
R EI
2
l 0
d 2v1 dx2
2
dx
，
(2)
其中，E为茎杆的弹性模量，I为截面的惯性矩.
同理，可得小麦茎杆的外力势能: T qal , (x l) ，
根据材料力学知识，三点弯曲试验测定弹性模量
E
Pl03 48vI
，其中p为载荷
.
则材料弯曲至破坏时所能承受的最大弯曲正应力，即抗弯强度：
F
,
G
F Pl0 , 4
G
32D
D4
(D
2r)4 .
令q为风载作用下的临界力 ，茎杆在q作用下将处于不稳定状态 ，其扰曲线近似方程表达
如下
F, G
v1
(
Q RT
3
2
6 al
l3
6
al
al2 4
32l3
q0al
.
最后，仍由宏观力学最小势能原理 Q 0 得:
Q al
6 6 l3
al 4 16l3
q0
题目：小麦发育后期茎杆抗倒性的数学模型
2011年全国研究生数学建模竞赛C题小麦发育后期茎秆抗倒性的数学模型小麦高产、超高产的研究始终是小麦育种家关注的热点问题。
随着产量的增加，小麦的单茎穗重不断增加。
但穗重的增加同时使茎秆的负荷增大，导致容易倒伏。
倒伏不但造成小麦减产，而且影响小麦的籽粒品质。
因此要实现小麦高产优质的跨越，就必须解决或尽量减少小麦的倒伏问题。
小麦倒伏从形式上可分为“根倒”和“茎倒”，一般都发生在小麦发育后期。
“根倒”主要与小麦种植区域的土壤品种与结构特性有关，本题不做讨论。
“茎倒”是高产小麦倒伏的主要形式，尤其是发生时间较早的“茎倒”，往往造成大幅度的减产。
“茎倒”的原因是茎秆与穗的自重和风载作用的迭加超过了小麦茎秆的承受能力。
解决倒伏问题的方法之一就是针对不同的产量，寻找小麦抗倒伏能力最佳的茎秆性状（包括株高、茎长、各节间长、各节茎外径、壁厚、茎秆自重、穗长、穗重等）。
各方面的专家通过分析影响小麦倒伏的各种因素，目前已经得到了一些结果，但是对抗倒伏能力最佳的茎秆性状还没有定论。
通过物理力学类比研究小麦抗倒伏性是一个新方向，已有一些工作。
值得我们进行探讨。
困难在于缺乏相关试验参考数据，我们只能在作较多假设下先进行粗略研究，为进一步试验提供根据。
题目的附件中收集了一批各个品种小麦的茎秆性状、产量、倒伏情况的数据。
显然还不够完整，各年参数选取不一致，也有数据缺漏。
但农业数据一年只有一次，短期内无法做到完整、全面、详尽，期望以后能逐渐完善。
请你们就已有数据解决以下几个问题：(1) 依据有些论文中判断茎秆抗倒性的抗倒伏指数公式：茎秆抗倒伏指数=茎秆鲜重×茎秆重心高度/茎秆机械强度对提供的数据，建立各品种小麦的茎秆抗倒指数公式。
对于缺乏有关参数的年份，可进行合理的假设，如通过已知数据求茎秆机械强度与茎秆粗厚的关系。
(2) 研究抗倒伏指数与茎秆外部形态特征之间的关系。
即给出抗倒伏指数与株高、穗长、各节间长、节间长度比、各节壁厚、穗重、鲜重等茎秆性状在最易引起倒伏期的相关性指标。
小麦抗倒伏建模
数学建模模拟训练小麦发育后期茎秆抗倒性的分析摘要小麦高产、超高产的研究始终是小麦育种家关注的热点问题。
要实现小麦高产优质的跨越，就必须解决小麦的倒伏问题。
通过统计学方法对小麦倒茎现象进行研究和探讨，建立多元回归模型，逐步回归模型，利用MATLAB软件求解最后得出茎秆抗倒伏指数。
模型：利用逐步回归法，对茎秆机械强度进行分析，选出对茎秆机械强度影响重要的几个因素，使用最小二乘法进行计算，最后得出对茎秆机械强度影响重要的因素。
再运用多元线性回归方法建立多元线性回归模型，最后得出计算茎秆机械强度的回归方程，从而由已知的茎秆抗倒伏指数计算公式求出各品种小麦茎秆抗倒伏指数。
关键词：逐步回归，多元线性回归，最小二乘法。
问题重述本文给出2007—2013年测量小麦具体数据，依据现有大多数判断茎秆抗倒性的抗倒伏指数公式：茎杆抗倒伏指数=茎秆鲜重×茎秆重心高度/茎秆机械强度对提供的数据，建立各品种小麦的茎秆抗倒指数。
但只有2007年的数据易得出茎秆抗倒伏指数。
其他年数据不全面，我们首先需要解决的问题是如何利用现有的数据通过合理的假设和建模手段生成一套比较完整数据。
再根据公式求出茎秆抗倒伏指数。
研究抗倒伏指数与茎秆外部形态特征之间的关系。
即给出抗倒伏指数与株高、穗颈长、穗长、节间长、节间粗等茎秆性状在最易引起倒伏期的相关性指标。
从物理材料学角度分析，将茎秆按刚/弹性材料处理，研究小麦茎秆在麦穗自重和风载作用下应力的基本规律，引用或修改附件二文献中力学公式，建立小麦茎秆抗倒伏的数学模型，结合具体数据，进行模型验证和分析。
依上述模型的小麦茎秆抗倒伏指数重新讨论其抗倒伏指数，并计算各品种的抗倒伏风级。
同时将其结果与第一次中结果进行比较。
总结所建模型及分析结果，提出值得考虑的问题。
同时请你为2012年制定完整的试验方案及数据分析方法。
并给小麦育种家在育种实践中提出合理的建议。
问题的具体分析问题一主要是求解茎秆抗倒伏指数。
小麦抗倒伏综述
小麦抗倒伏原因分析摘要：小麦倒伏从时间上可分为早倒和晚倒，从形式上分为根倒和茎倒。
根倒多发生在晚期，受损失较小；茎倒则在早期和晚期均可发生，受损失较大，是倒伏的主要形式。
根倒伏一般由于根系发育不良入土较浅，次生根数日少且细弱，头藿脚轻，遇到风雨之撑不住而发生倒伏，茎倒伏主要是由于茎基部机械组织小发达，一般表现在基部第1、第2节问过长，秆细弱而缺乏韧性，在上部重量增大后难以负荷，茎的下部弯曲或倒折而形成倒伏。
小麦倒伏原因有以下几种：品种抗倒性差，不当的栽培措施，自然灾害的影响。
关键词：小麦根倒伏茎倒伏原因小麦是我国乃至全世界重要的粮食作物，随着产量水平的进一步提高，小麦的高产与倒伏矛盾目益突出。
小麦生长发育后期发生倒伏，是小麦生产上频繁发生的极为严重的自然灾害，不仅对小麦产量和品质影响很大，而且加大了收获成本，最终造成减产、减质、减效。
倒伏减产的程度与倒伏发生的时间有直接关系，小麦倒伏一般发生在抽穗之后，倒伏越早对产量影响越大，如抽穗开花倒伏可减产30％～50％，灌浆期倒伏一般减产20％以上。
倒伏有两种基本形式，根倒伏与茎倒伏。
从代谢的角度考虑，植物的抗倒伏能力由两个主要因索决定：地面上部的质量(穗、叶片及茎秆)和茎秆基部所受到的抗压能力。
茎秆的基部节间扮演着一个支撑植株地上部分的重要角色。
倒伏现象通常引起茎秆结构破坏，而对固定植株的根却无影响。
生产实践中，茎倒伏最为普遍，是造成小麦减产的主要原因。
倒伏严重影响小麦的产量和品质,抗倒伏性是小麦育种的重要目标之一。
由于茎秆抗倒性影响小麦植株倒伏发生时间和倒伏程度,且倒伏多发生在茎秆基部第1、2节间,所以基部节间与倒伏有着密切的联系。
多数研究结果表明,植株较矮和重心高度低,基部节间短粗、茎壁厚、单位节间长度干物质含量高有利于抗倒。
魏凤珍[1]等研究指出,茎秆抗倒指数与基部节间粗度、壁厚、充实度及机械强度呈极显著正相关。
徐磊[2]等认为,基部第2节间茎秆鲜、干密度与抗倒指数呈极显著负相关。
小麦茎秆抗倒性的力学分析及其数学模型
小麦茎秆抗倒性的力学分析及其数学模型摘要：本文用力学原理分析麦秆，建立了抗倒伏指数公式，计算出抗倒伏指数与各个性状的关联度指标。
将机械系统分析时用到的传递矩阵法应用到麦秆应力变化规律研究中，建立麦秆抗倒伏数学模型。
研究表明，该模型能很好反映麦秆综合风载等各因素作用下抗倒伏情况。
关键词：抗倒指数公式关联度传递矩阵应力变化规律引言小麦优质高产是热点研究方向，小麦的单茎穗重不断增加会导致茎秆的倒伏，严重影响小麦的产量与品质。
故要实现高产，必须解决小麦的抗倒问题。
本文从力学角度研究小麦茎秆抗倒伏性，对小麦茎秆的抗倒伏能力综合材料力学及弹性力学分析，建立小麦抗倒伏指数公式作为小麦茎秆抗倒性的衡量指标。
所建模型能很好分析解决小麦抗倒性与麦秆性状之间的关联性问题，找出最能影响小麦倒伏的茎秆性状及力学性能指标，旨在分析出最能抗倒伏的小麦结构。
1.建立小麦茎秆抗倒伏指数公式通过建立茎秆抗倒伏指数公式，计算出各小麦品种抗倒伏指数。
此问题的关键在于求解茎秆的自重和茎秆的重心位置，对此问题分析：首先，求出在简化模型下小麦茎秆处于竖直状态时的重心位置H，然后计算出茎秆在达到临界倒伏状态时的重心位置，可以将麦穗看作是一个具有质量的点作用在茎秆顶部；其次，根据相关资料给定的茎秆临界力的表达式可以得到茎秆自身重量，由此可求解决问题。
由上分析，以一株小麦茎秆作为研究对象，假设茎秆几何结构由不同长度、不同壁厚、不同粗细的同心圆柱体组成的阶梯状复合体。
（1）通过材料力学知识可知茎秆在临界状态下受穗重和茎秆单位自重的作用，得其挠曲线近似方程。
（2）查阅大量资料，茎秆抗倒伏指数=茎秆鲜重×茎秆重心高度/茎秆机械强度，故应先计算茎秆重心高度。
假设小麦茎秆结构如图1.1所示，由此可得茎秆重心的高度H。
计算处于临界倒伏状态下由于麦穗和茎秆重力使茎杆弯曲时的茎秆重心。
由图1.2小麦茎秆倒伏临界平衡状态图所示几何关系可计算新的重心高度。
茎秆作物抗倒伏生物力学评价研究及关联分析_郭玉明
抗弯折强度 R/ M Pa
16. 7170 18. 3246 25. 5325 19. 3172 24. 6601 33. 0442 35. 1402 24. 6230 14. 2394 21. 0571 17. 8010 15. 7678 7. 4937 5. 7333 6. 1615 7. 4202 32. 1101 28. 2493
弹性模量 E/ MPa
896. 9370 901. 9471 1516. 8111 1442. 5725 623. 4363 1210. 1003 1529. 8154 1516. 0098 280. 6238 619. 2081 425. 7521 509. 4267 37. 2576 35. 8909 48. 2126 40. 9068 606. 3737 534. 2149
4 种不同作物茎秆试验测试样本均采自山西农业 大学试验田, 小麦取 3 个不同的株高类型: ¹ 高秆品种: 晋农 190( 株高大于 80 cm ) , º中秆品种: 北农 48( 株高 70～80 cm) , » 矮秆品种: 98—019( 株高小于 70 cm ) , 在不同的 4 个生长期: 开花期、半仁期、乳熟期、蜡熟期 进行随机抽样进行弯曲力学性能试验, 测定及计算各节 间惯性矩 I 、弹性模量 E 、抗弯刚度 EI 、抗弯强度 R 等指 标, 试验数据均值见表 1, 详细试验分析见文献[ 5, 14] 。 玉米取农大 108 和太单 30 两个品种, 在倒伏易发生的
第 23 卷 第 7 期 14 2007 年 7 月
农业工程学报 T r ansactions of the CSA E
V ol. 23 N o . 7 July 2007
茎秆作物抗倒伏生物力学评价研究及关联分析
小麦茎秆抗倒伏性能研究
小麦茎秆抗倒伏性能研究范文秀;侯玉霞;冯素伟;朱芳坤;茹振钢【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2012(041)009【摘要】为了研究小麦茎秆纤维素与小麦茎秆抗倒伏性之间的关系,采用微波辅助加热酸浸提法提取了小麦茎秆纤维素,通过光学显微镜、扫描电子纤维镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射光谱法(XRD)等方法对小麦茎秆纤维素光谱性能和形貌结构进行了表征.结果表明:抗倒伏小麦百农矮抗58茎秆纤维素含量为22.51％,结晶度高达74.47％；微波辅助加热酸浸提法所提取的小麦茎秆纤维素纯度高,具有典型的纤维素特征,小麦茎秆纤维素结晶体具有典型的纤维素工的结构；小麦茎秆纤维素结构属结晶度高、大分子排列非常紧密的纤维；小麦茎秆纤维素的结晶度和小麦茎秆的倒伏指数具有一定的相关性,结晶度高,倒伏指数小,抗倒伏性能强；结晶度可以用来表征小麦茎秆纤维素的强度,有望作为衡量小麦茎秆质量的重要指标之一.【总页数】4页(P31-34)【作者】范文秀;侯玉霞;冯素伟;朱芳坤;茹振钢【作者单位】河南科技学院化学化工学院,河南新乡453003;河南科技学院化学化工学院,河南新乡453003;河南科技学院小麦研究中心,河南新乡453003;河南科技学院化学化工学院,河南新乡453003;河南科技学院小麦研究中心,河南新乡453003【正文语种】中文【中图分类】S512.1【相关文献】1.小麦发育后期茎秆抗倒伏性模型研究 [J], 王二威;范蓉蓉;王延峰;郭跃华2.施氮模式对冬小麦越冬期冻害和茎秆抗倒伏性能的影响 [J], 魏凤珍;李金才;屈会娟;沈学善3.矮壮素对小麦抗倒伏性能的诱导效应研究 [J], 华智锐;李小玲4.种植密度对滴灌冬小麦茎秆特性及抗倒伏性能的影响 [J], 梁玉超;张永强;石书兵;陈兴武;赛力汗.赛;薛丽华;雷钧杰5.茎秆挠度对评价小麦抗倒伏能力的实验研究 [J], 张凯;吴晓强;宗可栋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
作物茎秆抗倒伏的力学分析及综合评价探讨
作物茎秆抗倒伏的力学分析及综合评价探讨一、本文概述本文旨在对作物茎秆抗倒伏的力学特性进行深入研究，并通过综合评价探讨其在实际农业生产中的应用。
茎秆倒伏是作物生产中常见的现象，严重影响了作物的产量和品质。
因此，了解作物茎秆的抗倒伏特性，对于提高作物产量、优化种植结构、改善农业生产条件具有重要意义。
本文首先介绍了作物茎秆抗倒伏研究的重要性和现状，概述了国内外在该领域的研究进展。
接着，详细阐述了作物茎秆抗倒伏的力学原理，包括茎秆的材料特性、力学模型、以及倒伏过程中的力学行为等。
通过对茎秆力学特性的分析，可以更深入地理解茎秆抗倒伏的内在机制。
在此基础上，本文提出了综合评价作物茎秆抗倒伏特性的方法。
该方法综合考虑了茎秆的形态结构、力学性能、生理生态特性等多个方面，通过构建综合评价模型，对作物茎秆的抗倒伏能力进行定量评估。
本文还探讨了不同作物种类、不同生长环境下茎秆抗倒伏特性的差异，为农业生产中的种植布局和品种选择提供了理论依据。
本文的研究不仅有助于深化对作物茎秆抗倒伏机制的认识，也为农业生产中提高作物抗倒伏能力、优化种植结构提供了科学指导。
未来，随着研究的深入和技术的进步，相信作物茎秆抗倒伏研究将取得更加显著的成果，为农业生产的可持续发展贡献力量。
二、作物茎秆抗倒伏的力学分析作物茎秆的抗倒伏性能是评价其机械稳定性和产量的重要指标。
倒伏不仅影响作物的光合作用和生长发育，还会增加收割和后续处理的难度，降低整体产量。
因此，从力学的角度对作物茎秆的抗倒伏性能进行分析和评价，对于优化作物种植结构、提高产量和质量具有重要意义。
力学分析首先关注作物茎秆的力学特性，包括弹性模量、剪切模量、抗压强度等。
这些参数可以通过材料力学实验获取，如三点弯曲试验、压缩试验等。
通过这些实验，可以了解茎秆在受到外部力作用时的应力分布和变形情况，从而评估其抗倒伏性能。
茎秆的形态结构也是影响抗倒伏性能的重要因素。
茎秆的高度、直径、壁厚、节间长度等形态特征，以及茎秆内部纤维的排列方式和密度，都会对抗倒伏性能产生影响。
小麦茎杆抗倒伏的模型分析
摘要 ： 对小麦茎秆进行受力分析， 运用挠曲线近似方程的叠加， 势能驻值原理， 建立了茎秆在穗重和风载双重作
用下茎秆抗倒 伏的精确模型， 并 给出临界风力的具体表达式． 结果 表明 ： 茎 秆的高度越高， 承载 的临界力越小， 但 并不是简单 的反 比例关 系 ； 抗弯刚度 与倒伏临界力成显 著的正线性相关 ； 单穗重 的增加也会降低抗倒伏临界力．
Ｙｕ Ｘｕ ｅ。 ， Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｗａ ｎｑ ｉ ｎ ２ ， Ｌｕ Ｂｏ ２ ， Ｒｕ Ｚｈ ｅ ｎ ｇ ａ ｎ ｇ
（ １ ． Ｘｉ ｎ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｘｉ ｎ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ４ ５ ３ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Байду номын сангаасＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
２ ０ １ ３年 １ ２月 Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ １ ３
ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ － ７ ５ １ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ９
小麦茎杆抗倒伏 的模型分析
于雪 ， 张万琴 ， 陆博 ， 茹振 刚 。
ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｘｉ ｎ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ４ ５ ３ ０ ０ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｗ ｈ ｅ ａ ｔ ｓ ｔ ｅ ｍ ｌ ｏ ｄ ｇ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｔ ｓ ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ．
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究近年来，由于气候变化和人口增长等因素，小麦产量和品质面临着严峻的挑战。
茎秆抗倒特性是小麦产量稳定性和灾害防控的重要指标之一。
不同小麦品种对倒伏的抵抗能力不同，因此研究小麦品种茎秆抗倒特性及其对产量的影响有助于指导小麦品种选择和栽培管理。
本文旨在探讨不同小麦品种茎秆抗倒特性及其对产量差异的研究进展。
茎秆抗倒特性是指小麦茎秆在外界压力下保持稳定不倒伏的能力。
小麦茎秆抗倒特性与茎秆的物理结构、茎秆生长势、茎秆力学性能等因素密切相关。
在研究小麦茎秆抗倒特性时，常用的指标包括：茎秆倒伏率、茎秆断折力、茎秆抗弯强度、茎秆刚度等。
不同小麦品种对茎秆抗倒特性的表现差异较大。
一般来说，固根性好的品种茎秆抗倒性能较强。
以近年来广泛种植的弱度稻优402、玉米801和宁8等品种为例，它们的穗位茎秆一般长而直，主秆下部较硬，茎秆断折力较大，同等条件下抗倒性能明显优于其他品种。
而一些乡土小麦和部分外来品种则表现出较差的茎秆抗倒特性，极易发生倒伏。
小麦品种茎秆抗倒特性与产量之间存在密切的关系。
倒伏对小麦产量的影响主要表现在它会导致部分穗粒落地或过熟，又造成抽穗期后茎秆的生长减缓和光合作用的降低，最终导致产量的减少。
据统计，在滋阳地区进行的连续两年的试验结果表明，倒伏率为10%时，产量降低幅度在10%左右，当倒伏率达到30%时，产量可下降30%以上。
因此，选择茎秆抗倒性能强的小麦品种是提高小麦产量稳定性和抗灾能力的重要措施之一。
在实际种植过程中，除了选择固根性好的品种外，还需要注意科学施肥、合理配水、农药及防治等方面的问题，以确保小麦茁壮生长，提高茎秆抗倒能力。
目前，国内外对小麦品种茎秆抗倒特性的研究主要集中在以下几个方面：1、物理性状研究：包括茎秆直径、壁厚、断折力、抗弯强度、刚度等指标的分析测定。
2、生理性状研究：包括茎秆细胞壁厚度、细胞壁松散度、茎秆膜脂含量、细胞色素含量等指标。
3、分子生物学研究：包括基因表达和遗传多态性等指标的测定和分析。
小麦倒伏影响因素的力学有限元分析
小麦倒伏影响因素的力学有限元分析倒伏是外界因素引起的植物茎秆从自然状态到永久错位的现象。
小麦是我国重要的粮食作物，小麦生长过程中倒伏现象不但会造成小麦的减产，还会影响小麦的籽粒质量，成为制约小麦高产稳产的重要因素。
因而作物倒伏问题成为农学家亟待解决的问题之一。
小麦力学性质通常的分析方法是将小麦茎秆理想地视作一端固定、一端自由且具有弹性的均匀粗度和厚度的空心细长秆，忽略了茎秆横截面微观构造对小麦茎秆倒伏的影响。
为此，作者以茎秆基部第一节间作为研究对象，通过ANSYS软件建立小麦茎秆的力学有限元模型，将小麦抽象成均匀正交各向异性的双层复合空心圆柱模型，考虑小麦横截面微观构造对小麦不同方向的弹性模量以及小麦有限元单元选取的影响。
理论分析小麦倒伏时小麦茎秆基部第一节间的长度，茎粗以及小麦壁厚和小麦茎秆变形的关系，为小麦倒伏的研究提供力学理论支持。
1 小麦倒伏的分类小麦倒伏分为茎倒伏和根倒伏。
根倒伏是茎秆整体产生倒伏而茎秆不弯曲的现象。
根倒伏主要是由于土壤含水量高以及土壤结构强度差等原因，使小麦根系发育不良造成植株倒伏。
另外小麦植株自身根系较弱、分布浅和病虫害的影响也是造成植株倒伏的重要原因。
茎倒伏是作物茎秆弯曲或折断但根部固定无损的现象。
造成茎部弯折性倒伏的原因一方面是植株自身基部节间纤细，茎秆硬度低；另一方面是外界因素，如恶劣的自然天气（大风、暴雨、暴雪、冰雹等）。
研究表明根倒伏相对茎倒伏减产较小，从而认为茎倒伏小麦倒伏的主要形式。
本文主要分析小麦基部节间茎秆的特性与小麦茎秆变形之间的关系，理论验证小麦茎倒伏的不同影响因素。
2 小麦横截面微观结构据小麦的微观结构，可以将小麦抽象成双层复合空心圆柱结构，外层为小麦的厚壁机械组织，里层为带有维管束组织的基本薄壁组织。
3 模型的建立与求解选取小麦茎秆基部第一节间作为研究对象，将其模拟成一种双层复合空心圆柱结构。
参照文献的数据，基部第一节间的外径D=5mm，壁厚d=0.47mm。
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究
不同小麦品种的茎秆抗倒特性和产量差异一直以来都是农业科研领域的热点问题。
茎秆抗倒特性是指小麦植株在自然环境中抵抗外界力量作用下的倒伏能力。
茎秆的抗倒特性与小麦的品种、生长环境以及栽培管理等因素密切相关。
本文将从小麦品种茎秆抗倒特性以及产量方面展开研究。
不同小麦品种的茎秆抗倒特性存在明显差异。
研究表明，一些品种的茎秆较为粗壮，茎秆中的黎明层发达，纤维素含量高，这些特性能够提高茎秆的硬度和韧性，增强抗倒能力。
而一些品种的茎秆较为细弱，黎明层发育较差，纤维素含量较低，这些特性会导致茎秆易折断，降低抗倒能力。
选择茎秆抗倒特性较好的小麦品种是提高抗倒能力的关键。
茎秆抗倒特性和小麦产量之间存在一定的关系。
研究发现，茎秆抗倒特性较好的小麦品种通常具有较高的产量。
这是因为茎秆抗倒特性好的品种在生长过程中能够保持较好的秆直性，有效避免了倒伏现象的发生，从而保证了充分的光合作用和养分供应，提高了产量。
而茎秆抗倒特性差的品种容易发生倒伏，导致茎秆拉伤、秆倒、叶片失去光合作用功能，严重影响了产量。
茎秆抗倒特性和产量之间的关系在小麦栽培中具有重要意义。
茎秆抗倒特性和小麦产量的研究对小麦生产具有重要意义。
通过研究不同小麦品种的茎秆抗倒特性，可以筛选出具有良好抗倒能力的小麦品种，并且通过杂交育种和基因编辑等手段改良茎秆抗倒特性，进一步提高小麦的抗倒能力和产量。
研究茎秆抗倒特性和产量的关系，可以为小麦栽培中的茎秆管理、施肥、灌溉等措施提供科学依据，帮助农民合理调控小麦生长环境，提高小麦产量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
依据图 1 所得公式得如下等式： mi L = m0 （ ∑ i =0 = m3 （
5
由表 1 可知 2008 年的矮抗 58 和 TM 这 2 种小麦的抗 倒伏指数比其他品种的要小， 即这 2 种小麦不易倒伏。 各 品种小麦抗倒伏性能由强到弱依次排列： TM ＞ 矮抗 58 ＞ 联丰 85 ＞ 周麦 18 ＞ 国信 ＞ 智 9998 早。 这与 2008 年数据 说明给出的抗倒性与穗数、 单穗籽粒重的经验结论大致相 同， 验证了该模型的合理性。 在 2011 年所给的数据中， 不同品种的小麦测试时间 不同， 不同时间测试数据的数目也不同， 综合分析， 在计算 不再考虑小麦测试时间的 不同品种小麦的抗倒伏指数时， 因素， 对于同一品种小麦选取数据信息较多的那一部分 考虑。 考虑到 2011 年测量数据 1 中矮抗 58 穗下第五节中 缺失的长和鲜重会对计算茎秆鲜重造成一定影响， 因此要 依据 将部分缺失数据补充完整。麦秆由茎秆和麦穗组成， 图 1 所得公式， 化简得出以下方程组：
5
由图 1 可知， 计算茎秆重心高度公式如下：
n n n l0 l1 l2 + ∑l ） + m1 （ + ∑ l i ） + m2 （ + ∑ li ） mL = m0 （ i =2 i =3 2 i =1 i 2 2
（ 5）
其中 L 由（ 3 ） 式表示。 将 2008 年所需数据代入（ 5 ） 式求得各品种的抗倒伏指数， 见表 1 。
Study on Stem Lodging － resistance of Wheat Later Development
Wang Erwei1 et al． （ 1 School of Science，Nantong University， Nantong 226007，China） Abstract： In order to solve the later period of the development of high － yielding wheat “stem down”problem． The first study was wheat development of the late lodging － resistance performance， then we got lodging － resistance index formula for different varieties of wheat stem traits． We could obtain the missing data by the usage of leverage on wheat stem． Secondly，the use of gray system theory and dimensionless processing draw a correlation between the wheat lodging － resistance index and stem characters． Finally， considering the weight and wind loads under the stress of wheat， we got the mechanical model of wheat lodging － resistance with the reference of moment of inertia，bending stiffness and other mechanical theories． Based on the data of 2007，we obtained all varieties of wheat ripe stage lodging － resistance wind speed and verified that the model is reasonable． Key words： Wheat stem； Lodging － resistance index； Gray system； Correlation analysis
l3 l4 l5 + l 4 + l 5 ） + m4 （ + l 5 ） + m5 2 2 2
（ 2）
解方程即得茎重心（ 含穗） 高度为
5 5 5 l0 l1 l2 L = （ m0 （ + ∑ l i ） + m1 （ + ∑ l i ） + m2 （ + ∑l i ） i = 1 i = 2 i = 3 2 2 2 5 l3 l4 l5 + l 4 + l 5 ） + m4 （ + l 5 ） + m5 × ） / ∑ m i + m2 （ i = 0 2 2 2
2 拟合函数（ 4 ） 的决定系数为 R = 0． 9486 ， 可以看出函
数（ 4 ） 的拟合效果较好。 首先根据 2008 年数据中的茎秆 粗厚算出试样抗弯截面系数 W， 然后代入拟合函数（ 4 ） ， 得出 2008 年该品种小麦的机械强度 S。此时 2008 年各种
图1 茎秆重心高度示意图
小麦的抗倒伏指数公式为： λ= （ ∑m i ） L i =0 3． 931W － 0． 02291
（ 3）
材料机械强度指材料受外力作用时， 其单位面积上所 承受的最大负荷， 为简便起见， 这里用抗弯强度来表示其 机械强度。而抗弯强度与抗弯截面系数 W 有关， 且抗弯
［1 ］ 截面系数 W 由茎秆粗 D 和壁厚 t 表示 ， 所以机械强度
与粗厚的关系可由 S 与 W 表示。令机械强度 S 与试样抗 弯截面系数 W 存在某种数学关系， 依据 2007 年数据中的 机械强度与茎秆粗厚数据， 通过 matlab 编程得出机械强度 与抗弯截面系数的拟合函数。 由 2007 年腊熟期数据可得各品种小麦的机械强度与 抗弯截面系数之间的拟合函数。由题目所给数据可知， 矮 所以只 抗 58 和周麦 18 在 2008 年和 2011 年中都有测试， 需拟合这 2 种小麦的机械强度与抗弯截面系数之间的关 系， 根据拟合 效 果， 选 取 拟 合 函 数， 并 以 此 为 依 据， 作为 2008 年求机械强度的参考函数。 对于 10 月 10 号播种的 矮抗 58 ， 剔除异常数据， 可得其拟合函数： S = 3． 931W － 0． 02291 （ 4）
表1
品种 抗倒伏指数 矮抗 58 0. 77
+ … + mn
ln 2
5 5 5 l0 l1 l2 + ∑l ） + m1 （ + ∑l ） + m2 （ + ∑l ） 2 i =1 i 2 i =2 i 2 i =3 i
2008 年各品种小麦的抗倒伏指数
周麦 18 1. 06 国信 1. 40 智 9998 早 联丰 85 1. 55 0. 81 TM 0. 53
Anhui Agri. Sci. Bull. 2012 ， 18 （ 13 ） 安徽农学通报，
叶绿素仪：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｙ－１７．ｃｏｍ／
25
小麦发育后期茎秆抗倒伏性模型研究
王二威
1
范蓉蓉
2
王延峰
郭跃华
1*
（ 1 南通大学理学院，江苏南通 226007 ； 2 南通大学 电气工程学院，江苏南通 226007 ）
观察 2007 年的测量数据可知， 茎秆鲜重、 茎秆重心高 度和茎秆机械强度均已给出， 与 2008 年和 2011 年所给数 据相比比较完整， 则矮抗 58、 新麦 208 和周麦 18 这 3 种小 麦的抗倒伏指数公式即为（ 1） 式。 2008 年数据中没有给出茎秆重心高度和茎秆机械强 度， 所以需要通过已知数据计算出茎秆重心高度和茎秆机 械强度。
基金项目： 江苏省教育科学” 十二五” 规划课题（ C － a /2011 /01 /29 ） 。 作者简介： 王二威（ 1988 － ） ， 男， 河南漯河人， 在读硕士， 研究方向： 组合设计与编码密码学。* 通讯作者
收稿日期： 2012 － 06 － 01
26
Anhui Agri. Sci. Bull. 2012 ， 18 （ 13 ） 安徽农学通报，
1. 3
模型建立与求解
可以依据题目中判断茎秆抗倒伏
性的抗倒伏指数公式来直接计算各品种小麦的抗倒伏指 茎秆抗倒伏指数 = 茎秆鲜重 × 茎秆重心高度 / 茎秆机械 数， 强度。 λ= mL S （ 1）
1
1. 1
抗倒伏指数模型
模型假设 （ 1） 假设单穗鲜重为茎秆鲜重， 指的是单茎
小麦的重量， 包含了茎秆和穗头。而穗鲜重指的是穗头的 2008 年的个别缺失数据用 重量， 不含茎秆。（ 2） 假设 2007、 平均值来代替， 剔除个别异常数据。（ 3） 假设小麦茎秆总体 上是均匀的空心圆柱体。（ 4） 假设小麦茎秆是一种材料， 用 抗弯强度来表示其机械强度。（ 5 ） 假设小麦茎秆材质是各 节均匀分布的。 1. 2 符号说明 λ： 茎秆抗倒伏指数； l0 ： 穗长； l i ： 穗下第 i i = 1， 2， …5； L： 茎重心（ 含穗） 高度 ； L0 ： 茎重心（ 不含 节长， 穗） 高度； m： 茎秆鲜重； m0 ： 单穗籽粒重； m1 ： 穗下第 i 节重 i = 1， 2， …5； D： 平均粗； t： 平均壁厚； S： 茎秆机械强度； W 量，
“茎倒” 摘 要： 为了解决高产小麦发育后期 这一问题， 首先研究小麦发育后期的抗倒伏性能， 针对不同品种小麦茎秆性 状得出其抗倒伏指数公式， 对于缺失数据， 利用杠杆原理对小麦茎秆分割求和， 将数据补充完整。其次， 采用灰色系统相 关性理论， 对原始数据进行无量纲化处理， 得出小麦抗倒伏指数与茎秆性状之间的相关性。最后， 考虑小麦在麦穗自重 和风载作用下应力时， 引用惯性矩、 抗弯刚度等力学相关理论建立小麦抗倒伏的力学模型， 以 2007 年数据为例， 求得各 品种小麦腊熟期的抗倒伏风速， 验证所建模型的合理性。 关键词： 小麦茎秆； 抗倒伏指数； 灰色系统； 相关性分析 中图分类号 S512. 1 文献标识码 A 文章编号 1007 － 7731（ 2012） 13 － 25 － 04