水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述
水稻茎秆抗倒性构成因素的研究
与 Z 相关 0.294 0.194 0.158
- 0.074 0.367* 0.034 0.469**
- 0.016 0.340* 0.007 0.077 0.111 0.106 0.069 0.914* 0.880**
与 BS 相关 - 0.452** 0.036 0.023 0.210 - 0.292 0.139 - 0.357* 0.203 - 0.221 0.184 0.199 0.103 0.152 0.138 - 0.708** - 0.606**
代号 1 2 3 4 5 6 7
表 1 供试品种
编号 P1 P2 D2 D3 F3 B1 B2
品种来源 沈农 15(P1) 辽粳 454- 17(P2) 沈农 15×辽粳 454- 17 (F2) 辽粳 454- 17×沈农 15 (F2) 沈农 15×辽粳 454- 17(F3) 沈农 15×辽粳 454- 17×辽粳 454- 17(B1) 沈农 15×辽粳 454- 17×沈农 15(B2)
收获后考种,测定基部节间重、各节间长、主
茎单株重、穗重以及产量构成各性状。 1.3 参数计算
(1)全株加在基部节间的弯矩(WP,g·cm) WP=SL×FW
SL:基部节间折断部位到主茎顶端的距离 (cm),FW:基部节间折断部位到主茎顶端的鲜重 (g)。
(2)折断时的弯距(M,g·cm)它表示基部节 间的抗折强度,代表折断一定长度的基部节间所 需要的力。
中图分类号:S - 3
文献标志码:A
文章编号:1673- 6737(2008)02- 0016- 06
Studies on the Composition of Lodging Resistance in Rice
水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展
顾汉柱,王 琛,张 瑛,等.水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展[J].江苏农业科学,2023,51(21):1-7.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.21.001水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展顾汉柱,王 琛,张 瑛,吴 昊,肖治林,景文疆,张 耗(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州225009) 摘要:倒伏是严重影响水稻产量和品质的重要因素之一,随着水稻群体数量和产量的进一步提高,增加了倒伏的潜在风险,水稻高产与倒伏的矛盾日益突出。
茎秆作为水稻抗倒伏的主要研究对象,在水稻抗倒伏方面发挥着主要作用,因此,理解茎秆抗倒性的生理机制是进一步改善高产品种抗倒伏能力的重要环节。
本文阐述了水稻倒伏的类型和评价方法,并依据前人研究梳理了水稻茎秆的力学特性、形态学特性(株高、节间长度、秆壁厚和茎秆直径)、生理特性(非结构性碳水化合物、木质素生物合成、植物激素)、品种差异、水分管理及肥料管理在水稻抗倒伏方面的研究进展,最后提出了目前存在的问题以及今后的研究方向,旨在为提高水稻抗倒伏能力,实现水稻高产稳产优质目标提供参考和指导。
关键词:水稻;抗倒伏;生理机制;水氮管理 中图分类号:S511.01 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)21-0001-06收稿日期:2023-02-11基金项目:国家自然科学基金(编号:32071944);江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(编号:SWYY-151);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
作者简介:顾汉柱,男,江苏连云港人,硕士研究生,主要从事水稻栽培生理研究。
E-mail:guhanzhu2022@163.com。
通信作者:张 耗,教授,主要从事水稻高产生理与栽培管理研究。
E-mail:haozhang@yzu.edu.cn。
水稻抗倒伏生理机制与评价方法8篇
水稻抗倒伏生理机制与评价方法8篇第1篇示例:水稻是中国重要的粮食作物,而倒伏是水稻生长过程中常见的问题之一。
倒伏会造成稻谷质量下降、产量减少甚至无法收割等严重后果,因此研究水稻抗倒伏的生理机制及评价方法至关重要。
一、水稻抗倒伏的生理机制1. 钙离子调控:钙是植物细胞壁的重要成分,能够增加细胞壁的强度,提高水稻的抗倒伏能力。
钙还能够调节植物内的多种生长激素,影响植物茎秆的生长和发育。
2. 硅元素增强:硅是水稻生长中的重要元素之一,能够增加细胞壁的机械强度,提高水稻抗风倒的能力。
硅元素还能够促进水稻的吸收养分,增强植株的抵抗力。
3. 生长调节素:生长调节素,如赤霉素、赤脱氢酸等,能够调节植物茎秆的生长和发育,提高植株的抗倒伏能力。
4. 抗逆基因:水稻中存在一些抗逆基因,能够提高水稻植株对外界逆境的抵抗力,包括抗风倒能力。
1. 利用倾倒试验:在水稻生长过程中,人为制造倒伏的环境,观察各品种或各处理下水稻的倒伏状况,从而评价水稻的抗倒伏能力。
2. 测量茎秆抗折强度:通过测量水稻茎秆的抗折强度,来间接评价水稻的抗倒伏能力。
抗折强度越高,说明水稻茎秆的机械强度越大,抗倒伏能力越强。
3. 耐压性测定法:利用专门的设备对水稻茎秆进行压力测试,观察水稻茎秆在不同压力下的变形情况,从而评价水稻的抗倒伏能力。
4. 形态指标分析法:通过分析水稻倒伏后的植株形态指标,如根部结构、株高、叶面积等,来评价水稻的抗倒伏能力。
形态指标越好,说明水稻抗倒伏能力越强。
在水稻种植中,及时采取措施提高水稻抗倒伏的能力,能够有效减少因倒伏而造成的损失,提高水稻的产量和质量。
希望通过不断深入的研究及评价方法的完善,进一步提高水稻抗倒伏的能力,为水稻生产提供更好的支持。
第2篇示例:水稻是全球重要的粮食作物之一,但在生长过程中常常会遭受倒伏的影响。
倒伏会导致水稻减产甚至绝收,因此研究水稻抗倒伏的生理机制和评价方法具有重要意义。
本文将围绕水稻抗倒伏的生理机制和评价方法展开探讨。
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
水稻成熟期倒伏不仅会使稻谷产量及稻米品质下降,而且会使收割成本增加[1],已成为水稻生产中面临的重大难题之一。
品种自身的基因型是影响水稻抗倒性的内因和根本[2]。
自水稻矮秆基因sd1的发现和利用以来,虽解决了高秆水稻品种的倒伏问题,产量、经济系数也得到大幅度提高[3],但株高降低限制了植株整体生物量的增加,导致水稻产量长时间无法取得重大突破[4-5]。
研究表明增加株高是实现生物产量突破的重要途径之一[6],随着国家超级稻育种攻关的实施,诞生了一批又一批高生物量杂交水稻品种,并已陆续用于生产,虽提高了产量,保证了粮食的高产稳产,但同时也增大了倒伏的风险[7]。
因此,有效解决高产型杂交水稻的倒伏问题对水稻高产稳产和优质生产意义重大。
关于茎秆形态性状对水稻倒伏性的影响前人进行了大量探索,多数研究认为水稻倒伏指数与株高呈显著或极显著正相关[8-9],与基部伸长节(基部第二伸长节)的长度呈显著或极显著正相关[10-11],与基部伸长节(基部第二伸长节)茎粗呈正相关[9,12-13],与基部伸长节(基部第二伸长节)茎壁厚呈极显著正相关[12-13]。
然而,也有研究者认为株高与抗倒性没有直接关系[14],株高并不是抗倒的关键因素[15],有些抗倒性强的品种的株高反而高于抗倒性弱的品种,水稻基部伸长节间的茎粗亦与倒伏指数呈显著负相关[16];目前定位到的水稻抗倒相关QTL 对表型变异的解释率亦不高[17]。
基于穗型对水稻品种抗倒性的影响,推测产量构成因子可能会影响水稻品种的抗倒性。
因此,选择有代表性的水稻材料,从茎秆形态性状和产量构成因子两方面入手,研究其对水稻抗倒性的影响,对抗倒水稻品种培育意义重大。
基于此,笔者以5个高产型水稻品种为材料,研究其倒伏指数与茎秆形态性状、产量构成因子的相关性,阐明茎秆形态性状、产量构成因子对高产型水稻抗倒性的影响,为高产型杂交水稻品种培育提供理论指导。
1材料与方法1.1试验材料试验材料选择全生育期基本一致、倒伏特性不同收稿日期:2023-05-31基金项目:重庆市农业科学院青年创新团队项目(NKY-2018QC03)。
寒地水稻倒伏的原因及抗倒伏技术分析
B i n g h a i f a n g z h i近年来,寒地水稻倒伏现象严重,使水稻的产量和品质受到很大影响,分析倒伏的原因,采取抗倒伏措施,可以显著降低因倒伏造成的经济损失。
本文对寒地水稻倒伏的原因进行了分析,并提出了抗倒伏措施。
一、寒地水稻倒伏的主要原因1、寒地水稻自身的原因品种因素往往决定了水稻的抗倒能力和倒伏的程度,主要关注三方面的因素:株高、茎秆强度及穗的形状。
一是株高因素。
植株的高度与抗倒能力成正比,越高越不抗倒,一般来说,植株的高度超过90厘米时,倒伏的风险就会增加。
二是茎秆的强度因素。
茎秆的质地决定了其强度和抗倒性,茎秆组织细胞排列紧密,细胞中含有大量的硅、钙、钾等元素,表明茎秆的强度大,反之表示强度弱,植株易倒。
当前种植的寒地水稻中,许多品种的茎秆强度较差,抗倒能力弱,倒伏的可能性大。
三是穗部形状因素。
穗部是生在植株顶端的,穗越大、越重,越易形成头重脚轻状态,倒伏的几率也会增加。
而且穗形松散的,在受到风雨侵袭时更易倒伏。
2、栽培管理的原因一是施肥不科学。
水稻种植户因追求高产量而盲目加大施肥量,使氮磷钾肥的用量均超过正常指标,导致植株长势过旺,高度较高,茎秆变细,抗倒性变差。
而且在施肥时超量使用氮肥,使植株只长高不增壮。
另外,施肥的时间也不准确,表现最明显的是分蘖肥施用时间过晚,直到穗分化后期才发挥效力,导致茎基部的节间较长,植株过高,抗倒性变差。
二是灌溉不合理。
未采取浅湿干间歇式灌溉法,并未适时晒田,使植株的根系不发达,须根不足,扎根过浅,增加倒伏风险。
三是整地不标准。
在对稻田进行平整时,常从高处取土将低处填平,导致高处的土层变薄,而低处的土层变厚,致使低处的植株长势好,易倒伏。
这也是相邻的地方却有的倒伏,有的不倒的原因。
四是栽培密度不适宜。
栽培过密会导致水稻过早封行,影响通风和透光效果,叶片的面积变小,光合效果变差,致命茎秆变细变弱,维管束数变少,根系发育不良,易发生倒伏。
水稻化控抗倒伏技术的研究
水稻化控抗倒伏技术的研究【摘要】水稻是一种重要的粮食作物,但水稻倒伏严重影响着产量和质量。
为了解决这一问题,研究人员开展了水稻化控抗倒伏技术的研究。
本文从水稻倒伏的影响入手,探讨了水稻化控抗倒伏技术的原理和现有研究成果。
在此基础上,提出了优化研究方法和未来研究方向。
结论部分强调了水稻化控抗倒伏技术的重要性,并展望了水稻抗倒伏技术的发展前景,为提高水稻产量和质量提供了新思路和方法。
通过本文的研究,可以为水稻种植者和科研人员提供参考和借鉴,推动水稻抗倒伏技术的进一步发展和完善。
【关键词】水稻化控抗倒伏技术、研究背景、研究目的、水稻倒伏的影响、原理、现有研究成果、优化研究方法、未来研究方向、重要性、发展展望1. 引言1.1 研究背景水稻是我国主要的粮食作物之一,也是许多发展中国家的主要粮食来源。
水稻在生长期间往往容易受到倒伏的影响,这会导致产量和品质的损失。
水稻倒伏现象主要是由于植株茎秆过长或生长不健壮,受到外部环境因素的影响而倒伏在地,造成稻谷扭曲、土壤密实、通风不良等问题。
为了解决水稻倒伏问题,研究人员开始探索水稻化控抗倒伏技术。
这项技术旨在通过调控水稻生长发育过程中的关键调控因子,提高水稻植株的抗倒伏能力,从而减少倒伏发生的可能性。
在过去的研究中,科研人员已经取得了一些进展,探索出了一些潜在的应用于水稻抗倒伏的技术方案。
目前水稻化控抗倒伏技术仍面临一些挑战,包括技术的稳定性和实用性等方面。
对水稻化控抗倒伏技术的研究仍需进一步探索和完善。
希望通过本文的研究,能够深入了解水稻倒伏的影响,探讨水稻化控抗倒伏技术的原理和现有研究成果,为未来的研究和实践提供借鉴和参考。
1.2 研究目的水稻是我国主要粮食作物之一,倒伏严重影响了水稻的生长发育和产量。
为了有效地避免水稻倒伏所带来的损失,需要通过研究水稻化控抗倒伏技术,探索提高水稻抗倒伏能力的方法和途径。
本文旨在通过对水稻倒伏影响、化控抗倒伏技术原理、现有研究成果等方面的探讨,明确水稻化控抗倒伏技术的关键问题,为优化研究方法提供理论支持,并为未来研究方向的确定奠定基础。
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展
水稻抗倒伏性状是指水稻植株在倒伏环境下能够保持较好的稳定性和抗倒性能。
倒伏
是一种常见的水稻生长病害,严重影响水稻产量和品质。
研究水稻抗倒伏性状的影响因素
对于提高水稻产量和抗倒能力具有重要意义。
本文将综述水稻抗倒伏性状的影响因素研究
进展,包括株高、茎粗、根系特性、茎秆力学性质等方面。
株高是水稻抗倒伏性状的重要因素之一。
一般来说,较高的水稻植株更容易发生倒伏。
研究表明,株高与水稻茎粗密切相关,株高越高,茎粗越细,植株就越容易发生倒伏。
选
择株高适中、茎粗适度的水稻品种,可以提高水稻的抗倒伏能力。
茎粗也是影响水稻抗倒伏性状的重要因素之一。
茎粗越粗,水稻植株就越能够支撑住
自身重量,减轻倒伏的风险。
研究发现,水稻茎粗主要受到茎节间长度和茎壁厚度的影响。
通过选育茎节间短、茎壁厚度适度的水稻品种,可以提高水稻的抗倒伏能力。
除了上述因素之外,茎秆的力学性质也对水稻抗倒伏性状有重要影响。
力学性质主要
包括茎秆的抗弯刚度、抗压强度和抗拉强度等。
研究发现,增加茎秆的抗弯刚度、抗压强
度和抗拉强度可以提高水稻的抗倒伏能力。
通过选育具有较高抗弯刚度、抗压强度和抗拉
强度的水稻品种,可以提高水稻的抗倒伏能力。
水稻抗倒伏性状的影响因素包括株高、茎粗、根系特性、茎秆力学性质等多个方面。
通过研究这些因素的影响机制,可以为培育抗倒伏性状优良的水稻品种提供理论依据,进
一步提高水稻的抗倒伏能力。
水稻抗茎倒伏的力学评价方法及抗倒因子的研究
水稻抗茎倒伏的力学评价方法及抗倒因子的研究倒伏,一直是水稻生产面临的重要问题之一,而水稻植株抗倒性能的评价,是抗倒研究的重点内容,但迄今为止,兼具较好的理论基础与实用性的评价方法仍较少见。
本文以黄瓜籼、珍珠矮、日本晴等10个抗倒性能不同的水稻品种为材料,通过对自身重力及外界风力、雨水重力、雨水冲击力等各种作用力情况下基部第2节间的力学分析,提出适合移栽水稻抗茎倒伏能力的全新评价体系,在此基础上探明抗倒能力与茎秆形态、节间解剖结构、物质组成成分间的关系。
主要结果如下:1.基于材料力学原理,提出了茎秆抗倒的力学模型,综合分析自身重力、下雨时吸附雨滴的冲击力、雨水重力以及刮风条件下所受风力,推导出节间安全程度指标。
根据风速、各重力单位单茎特征值,降雨量等参数,计算出目标品种在不同气候条件下的安全系数(n)。
安全系数n越大,则此节间抗折断的程度越高,越不容易倒伏;当n<1时,表示该节间抗折力矩小于重力及外力力矩之和,倒伏发生。
2.通过模拟现实中不同风级、降雨强度等条件,测定不同气候下茎秆所受外力的大小,提出了风力、雨水冲击力、雨水重力等的计算模型,简化了模型的测定参数,提高了实用性。
3.通过模型计算,获得了各参试品种在无外力、仅风力存在、仅降雨以及风雨因素同时存在时的抗倒安全系数;分析了各参试品种在本地水稻结实期常见恶劣天气下的抗倒性能。
4.对抗倒安全系数与茎秆形态指标的相关分析结果表明:水稻茎秆安全系数与基部第2节间外径内径、长度均呈负相关,而与外径/内径、节间壁厚呈显著正相关。
5.节间物质组分分析结果表明:结实期茎秆基部第2节间淀粉与可溶性糖含量与安全系数呈正相关,说明茎秆中非结构化合物除了部分供应籽粒灌浆外,还需一定的积累量以担负植株的支撑作用。
纤维素、半纤维素、木质素是细胞壁机械支撑特性的重要组成部分,其含量与安全系数均呈极显著正相关;在矿质元素中,硅、钾的含量直接影响植株的抗倒性能,其含量越高,抗倒性能越好。
水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析
水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析作者:杨文娟来源:《农家科技下旬刊》2017年第05期摘要:水稻倒伏的情况已经成为了水稻高产栽培中普遍面临的问题。
水稻倒伏之后光合作用和是籽粒灌浆作用都停止,最终导致稻米品质严重下降。
经过研究表明,水稻茎秆性状与其抗倒性的关系密切,基于此,在本文中针对水稻茎秆性状进行分析,研究其与水稻抗倒性的关系,对二者配合力的研究,能够对指导抗倒伏水稻新品种的选育具有重要的意义。
关键词:水稻茎秆性状;抗倒性;关系;配合力;分析目前,我国的水稻倒伏形式为茎倒伏,茎倒伏主要发生在茎秆的基部第1-3节。
引起水稻倒伏的原因有很多,包含了遗传因素、生理因素以及耕作制度和环境因素。
虽然水稻抗倒伏能力受到多种因素的影响,但是相关性状的配合力研究比较少。
因此,在本文中针对水稻茎秆形状与抗倒性关系以及配合力的研究,对于水稻品种改良而言作用突出。
一、水稻茎秆性状分析水稻倒伏主要分为茎倒伏和根倒伏两种情况,我国水稻种植的倒伏现象主要以茎倒伏为主,且多发生在茎秆基部的1~3节。
茎倒伏现象的发生受多方面因素影响,包括水稻自身的遗传因素、生理因素,也包括在种植过程中种植技术的影响。
分析水稻茎秆性状是解决水稻倒伏问题的基础,首先通过单季中稻水稻种植实验对水稻茎秆性状进行分析。
单季水稻采用随机区组进行排列,所有的种植水稻都为单本植物。
播种时间为每年的2月末,在五月份进行移栽。
在对这些实验水稻进行管理环节中,齐穗期间选取10个主茎来测定各个伸长节点之间的长度、粗度、茎秆壁厚。
通过实验观察,茎秆倒伏主要发生在水稻的倒3至倒5节之间。
水稻倒伏与其茎秆性状有密切联系,包括水稻的株高、节间粗细、重心高度、茎壁厚度、基部节间长度、茎秆干重、茎秆抗折力等。
此外,也与水稻茎秆的化学成分含量有关,包括纤维素、木质素、钙、钾含量等。
二、水稻茎秆性状与抗倒伏性的关系及防治措施1.茎秆性状与产量因素关系从实际的水稻种植中能够发现,水稻各个节间长度、厚度、粗度,与水稻穗数之间存在着关联,在一定程度上呈现为负相关,但是关系不明显。
寒地水稻倒伏形成的因素及抗倒伏技术研究
B i n g h a i f a n g z h i寒地水稻倒伏形成的因素众多,当多种因素叠加出现时易导致水稻大面积倒伏,使水稻生产受到严重损失。
因此,应针对倒伏的原因采取相应的抗倒伏措施,从而避免水稻出现严重倒伏,减少因倒伏造成的经济损失。
本文研究了寒地水稻倒伏形成的主要因素及抗倒伏技术。
一、倒伏形成的因素1、品种栽培抗倒伏性差的水稻品种,是导致水稻倒伏的主要因素之一。
抗倒性差的水稻品种的外在特征是,植株高、茎秆细、节间长、扎根浅、叶片宽并平展等。
此类品种在进入生长的后期以后,稻穗变重,植株头重脚轻,一旦遇到较大持续的风雨天气,植株茎秆极易发生折断或倾倒。
2、施肥土壤的肥沃程度比较高,有机质含量充足,在这种情况下仍大量施用化肥,尤其是氮肥用量过多,易导致植株贪青徒长,变高变细变嫩,表皮组织变薄变脆,极易发生倒伏。
3、密度插秧时植株的密度过大,田间通风不畅,光照不足,光合作用效果变差,稻田过早封行等因素,都会导致水稻植株羸弱,对整个植株的支撑力不足,遇到大风天气时易发生倒伏。
4、土壤在含沙量过大、过于疏松、耕层浅的土壤上栽培水稻,会引起水稻根系发育不良,根系无法深扎,抓土能力弱。
而且由于沙土地黏性不足,稳固性差,都可能引起水稻出现倒伏。
5、水分灌溉不合理,长时间深水灌溉,影响根部呼吸,导致养分吸收不足,根系严重发育不良,甚至会出现腐烂,易造成水稻倒伏。
6、病虫害纹枯病、稻飞虱、螟虫等病虫害,也是导致水稻倒伏的原因之一。
病虫害会使茎秆枯萎变软,害虫甚至将根系和茎秆咬断,从而引起植株倒伏。
二、抗倒伏技术措施1、栽培抗倒品种抗倒伏品种主要具备以下特点,植株较矮,不超过120厘米、茎秆粗壮、节间较短、根系发达、叶片细窄并收敛、抗病虫能力强等,此类水稻品种具有较强的抗倒伏能力。
在进行水稻栽培时,应选用具有以上抗倒伏特点的品种,这是水稻防倒伏的关键。
2、培育壮苗培育壮苗是保证水稻健壮生长,提高抗倒伏能力的重要手段。
关于水稻茎秆特性与抗倒伏关系的探讨
3展 望
水稻抗倒伏是水稻优质高产种植巾的重要研究课题。 当 前 大
硅 细 胞 以及 构 成 机 械 组 织 的 维 管 束 环 。 增 加 水 稻 茎 秆 巾硅 元 素 的 部 分 研 究 都 集 中在 水 稻 种 植 生 理 上 。进 行 多节 间 育 种 , 优 化水 稻 茎 秆性状 . 是水稻 中 、 高 秆 抗 倒 伏 技 术 的一 个 非 常 有 可 行 性 的 方 向 。另 外 . 水 稻 根 系 是否 发 达 也 直 接 或 间 接 影 响 水 稻 的抗 倒 伏 能 水 稻 成 熟 期 遭 受 病 虫 害 或 不 良天气 影 响 是 导 致 水 稻 发 生倒 伏 水 稻 茎 秆 中 与 倒 伏 密 切 相 关 的化 学 成 分 主 要 有 半 纤 维 素 与 力 : 纤维素 、 可溶 性 糖 、 淀粉与木质素以及硅钾等矿质元素。 半 纤 维 素 的直 接 原 因 。 因此 , 种 植 过 程 中 的病 虫 害 防治 以及 适 当深 耕 、 适 时 与纤维素是水稻茎秆的主要物质成分 , 直 接 制 约水 稻 茎 秆 的 机 械 地 早 种 早 收 也 是 水 稻 生 产 中可 以考 虑 的防 倒 伏 有 效 措 施 。 强度。 一 定茎 秆 体 积 内 纤维 素 含 量越 高 , 其抗弯折能力越强。 而 且 经 过 合 理 的 养 分 管 理 来 提 高 基 部 节 间 的 可溶 性 糖 含 量 , 能 够 减 少
秆 长 间都 呈 非 常 明显 正 相 关
稻 倒 伏 密切 相 关 的肥 料 主 要 包 括 钾 肥 、 氮肥 、 钙肥及硅肥。 适 量 适
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展水稻是我国的主要粮食作物之一,对于我国的粮食安全具有非常重要的意义。
由于种植密度过高、气候变化及自然灾害等因素的影响,水稻在生长过程中容易出现倒伏现象,严重影响了水稻的产量和质量。
研究水稻抗倒伏性状的影响因素对于提高水稻产量具有重要的意义。
本文将就水稻抗倒伏性状的影响因素研究进展进行探讨。
1. 内生激素的调控内生激素在水稻抗倒伏性状中起着非常重要的作用。
研究表明,赤霉素和乙烯是影响水稻抗倒伏性状的两种重要内生激素。
赤霉素是一种生长激素,可以促进植物的茎秆生长,增加茎秆的硬度和韧性,从而提高水稻的抗倒伏能力。
而乙烯是一种促进植物老化和凋落的激素,适当增加乙烯的含量可以促进茎秆的老化和凋落,降低水稻的高度,从而减少倒伏的发生。
合理调节赤霉素和乙烯的含量,可以有效提高水稻的抗倒伏性状。
2. 茎秆组织结构的特征茎秆的结构特征直接影响着水稻的抗倒伏性状。
研究表明,水稻茎秆的力学性能和解剖结构对其抗倒伏性状有着重要影响。
茎秆的力学性能主要取决于其材料的硬度和韧性,而解剖结构则主要包括茎秆的管腔结构和细胞壁厚度。
茎秆材料硬度和韧性高的水稻有着更好的抗倒伏性状,而管腔宽大、细胞壁厚度较薄的水稻则具有更差的抗倒伏性状。
通过改良水稻茎秆的结构特征,可以有效提高水稻的抗倒伏性状。
3. 外部环境的影响外部环境的变化也会对水稻的抗倒伏性状产生影响。
研究表明,温度、湿度、光照以及风力等因素都会对水稻的抗倒伏性状产生影响。
高温和干旱的气候条件会导致水稻茎秆生长不良,从而降低其抗倒伏能力;而强风和强烈的光照则会增加水稻茎秆的负荷,加速其老化和凋落,从而增加倒伏的发生。
通过合理调控外部环境的因素,可以有效提高水稻的抗倒伏性状。
二、水稻抗倒伏性状的研究进展1. 抗倒伏性状的遗传改良近年来,通过分子育种和基因编辑技术,人们在水稻抗倒伏性状的遗传改良方面取得了一系列的研究进展。
研究人员发现,水稻抗倒伏性状与多个基因相关联,如qPDH1、qSD1等,通过对这些基因进行遗传改良,可以显著提高水稻的抗倒伏性状。
水稻抗倒伏模型研究进展
水稻抗倒伏模型研究进展倒伏对水稻产量和品质有着重要影响,同时倒伏的发生还增加了水稻收割的难度,因此倒伏是制约水稻高产稳产优质的重要因素之一。
随着超高产水稻品种的选育和推广种植,加上化肥施用量的不断增加,倒伏问题日趋严重。
水稻高产品种的推广以及农业机械化的快速发展对水稻抗倒伏能力提出更高的要求。
关于水稻茎秆结构特征、生理特征和物理性状与抗倒伏的关系研究报道和综述很多,水稻茎秆特性与抗倒伏相关性QTL定位分析也有报道。
本文从水稻抗倒伏模型的角度对相关研究进行综述,以期推进水稻抗倒伏模型以及与计算机模拟技术相结合的研究。
1作物模型的功用作物模型是农业模型的重要组成,是农业信息化、数字农业的核心内容之一。
广义作物模型是指借助于数学公式或数值模拟手段对作物生长、发育和最终的干物质产量进行模拟和预测,既包括动态过程的描述,也包括经验公式的表达;狭义的作物模型是指基于作物生理过程,对作物的生长、发育和产量形成过程进行动态模拟的一系列数学公式的综合。
作物模型的成功开发和应用促进了对作物生育规律由定性描述向定量分析的转化过程,为作物生长决策系统的开发与应用奠定了很好的基础,特别是为持续农业和精确农业的研究提供了科学的工具。
国际水稻研究所己开始用作物生长模型模拟作物形态和生理特征在不同环境下的变化进行育种及帮助选择理想株型。
作物栽培模拟优化决策系统、作物计算机模拟、虚拟植物、农业专家系统的开发与应用都以农业模型为核心。
由此可见,作物模型是农业数字化、可视化的重要基础。
2基于生物力学的倒伏模型袁志华等建立的农作物茎秆的力学模型,应用于水稻抗倒力学分析,得出衡量水稻抗倒伏能力的力学数学模型:茎秆系数:λ=一bL2/I (1)茎秆临界力:p=8E/λ2一Q/b (2)式中:λ一茎秆系数(cm。
);L一株高(cm);I一茎秆截面的惯性矩(cm4),I=D4/64,D一水稻茎秆截面直径(cm);p一茎秆临界力;E一茎秆弹性模量(Pa);Q一茎秆倒伏临界茎重(g).b一常数。
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展
水稻抗倒伏性状影响因素研究进展水稻倒伏是指水稻植株在生长过程中遭受外界环境因素的影响,导致植株倒伏,严重影响水稻的正常生长和产量。
水稻抗倒伏性状是指水稻抵御倒伏的能力,该性状的形成受到多个因素的影响。
本文将从种质资源、植株生理特性、生长环境、育种筛选等方面综述水稻抗倒伏性状影响因素的研究进展。
1. 种质资源对水稻抗倒伏性状的研究表明,水稻种质资源是影响抗倒伏性状的重要因素。
研究发现,不同品种之间存在较大的抗倒伏性差异。
一些种质资源具有较强的抗倒伏性状,如旱稻品种“新梅63”、“松江11号”等。
通过合理利用种质资源,挖掘抗倒伏性状相关基因,对提高水稻抗倒伏性状具有重要意义。
2. 植株生理特性水稻植株生理特性是影响抗倒伏性状的重要因素之一。
植株高度、茎粗度、茎秆强度等生理特性与抗倒伏性状密切相关。
研究表明,株高和茎壁厚度对水稻的抗倒伏性状起着重要作用。
茎秆中的硅含量也与水稻抗倒伏性状密切相关。
通过调节植株生理特性来提高水稻的抗倒伏性状,具有重要意义。
3. 生长环境生长环境是影响水稻抗倒伏性状的重要因素之一。
水稻生长过程中,生长环境的改变会对水稻抗倒伏性状产生影响。
氮肥供应量和灌浆期的水分状况等因素,都会对水稻的抗倒伏性状起到一定的影响。
研究表明,在适宜的氮肥供应条件下,水稻茎秆生长速度较快,茎秆强度增强,抗倒伏性状得到提高。
适当的灌浆期供水可以提高水稻抗倒伏性状。
在育种过程中,需要根据不同的生长环境条件,选择适宜的种质资源进行育种。
4. 育种筛选育种筛选是提高水稻抗倒伏性状的重要途径。
通过选择抗倒伏性状强的亲本进行杂交,选育出具有较强抗倒伏性状的优良品种。
研究表明,通过选择较为抗倒伏的品种进行育种,可以获得抗倒伏性状较好的后代。
从种质资源中筛选出的抗倒伏性状相关基因也可用于分子标记辅助选育。
育种筛选是提高水稻抗倒伏性状的有效途径。
水稻抗倒伏性状的影响因素涉及种质资源、植株生理特性、生长环境和育种筛选等方面。
水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述
水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述植物保护学院植保0903班 2009034010307 刘旭摘要:水稻倒伏是严重影响水稻产量的一个重要因素。
本文从水稻茎秆结构、株高、例伏类型、机械强度等,以及研究抗倒性的方法等几个方面综述了茎秆性状与抗倒之间的关系,试图为增强对水稻抗倒性的认识和研究提供参考。
关键词:茎秆;抗倒性;机械强度水稻倒伏严重影响水稻产量的提高。
倒伏是稻体内因和外界环境条件综合作用的结果。
内因是品种自身抗倒伏性,抗倒性强弱与茎秆机械组织的强度、茎秆的韧性以及地上各节的长度,特别地表节的长度密切相关。
外因是栽培条件。
特别是肥水管理不当,如氮素吸收过剩、过度密植、深水灌溉等,都会对水稻抗倒性产生影响。
此外,风雨及病虫害等也会引起倒伏。
倒伏不仅给产量造成损失,也给收割带来不便。
因而倒伏与高产一度成为水稻高产育种的一个“瓶颈”。
对此,国内外“' 很早就开始这方面的研究。
国外曾最早采用实验室检测方法对玉米进行抗倒伏强度的定量分析,但该方法有很大的局限性。
为了解决高产与倒伏之间的矛盾,水稻育种专家们多年来分别从水稻茎秆结构、株高、倒伏类型、机械强度等方面对水稻的抗倒性进行了研究。
笔者也从形态学、生理学和分子生物学方面对此进行研究。
现将前人有关杂交稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究进展综述如下。
一一、水稻茎秆结构与抗倒伏关系对于水稻茎秆来说,与抗倒伏性有密切关系的是基部第一、第二节间。
水稻的茎秆有支持地上部的功能,且有贮藏和运输养料的作用,它由节和节间组成,节可以增加水稻茎秆的刚度,使其抵抗外部的弯曲载荷能力得以提高。
节间由表皮、下皮、薄壁组织、机械组织及维管束等五个部分组成。
表皮细胞的细胞壁部分木质化或硅质化,使其表皮的强度进一步得到提高;薄壁组织中有许多维管束,维管束既是输导组织又是茎秆的增强体;机械组织在维管束韧皮部外侧,是由很发达的厚壁纤维细胞组成的。
水稻的茎秆正是由于有如此复杂的多层复合结构才表现出优良的力学性能。
五常市水稻抗倒伏高产栽培研究
一、五常市水稻倒伏的内在因素水稻是五常市农村经济的支柱产业,五常大米闻名全国,近年来部分农户为了追求水稻高产导致水稻倒伏现象时有发生,人们对水稻抗倒伏高产栽培技术越来越重视,为了有效提高水稻产量,需要积极对水稻抗倒伏高产栽培技术进行详细分析。
水稻品种自身的抗倒伏,其与茎秆韧性,组织机械强度以及各个结节的长度有关,水稻品种自身遗传因素对水稻倒伏起到了决定性影响。
不同水稻品种的抗倒伏差异很大,主要在株型,穗茎节,茎秆,根系生长等方面存在明显差别。
1.株高对水稻倒伏的影响株高是水稻倒伏的主要内在因素,植株过高导致水稻倒伏。
水稻高产育种要求水稻提高株高,并且要不断增加生物学产量,以此方式来提高水稻产量。
2.茎秆对水稻倒伏产生的影响对水稻茎秆与其倒伏之间关系进行研究,从而发现水稻秆壁厚度与水稻抗倒伏有着非常密切的关系。
水稻秆茎越高,弯曲力越大,相比越薄,水稻抗倒伏能力越弱。
水稻大小,秆粗,秆壁厚度与其强度存在正相关。
相对重心,基部节间长等都对水稻茎秆抗倒伏有着较大的负效应。
3.水稻茎秆化学成分对水稻倒伏的影响水稻茎秆对中储藏的物质含量对水稻倒伏性能起到了决定性影响,尤其是水稻生长后期茎秆中储藏物质的含量影响水稻茎秆强度,水稻茎秆中主要储藏有蔗糖,淀粉等化合物,其中的蔗糖能够形成半纤维素,使弹性增强,茎壁,纤维素等都是细胞壁的主要成分,成分含量还对茎秆机械强度以及抗倒伏能力起到了决定性的影响。
二、五常市水稻倒伏的外在因素水稻倒伏外在因素主要指的是水稻的栽培条件,比如种植过密,氮肥施用量过多,深水灌溉时间长等。
根据调查,每年因为水稻倒伏引起的减产量已经达到12%~28%。
由于水稻倒伏因此使得水稻产量下降,不仅导致了水稻品质变劣,还影响到农业的稳定发展。
1.土壤环境根系长势与水稻质地,耕作层厚度有着一定关系,有机质含量低,耕作层太浅,土壤沙化都会导致水稻根部生长环境恶劣,由于地上支持力不够,因此水稻的抵抗力下降,出现了倒伏现象。
水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析
要的分析,着重讨论了色素辣椒病虫害防治的必要性和措施的可行性。
色素辣椒的病虫害如果防治不力,最终的受害者还是农民自身。
病虫害会导致农民的经济收益下降,对色素辣椒的栽培失去信心等。
而色素辣椒的病虫害防治工作的开展,可以提高色素辣椒的产量与品质,提高农民的经济收益,为社会创造更多的财富。
所以,建立现代化的病虫害的防治体系并普及,是加快色素辣椒产业发展的重要途径。
同时,也会推动我国农业更好地发展。
参考文献[1]贺春红.色素辣椒病虫害绿色防控技术[J].农村科技,2012(6):44.[2]陈博,王宜娟,曹建华.色素辣椒病虫害绿色防控技术探讨[J].农民致富之友,2014(6):128.[3]周新文.浅谈辣椒病虫害综合防治措施[J].农民致富之友,2015(17):49.[4]许彩英,达明莉,温瑛,等.色素椒病虫害综合防治[J].农村科技,2004(6):31.水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析覃耀平(融安县长安镇农业技术推广站,广西融安545400)[摘要]水稻作为一种粮食作物,已成为世界50%人口的主食。
中国作为水稻需求的大国,一直致力于水稻高产量培育的研究上。
随着我国人口的增加,耕地面积越来越不能够满足粮食的需求,提高粮食(主要是水稻)的667m2产量是现在我国农业的重要研究项目。
中国经济的不断发展,人们的生活水平也逐渐提高,对稻米的品质也提出了更高的要求。
水稻的产量和数量的提高,本质就是水稻性状的改变,本文根据水稻的茎秆性状来探讨如何提高抗倒性。
[关键词]水稻;茎秆性状;抗倒性;配合力[中图分类号]S511[文献标识码]A[文章编号]1674-7909(2017)05-49-2水稻的倒伏会严重降低产量,也会给稻米的质量产生很大的影响。
有一组调查数据显示,在水稻乳熟期倒伏会减产36%,蜡熟期和黄熟期倒伏会减产21.5%左右,而且倒伏的水稻中稻米质量和味道大打折扣,蛋白质和淀粉含量升高,导致淀粉的粘度降低,所以克服水稻倒伏问题迫在眉睫。
水稻化控抗倒伏技术的研究
水稻化控抗倒伏技术的研究1. 引言1.1 研究背景水稻作为我国主要的粮食作物之一,在我国农田种植面积广泛。
水稻在生长过程中经常出现倒伏现象,严重影响了水稻的产量和质量。
倒伏不仅会导致稻谷损失,还会影响后续的收获和加工工作,给农民带来不小的损失。
在过去的研究中,针对水稻倒伏问题已经有了一些技术应对措施,如支撑技术、植物生长调节剂等。
这些方法在实际应用中存在一些局限性,效果不尽如人意。
研究水稻化控抗倒伏技术是当前一个紧迫的课题。
通过探究水稻倒伏的原因和机理,结合现代农业科技手段,开发出更加有效的化控抗倒伏技术,有望为解决水稻倒伏问题提供新的解决途径。
这不仅有助于提高水稻的产量和质量,也有利于保障我国粮食安全和农民的经济收益。
开展水稻化控抗倒伏技术的研究具有重要的理论价值和应用前景。
1.2 研究目的研究目的是为了探索和提出一种可行的水稻化控抗倒伏技术,以解决水稻生长过程中易遭受倒伏的问题。
当前水稻倒伏严重影响了水稻产量和质量,导致农民收益减少,甚至影响粮食安全。
研究的目的在于通过引入新的技术手段,提高水稻的抗倒伏能力,进而提高水稻产量,改善农民收入,促进粮食生产的可持续发展。
通过研究水稻化控抗倒伏技术,可以为农业生产提供新的解决方案,为实现农业现代化和粮食安全做出贡献。
1.3 研究意义水稻是我国主要的粮食作物之一,是人类的主要粮食之一。
水稻化控抗倒伏技术的研究具有重要的意义。
水稻是我国人民的主要粮食作物之一,保障水稻产量和质量对于国家粮食安全至关重要。
水稻倒伏会严重影响水稻的产量和品质,因此研究水稻化控抗倒伏技术,有助于提高水稻的抗逆性和减少倒伏带来的经济损失。
随着全球气候变暖和极端天气事件的增多,水稻倒伏的风险也在增加。
研究水稻化控抗倒伏技术,有助于应对气候变化带来的挑战,提高水稻的生长适应性和稳定性。
水稻是我国农民的主要经济来源之一,水稻倒伏会直接影响农民的收入。
研究水稻化控抗倒伏技术,对于农民增加收入和改善生活水平也具有重要意义。
水稻倒伏研究进展
5.2防倒伏的栽培措施
2水稻茎秆结构与抗倒伏的关系
前人对水稻茎秆与抗倒伏性的研究表明,秆壁厚度和茎粗与抗倒伏性密切相关。孙旭初的研究表明,水稻茎秆高、弯曲力矩大、秆壁薄、抗折力较低,倒伏指数就高,植株抗倒伏性较弱。段传人等的研究也表明,水稻大小维管束数目、茎粗、茎壁厚度与其强度极限均存在极显著正相关,说明水稻茎秆的抗倒伏性主要是由茎粗、茎壁厚、大小维管束数目决定。赵建明等研究表明,株高、基部节间长、相对重心、鲜重和茎秆长度等对水稻茎秆的抗倒伏性有较大的负效应,而弯曲应力数和断面模数对水稻茎秆的抗倒伏性则有较大的正效应。因此,在育种上,可选择水稻茎秆基部节间长、弯曲应力大、断面模数大及株高适中的植株进行水稻品种的抗倒伏性育种。
4水稻倒伏的遗传学研究
水稻倒伏的遗传较复杂,已经有许多学者从栽培措施、栽培条件方面进行研究,而从遗传学上提高抗倒伏能力,是一个较为经济有效的方法。
邹德堂对水稻倒伏指数的配合力分析研究表明,水稻倒伏指数的遗传变异以加性效应为主,倒伏指数的一般配合力在世代间的遗传较稳定,特殊配合力变化较大,倒伏指数的一般配合力可以在早期世代测定,水稻倒伏指数的一般配合力效应值与亲本倒伏指数呈正相关,双亲倒伏指数的平均值对后代倒伏指数的影响大于亲本之一的影响,而倒伏指数的细胞质遗传效应不显著。因此,在育种上应选择倒伏指数低的品种(系)作为亲本,尤其以亲本倒伏指数低×低的组配育种方式为宜。
3水稻茎秆的化学成分与抗倒伏的关系
- 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)。
水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述植物保护学院植保0903班 2009034010307 刘旭摘要:水稻倒伏是严重影响水稻产量的一个重要因素。
本文从水稻茎秆结构、株高、例伏类型、机械强度等,以及研究抗倒性的方法等几个方面综述了茎秆性状与抗倒之间的关系,试图为增强对水稻抗倒性的认识和研究提供参考。
关键词:茎秆;抗倒性;机械强度水稻倒伏严重影响水稻产量的提高。
倒伏是稻体内因和外界环境条件综合作用的结果。
内因是品种自身抗倒伏性,抗倒性强弱与茎秆机械组织的强度、茎秆的韧性以及地上各节的长度,特别地表节的长度密切相关。
外因是栽培条件。
特别是肥水管理不当,如氮素吸收过剩、过度密植、深水灌溉等,都会对水稻抗倒性产生影响。
此外,风雨及病虫害等也会引起倒伏。
倒伏不仅给产量造成损失,也给收割带来不便。
因而倒伏与高产一度成为水稻高产育种的一个“瓶颈”。
对此,国内外“' 很早就开始这方面的研究。
国外曾最早采用实验室检测方法对玉米进行抗倒伏强度的定量分析,但该方法有很大的局限性。
为了解决高产与倒伏之间的矛盾,水稻育种专家们多年来分别从水稻茎秆结构、株高、倒伏类型、机械强度等方面对水稻的抗倒性进行了研究。
笔者也从形态学、生理学和分子生物学方面对此进行研究。
现将前人有关杂交稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究进展综述如下。
一一、水稻茎秆结构与抗倒伏关系对于水稻茎秆来说,与抗倒伏性有密切关系的是基部第一、第二节间。
水稻的茎秆有支持地上部的功能,且有贮藏和运输养料的作用,它由节和节间组成,节可以增加水稻茎秆的刚度,使其抵抗外部的弯曲载荷能力得以提高。
节间由表皮、下皮、薄壁组织、机械组织及维管束等五个部分组成。
表皮细胞的细胞壁部分木质化或硅质化,使其表皮的强度进一步得到提高;薄壁组织中有许多维管束,维管束既是输导组织又是茎秆的增强体;机械组织在维管束韧皮部外侧,是由很发达的厚壁纤维细胞组成的。
水稻的茎秆正是由于有如此复杂的多层复合结构才表现出优良的力学性能。
前人对茎秆抗倒伏性的研究较多,主要集中在分析茎秆节间性状间的遗传变异与相关,从遗传生态学角度深入分析基因型与环境互作对水稻抗倒伏性的影响。
通过测定水稻茎秆的拉伸强度极限和弹性模量比较研究了高秆、中秆、矮秆和杂交稻典型水稻品种茎秆的结构和力学性能,认为中秆类型水稻茎秆的结构更为合理,在高产抗倒伏品种的选育中应矮中求高,选育中秆和硬秆品种。
等以近年来我国育成的超高产水稻品种为材料,研究了水稻茎秆性状与抗倒伏性的关系,认为茎秆较粗能孕育较大穗子,茎秆贮藏物质对籽粒发育有积极作用。
茎秆的抗折断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。
二、株高与抗倒伏关系水稻高产育种的发展趋势是适当提高株高,以增加生物学产量从而相应地提高稻谷产量。
然而,株高是决定抗倒性的重要因素,因而对于株高与抗倒伏性的关系,不同研究者持有不同的观点。
有研究者认为,植株的抗倒伏能力与株高成反比,与茎粗成正比;大量研究者认为,植株过高是引起倒伏的主要原因;也有研究者认为,株高与抗倒伏能力关系并不明显,即矮秆不一定抗倒伏,高秆不一定不抗倒伏。
从利于抗倒伏方面考虑,育种上应选择较粗的茎秆,在栽培上应控制株高但要适度,因为适当增加水稻植株的高度,可以提高水稻的生物学产量,也有利于改善群体的通风。
三、水稻茎秆倒伏类型划分不同的文献对作物倒伏类型划分的理解是有差异的。
根据倒伏发生的部位将倒伏分为茎倒、节倒和根倒。
有研究者认为,水稻倒伏有两种类型:一种是根倒,是由于稻田土壤糊烂,还原性过强,或耕层较浅,根系发育不良,扎根浅而不稳,稍经风雨侵袭就发生的平地倒伏;另一种为茎倒,是因为茎秆细弱不壮,负担不起上部重量,因而发生不同程度的倒伏。
品种本身植株较高,茎秆细弱,是容易倒伏的内在因素;栽培措施不当,也容易在后期倒伏。
倒伏虽然发生在后期,但其根源却在前期和中期。
四、评价茎秆抗倒性的形态解剖学和化学方法茎秆粗壮抗倒,是其承受高产籽实产量的生物学基础。
材料力学观点认为,稻秆近似于一空心圆管,而空心挂管的承受能力与其长度的平方成反比,稻秆管壁的厚度和韧性也是不可忽视的。
与抗倒性有关的形态学性状有:株高、穗位高度、穗下节间长度、穗型、伸长节间长度、节间粗度和节间干重等。
从生理角度来讲,茎秆中贮藏物质的多少及组成成分决定作物的抗倒性能,尤其是生育后期茎秆中贮藏物质的多少对维持茎秆强度有重要的作用。
基部节间单位长度、干重与倒伏关系十分密切,干重大,抗倒伏性强,有时虽节间较长,但干重较重,机械组织发达,仍可防止倒伏。
水稻茎秆中充实的物质主要是蔗糖和多糖等碳水化合物,特别是多糖的积累,能促进纤维素及半纤维素的形成,使茎壁增厚、弹性增强。
纤维素是构成细胞壁的主要成分,单位体积纤维素含量的多少直接关系到机械组织是否发达。
在一定茎秆体积内纤维素含量愈高,组织愈密实,其抗弯折的强度亦愈高;反之,单位体积纤维素含量愈少,其材质愈疏松,抗弯折的强度愈低。
木质素是沉积于木质化细胞壁中的芳香类物质,木质素含量高低与植物组织的机械强度有密切的关系。
前人对于水稻茎秆中的化学组成成分,主要集中在可溶性糖含量、木质素含量、纤维素含量、茎秆含水量、酸碱纤维、细胞壁组分、非结构性碳水化合物总量、体外可消化性干物质量、茎秆节间钾硅含量。
研究玉米茎秆的抗倒折性结构发现,茎秆中木质素、蛋白质、钾含量和总的水溶性碳水化合物含量与茎倒折呈负相关。
五、茎秆机械强度与抗倒性研究茎秆机械强度与产量潜力密切相关,因为只有强秆才能有效地运输光合产物和矿质营养并支撑高产。
因而,研究茎秆机械强度的大小及选择正确的测定时期非常重要。
国外研究测定茎秆强度常选的部位是支持根以上的第二(或三)个伸长节中部,时期为乳熟期或吐丝盛期过后35天,也就是在即将开花前测定。
李晴祺等认为,乳熟期的茎秆发育最为成熟,此后随着茎秆物质向籽粒的转运,茎秆机械强度逐渐降低。
国内多选茎基部第三节间中部,时期在乳熟至蜡熟期(成熟期)。
等用茎秆基部抗折断力,李寒冰等用最大抗折断力方法(即最大抗折断力=p×(D 一d )/L,D、d、L分别表示茎秆直径、髓腔直径和茎秆基部节间长度,而p 是一个常数)来评定机械强度。
也有用仪器直接测定机械强度的,如肖世和等引用日本和国际水稻研究所用于鉴定水稻抗倒伏性的秆强测定器来测定小麦茎秆的机械强度。
对茎秆性状与抗倒伏关系的研究工作为水稻产量的提高提供了重要的理论依据,但是在实际操作中还有很多问题需要具体分析,采用适当的办法进行应对。
最近,与茎秆抗倒伏性状相关的基因已经进行了定位。
当然,随着分子生物学技术的应用,水稻抗倒研究的前景将会更加广阔。
六结论与讨论1 不同株高品种间抗倒伏性的差异倒伏使水稻品种结实率明显降低, 收获损失加重, 限制了产量潜力进一步提高。
矮化育种的结果是使稻麦品种的耐肥抗倒性和适于密植性明显增强, 经济系数大幅度提高, 但就生物产量而言,并无多大的改变。
已有研究结果表明, 当水稻产量达到一定程度以后, 进一步高产必须在生物产量上有所突破, 而获得生物产量突破的重要途径之一是增加株高, 于是又重新出现了倒伏的问题。
研究结果表明, 株高是影响水稻倒伏的重要因素,本实验结果也说明不同株高品种的抗倒伏性确实存在着明显的品种间差异, 这与前人的实验结果一致,但是在本实验中, 有些品种虽然植株较高,但是抗倒性并不差, 这说明除了株高外, 还有许多因素影响水稻的倒伏。
矮秆不一定抗倒, 高秆也不一定发生倒伏。
2 株高与茎秆物理性状的优化组合株高与茎秆的物理性状的优化组合是提高水稻群体抗倒性的关键, 从本试验研究结果看, 对倒伏影响较大的因素有基部节间长、重心、断面模数、弯曲应力等, 这些性状间的优化组合是提高水稻品种或群体抗倒性状的关键。
综合前人报道和本研究结果可以认为, 在以生物产量的突破为主攻目标, 选育超高产品种或培育超高产群体时, 完全可以适当放宽对株高的限制, 但是必须强调缩短基部节间长、降低重心高度、提高断面模数和弯曲应力, 即对抗倒伏性状进行优化组合, 提高水稻本身的抗倒性。
3 关于用倒伏指数作为衡量水稻抗倒伏能力的指标在对水稻抗倒伏品种的选育过程中, 必须有一指标能正确衡量水稻的抗倒伏能力, 前人曾进行了多种尝试, 其中最直观、最简便的方法就是被人们广为利用的倒伏分级法。
高屋、宫坂等认为,抗倒伏品种和不抗倒伏品种在混作情况下能提高不抗倒伏品种的抗倒伏能力, 不产生倒伏。
因此,用倒伏、分级这一标准不能正确反映抗倒伏品种和不抗倒伏品种在混作情况下的差异, 而杂种后代是一个分离的群体, 所以, 应用倒伏分级法就受到了限制。
因此, 人们就希望有一种方法在不倒伏的前提下, 能正确反映水稻的抗倒伏能力的差异。
岖内、古贺等人指出, 濑古提出的倒伏指数能够表示茎秆的抗倒伏能力, 和水稻的实际倒伏能力非常一致, 并且能够客观地表示品种间的差异, 适合于作水稻抗倒伏能力的指标, 许多学者也都相继用实验证明了倒伏指数与倒伏程度有着极显著的正相关。
参考文献1北条良夫,等.郑丕荛译.作物的形态与技能.北京:农业出版社,19832 Berzonsky W A,et a1.Anatomical characteristics of threee inbred lined and two Maize synthetics recurrently selected for high and low stalk crushing strengthen.Crop Sci,1986,26:482~48 83杨惠杰.超级稻品种的遗传生理研究.福州:福建农业大学,19994梁康迳,等.水稻穗伸出度及若干茎秆叶片性状的遗传变异和相关.福建农学院学报。
1992,21(3):259~2635戴魁根,等.籼粳亚种问组合秆高的初步研究.杂交水稻,1991.(6):2l~356市桥秀树,山县弘忠.程金铁译.水稻品种每穗颖花数与节问长度及秆径的关系.国外农学一水稻,1986,(3):l7~267梁康迳,等.基因型×环境互作效应对水稻茎秆抗倒性杂种优势的影响.福建农业大学学报。
2000,29(1):l2~l78段传人,等.水稻茎秆细观结构及其抗倒伏性的研究.见:“力学2000”学术大会论文集。
20009杨惠杰,等.水稻茎秆性状与抗倒性的关系.福建农业大学学报,2000,15(2):l~7lO李荣田,等.水稻倒伏对产量影响及倒伏和株高关系的研究.黑龙江农业科学,1996(1):l3~l7ll杨守仁,等.水稻理想株型育种的理论和方法初论.中国农业科学,1984,(3):6~13l2孙旭初.水稻茎秆抗倒伏性的研究.中国农业科学,1987,20(4):32~37l3关玉萍,沈枫.水稻抗倒伏能力与茎秆物理性状的关系及其对产量的影响.吉林农业科学,2004。