水稻抗倒伏的材料学特性_研究生毕业论文-经管之家官网！

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摘 要：选用国内外31个表现优良的水稻品种为材料，研究水稻的材料学特性与抗倒伏性状的关系。结果表明：基部节间长、株高、相对重心、鲜重和秆长等对水稻的抗倒伏性状有较大的负效应;基部7 cm重、断面模数和弯曲应力对水稻的抗倒伏性状有较大的正效应，水稻倒伏的发生与其材料学特性有着复杂的关系;按照断面模数大、弯曲应力大、基部节间长和株高适中的方向进行选择，有利于水稻品种抗倒伏性状的改良。

关键词：水稻;抗倒伏;相关分析;通径分析

1、材料与方法

1.1 供试材料以不同年代，不同类型的沈农9017、沈农296、沈农129、沈农154、沈农8801、沈农8718、沈农395、辽盐16、铁粳4、辽粳5、辽粳454—17、辽粳454—18、辽粳294、辽粳207、辽粳326、辽开79、秋光、屉锦、珍珠粳、农林315、丰锦、福锦、黎明、秀岭、下北、富力、珍富、瑞穗、多收、越华、喜丰等31个水稻品种为材料，按照新老品种进行分类。

小区设计为行株距为30.0 cmx3.2 cm，行长5 m，于4月15 13育苗，5月18 13移栽。

1.2 考察的主要性状

1.2.1 株高及茎长 齐穗后在田间测定株高及穗长，二者之差即为茎长。

1.2.2 茎基抗折断力 在乳熟期选取主茎剪下地面上10 cm长的茎秆，保留叶鞘，在该段茎秆中部挂一盘子，在盘子内逐渐加入砝码，直至茎秆折断为止，其砝码加盘子的重量即为茎基抗折断力，以g表示。样本要保持新鲜，不能失水。

1.2.3 节长测定主茎各伸长节间的长度，以cm表示。

1.2.4 全茎秆及各节的干物重 与测定抗折断力、节长同时进行，所采用的也为同一主茎样本，采用烘干法进行测定。

1.2.5 全茎秆及穗鲜重 选取新鲜样本分别测其穗重，茎秆重及叶重.2.6 主穗谷重、单株草重和谷重 每品种取2O个主穗烘干后测定平均主穗谷重，每品种取2O穴晒干后，测定单株草重和谷重。

1.2.7 重心 将植株水平放在伸直的食指上，支撑起植株茎秆的中部，并不断调整支撑点的位置，直至植株上下重量相等达到平衡，平衡时支点处即为植株的重心。记下重心的高度。

1.2.8 内径和外径用游标卡尺测量椭圆形中空茎秆的长短粗轴的内径和外径。

在经过对以上数据的测定后，运用下列公式计算各项参数：

1)全株加在基部节的弯矩(WP gxcm)P=SLxFMSL：基部节间折断部位到主茎顶端的距离FM：基部节间折断部位到主茎顶端的鲜重2)折断时的弯矩(M gxcm)M=LxF/4L：使节间折断时所需要施加的力F：两支点间的距离3)断面模数(Z mm )表示基部椭圆形中空节间横切面的大小。

z=(a13bl—a2362)/4a1a ，a 表示短轴的外径和内径b ，b 表示长轴的内径和外径4)弯曲应力(BS gxmm )是单位断面模数的折断的弯矩，代表茎秆强度。

2、结果分析

2.1 各品种倒伏指数与材料学构成因素之间的相关分析、通径分析由表1可以看出，基部节间长、株高、重心、秆长等材料学构成因素与倒伏指数呈极显着正相关，即基部节间长越长、株高越高、重心越高、秆长越长则倒伏指数越大，品种抗倒伏能力越差：弯曲应力与倒伏指数呈极显着负相关，即弯曲应力越大，品种抗倒伏能力越强。我们在对水稻进行抗倒伏的研究时，需要协调好各因素之间的相关关系，使其达到最优化配置，从而增强水稻的倒伏能力。

为了进一步明确影响水稻倒伏指数的主要材料学特性，本人对品种倒伏指数与材料学构成因素之间进行了通径分析。

通径分析的结果表明，对水稻抗倒伏的能力(低倒伏指数)贡献最大的是断面模数，其下依次为弯曲应力、基部7 cm重、重心和叶片数;对水稻易倒伏(高倒伏指数)贡献最大的是鲜重，其下依次是秆长、株高和基部节间长。

2. 2 基部节间长对倒伏指数的影响基部节间长对倒伏指数的遗传相关系数达到正的极显着(O.643)，对倒伏指数的直接通径系数为0.129 9，说明基部节间的长度对水稻的抗倒伏能力作用很明显，基部节间长通过断面模数和弯曲应力对倒伏指数的间接通径系数分别达到0.362 5和0.310 9，遗传相关系数分别为-0.402 6和一0.405 9，说明基部节间长度大的基因型，其断面模数和弯曲应力较小。因此，在进行抗倒伏材料的选择过程中，选择基部节间长度短的基因型是至关重要的。

2.3 株高对倒伏指数的影响株高对倒伏指数的遗传相关系数达到正的极显着(0.764 5)，对倒伏指数的直接相关系数达到正的极显着(0.764 5)，对倒伏指数的直接通径系数为0.240 8，说明株高越高，倒伏指数越大，品种抗倒伏能力越差。株高通过秆长对倒伏指数的间接通径系数达到0.279 1，遗传相关系数达到0.819，说明株高较高的基因型其秆长也较长。因此，在进行抗倒伏材料的选择过程中，适当的降低株高会收到较满意的效果。

2.4 重心对饲伏指数的影响重心和倒伏指数的遗传相关系数达到正的极显着(0.765 4)，而对倒伏指数的直接通径系数却为一0.167 3，这两个相互矛盾的结果是由于重心通过株高、秆长及弯曲应力对倒伏指数都有一个较大的正的间接通径系数，它们混杂在重心和倒研伏指数的遗传相关中，不仅掩盖了重心对倒伏指数的负效应，而且将它夸大为正值，说明重心本身对倒伏指数的作用不是稳定的因素，主要是通过其他三个性状对倒伏起作用。因此，单纯用重心作为选择标准，并不一定能够选择出抗倒伏的材料，必须与其他三个性状同时并用，才可以达到预期效果。

2.5 鲜重对倒伏指数的影响鲜重和倒伏指数的遗传相关系数未达到显着水平，但是对倒伏指数的直接通径系数却高达0.813 6，鲜重和断面模数的遗传相关系数达到正的极显着(0.885 8)，而鲜重通过断面模数对倒伏指数的间接通径系数达到一0.797 4，在鲜重与倒伏指数的遗传相关系数r中包含有断面模数对倒伏指数较大的负值。因此，单从遗传相关系数我们不能说明鲜重对倒伏指数的影响程度，但是从直接影响就可以明显地看出，适当地降低鲜重可以达到提高水稻抗倒伏能力的效果。

2.6 基部7 cm 重对倒伏指数的影响基部7 cm重和倒伏指数的遗传相关系数达到一0.247 9，对倒伏指数的直接通径系数为一0.211 6。但是，基部7 cm重通过鲜重和断面模数对倒伏指数的间接通径系数分别达到了较大的正值和负值(0.623 6和-0.743 1)，它们与基部7 cm重的遗传相关系数也分别达到了正的极显着，它们混杂在基部7 cm重和倒伏指数的遗传相关中，相互中和而降低了基部7 cm重对倒伏指数的效应。因此，我们在选用基部7 cm重作为抗倒伏选择标准的同时，必须兼顾鲜重和断面模数两个性状对倒伏所起到的作用，这样才能够达到预期的效果。

2. 7 叶片数对倒伏指数的影响叶片数和倒伏指数的遗传相关系数未达到显着水平(一0.165)，对倒伏指数的直接通径系数也很低(一0.110 3)，从通径系数表中我们可以看出，叶片数只是通过鲜重和断面模数与倒伏指数的间接通径系数的数值很明显，可见叶片数对抗倒伏能力的影响作用不是很大，我们没有必要将叶片数作为衡量抗倒伏能力的指标。

2.8 秆长对倒伏指数的影响秆长与倒伏指数的遗传相关系数达到正的极显着(0.551 6)，对倒伏指数的直接通径系数为0.340 8，说明适当长度的秆长对倒伏指数的降低具有极为重要的作用。秆长通过株高和鲜重对倒伏指数的间接通径系数也较大。因此，在进行抗倒伏的选择过程中，秆长对倒伏作用的影响很重要。

2.9 断面模数对倒伏指数的影晌断面模数与倒伏指数的遗传相关系数未达到显着水平，但是对倒伏指数的直接通径系数却高达一0.900 9，这个结果的产生是由于断面模数通过鲜重和弯曲应力对倒伏指数都有一个较大的正的间接通径系数，它们混杂在断面模数和倒伏指数的遗传相关中，掩盖了断面模数对倒伏指数的负效应。因此，单从遗传相关系数不能说明断面模数对倒伏指数的影响程度，但是从直接影响就可明显看出断面模数对提高抗倒伏能力的作用。

2.1O 弯曲应力对倒伏指数的影响弯曲应力与倒伏指数的遗传相关系数达到负的极显着(-0.524 8)，对倒伏指数的直接通径系数高达一0.743 8，说明较高的弯曲应力对倒伏指数的降低具有极为重要的作用，弯曲应力越大，植株越不易倒伏。因此，在进行抗倒伏的材料选择过程中，选择具有较高弯曲应力的基因型是至关重要的。

2.1. 1 水稻抗倒伏性品种的分类根据水稻品种的基因型不同，水稻的抗倒伏能力也不同。我们可以将其分为高抗型、普抗型、中间型和易倒型。现按供试品种的抗倒伏能力分类如下;高抗型辽粳5、辽粳454—17、农林315;普抗型沈农9107、沈农296、沈农8718、沈农395辽粳454—18、沈农207、富力、多收1号;中间型辽盐16、辽粳294、辽粳326、辽开79、秋光、丰锦、福锦、黎明、秀岭、珍富、越华、喜丰;易倒型瑞穗、下北、珍珠粳、屉锦、铁粳4、沈农129、沈农15。

3、结论与讨论

3.1 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。

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