水稻莖稈性狀與抗倒伏的相關(guān)性研究

龐戰(zhàn)士

（安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司，安徽合肥 230088）

倒伏一直是禾谷類作物生產(chǎn)的一個(gè)主要障礙，既造成籽粒產(chǎn)量和質(zhì)量的巨大損失，也給收割造成很大困難。倒伏也是水稻生產(chǎn)中普遍存在的問題。據(jù)研究[1]，越是高產(chǎn)栽培條件，因倒伏造成的產(chǎn)量損失也越大。水稻倒伏后光合產(chǎn)物的合成、運(yùn)輸與貯存受阻，籽粒的成熟度、千粒重下降。成熟度和千粒重與稻米的品質(zhì)密切相關(guān)，因此，倒伏也是優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)的一大障礙。在影響倒伏的諸多因素中，莖稈的物理性狀是影響倒伏的主要因素[2-3]。莖稈的物理性狀主要包括株高、各節(jié)間的長(zhǎng)度、各節(jié)間粗、各節(jié)間力學(xué)特性等[4-5]。筆者通過對(duì)水稻品種（組合）不同時(shí)期的莖稈基部節(jié)間長(zhǎng)、莖粗、莖稈壁厚等莖稈特性和抗倒伏力學(xué)性狀進(jìn)行測(cè)定，分析水稻倒伏的敏感期和敏感節(jié)位，并分析敏感時(shí)期的倒伏指數(shù)與莖稈性狀的關(guān)系，以期為莖稈的物理性狀改良，解決高產(chǎn)與抗倒的矛盾，以及水稻抗倒伏高產(chǎn)品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試水稻品種有新兩優(yōu)6 號(hào)、安選6 號(hào)、R80、綠優(yōu)1671、協(xié)優(yōu)343、R901、R512、R7053、兩優(yōu)383、綠優(yōu)1 號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于合肥市南崗鎮(zhèn)荃銀農(nóng)業(yè)科學(xué)院研發(fā)基地內(nèi)進(jìn)行。參試品種于4 月28 日播種，5 月25 日移栽，每品種種植13.3 m2，不設(shè)重復(fù)。每品種隨機(jī)取樣，分別測(cè)出倒5 節(jié)、倒4 節(jié)和倒3 節(jié)的節(jié)間至穗頂?shù)拈L(zhǎng)（cm）、直徑（mm）、節(jié)厚（mm）、節(jié)間至穗頂重（g）、節(jié)重（g）及各節(jié)干重（g）。利用手持指針式推拉力計(jì)得出倒5、倒4、倒3 節(jié)抗折力（N），按瀨古秀生的方法[6]計(jì)算出倒3 至倒5 節(jié)間的彎曲力矩和倒伏指數(shù)，利用SPSS 得出各個(gè)性狀與抗倒伏的相關(guān)性。

倒伏指數(shù)越大，則莖稈越容易倒伏，以倒伏指數(shù)200為抗倒伏的臨界值。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種的抗倒伏性

根據(jù)參試品種倒5 節(jié)、倒4 節(jié)和倒3 節(jié)節(jié)間至穗頂?shù)拈L(zhǎng)、直徑、節(jié)厚、節(jié)間至穗頂重、節(jié)重及各節(jié)干重的測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算出其倒3 至倒5 節(jié)間的抗倒指數(shù)。由表1 可以看出，供試的10 個(gè)品種中3 個(gè)節(jié)間倒伏指數(shù)均低于200 的品種有新兩優(yōu)6 號(hào)、安選6 號(hào)、R80、綠優(yōu)1671、R7053，表明這些品種具有較強(qiáng)的抗倒伏能力；兩優(yōu)383 和綠優(yōu)1 號(hào)3 個(gè)節(jié)間的倒伏指數(shù)均大于200，表明其抗倒伏能力較差；另外，協(xié)優(yōu)343、R901 倒3、倒4 節(jié)間倒伏指數(shù)高于200，R512 倒3 節(jié)間倒伏指數(shù)高于200，表明這3 個(gè)品種的抗倒性一般或中等。

表1 參試水稻品種各節(jié)間的抗倒指數(shù)

2.2 節(jié)間部位性狀與抗倒伏性的關(guān)系

根據(jù)對(duì)10 個(gè)品種的系統(tǒng)觀察，經(jīng)DPS 分析，結(jié)果表明，水稻倒3、倒4、倒5 節(jié)間的抗倒伏能力與該節(jié)基部到穗頂?shù)拈L(zhǎng)度、該節(jié)直徑和彎曲力矩有著密切關(guān)系。其中，與該節(jié)到穗頂?shù)拈L(zhǎng)、該節(jié)直徑、彎曲力矩與該節(jié)的抗倒伏指數(shù)呈顯著相關(guān)或者極顯著的正相關(guān)，而抗折力與倒伏指數(shù)呈顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)。當(dāng)該節(jié)到穗頂?shù)拈L(zhǎng)較長(zhǎng)、該節(jié)直徑較粗、彎曲力矩較大、抗折力較小時(shí)，倒伏指數(shù)就越高，抗倒伏能力就越低，反之，抗倒伏能力就越強(qiáng)。倒3、倒4、倒5 各節(jié)的相關(guān)性又有所差別。

從10 個(gè)試驗(yàn)品種倒3 節(jié)、倒4 節(jié)、倒5 節(jié)相關(guān)性分析結(jié)果可以得出，倒3 節(jié)的倒伏指數(shù)與至穗頂?shù)拈L(zhǎng)、至穗頂重、直徑、節(jié)厚、抗折力和彎曲力矩并沒有顯著相關(guān)性，但是其彎曲力矩與至穗頂?shù)拈L(zhǎng)、抗折力和至穗頂?shù)闹乇憩F(xiàn)為極顯著相關(guān)，與直徑表現(xiàn)為顯著相關(guān)，倒伏指數(shù)與抗折力呈負(fù)相關(guān)（表2）。

表2 水稻倒3 節(jié)性狀與抗倒伏性的相關(guān)性

倒4 節(jié)的倒伏指數(shù)與其彎曲力矩表現(xiàn)出顯著極相關(guān)性，與至穗頂?shù)拈L(zhǎng)和直徑表現(xiàn)出顯著相關(guān)性，而其彎曲力矩與至穗頂?shù)拈L(zhǎng)、節(jié)長(zhǎng)、直徑和至穗頂重都表現(xiàn)出顯著極相關(guān)（表3）。

表3 水稻倒4 節(jié)性狀與抗倒伏性的相關(guān)性

倒5 節(jié)的倒伏指數(shù)與該節(jié)節(jié)長(zhǎng)、至穗頂長(zhǎng)和彎曲力矩表現(xiàn)極顯著相關(guān)，與直徑和至穗頂重表現(xiàn)出顯著相關(guān)。而其彎曲力矩與節(jié)長(zhǎng)、至穗頂長(zhǎng)、至穗頂重都表現(xiàn)出極顯著相關(guān)性，與抗折力呈負(fù)相關(guān)（表4）。

表4 水稻倒5 節(jié)性狀與抗倒伏性的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，影響水稻倒伏的植物生理性狀有很多，如節(jié)長(zhǎng)、節(jié)厚、至穗頂長(zhǎng)、至穗頂重、直徑、彎曲力矩等。莖稈基部的倒3 節(jié)、倒4 節(jié)、倒5 節(jié)呈現(xiàn)至穗頂?shù)拈L(zhǎng)越高，彎曲力矩越大，抗折力越低，則倒伏指數(shù)就越高，水稻抗倒伏能力也就越差，反之亦然。相對(duì)的，節(jié)厚與抗倒伏能力的關(guān)系則不大。

大多數(shù)研究都認(rèn)為株高（即至穗頂長(zhǎng)）是引起倒伏的主要原因[1-4]。該試驗(yàn)結(jié)果也表明倒4、倒5 節(jié)至穗頂?shù)拈L(zhǎng)與倒伏指數(shù)呈顯著相關(guān)或極顯著相關(guān)，但是倒3 節(jié)至穗頂長(zhǎng)與倒伏指數(shù)并不呈顯著相關(guān)。從參考文獻(xiàn)中可知株高有利于提高生物產(chǎn)量，也有利于改善群體的通風(fēng)透光性狀，從這個(gè)角度出發(fā)，適當(dāng)提高株高是有利的，在有利于株高以外性狀使抗倒伏性有較大提高的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加株高可能是高產(chǎn)的方向。從該研究結(jié)果看，倒伏指數(shù)與莖稈抗折力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，而與節(jié)長(zhǎng)、至穗頂長(zhǎng)、至穗頂重、直徑呈顯著或極顯著相關(guān)。由此可見，要增加水稻的抗倒伏能力關(guān)鍵在于增加抗折力，可適當(dāng)?shù)販p小節(jié)長(zhǎng)，在至穗頂重方面，要增加產(chǎn)量就會(huì)造成至穗頂重的增加，所以在增產(chǎn)方面不考慮，減小倒伏指數(shù)需要從節(jié)長(zhǎng)、至穗頂長(zhǎng)、增加節(jié)壁厚等方面考慮，從而達(dá)到高產(chǎn)抗倒伏的要求。