摘 要：田間試驗(yàn)結(jié)果表明：玉米抗倒強(qiáng)度（D）品種間差異極顯著，同一品種在灌漿的不同時(shí)期差異不顯著；當(dāng)D值超過(guò)25 N/m時(shí)田間未出現(xiàn)倒伏，20～25 N/m時(shí)出現(xiàn)少量倒伏，低于20 N/m時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重倒伏。D與總拉力F、外拉力f和花后13天莖粗呈極顯著正相關(guān)；與株高、穗位高、穗高系數(shù)、倒折率、重心高及花后13天的節(jié)長(zhǎng)和株節(jié)數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穿刺力呈不顯著或顯著負(fù)相關(guān)；與植株鮮重呈正相關(guān)、與氣生根層數(shù)和條數(shù)呈負(fù)相關(guān)但都不顯著?？沟箯?qiáng)度的大小可以用來(lái)表示測(cè)交種及區(qū)試品種的抗倒折能力，是對(duì)玉米抗倒折能力的量化，在外界風(fēng)力較小的情況下對(duì)判定玉米的抗倒性具有很好的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：玉米；抗倒強(qiáng)度；植株性狀；相關(guān)系數(shù)

中圖分類號(hào)：S513.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2013）10-0024-05

倒伏是由玉米的受力系統(tǒng)和支持系統(tǒng)決定的，當(dāng)玉米的支持系統(tǒng)強(qiáng)度大于外力作用強(qiáng)度時(shí)玉米保持直立，相反時(shí)倒伏。倒伏是造成玉米品種減產(chǎn)和不穩(wěn)產(chǎn)的主要原因之一，2009年夏天河南和山東西部地區(qū)玉米倒伏嚴(yán)重，造成大面積減產(chǎn)，且倒伏地塊不能機(jī)械收獲，生產(chǎn)成本大幅增加。隨著超高產(chǎn)育種和栽培技術(shù)的不斷提高，種植密度不斷加大，要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)就必須選育和使用高抗倒伏品種，即在超高產(chǎn)栽培條件下不倒伏，這就給抗倒伏育種提出了更高要求。用來(lái)衡量玉米抗倒伏能力的方法很多，豐光、賈志森等^[1～3]用莖稈穿刺力和拉力來(lái)表示玉米的抗倒折能力，袁志華等（2001）^[4]用莖粗系數(shù)、穗位高系數(shù)來(lái)表示玉米的抗倒折能力，但這些方法只能反應(yīng)玉米植株在某個(gè)方面的抗倒能力，不是衡量玉米抗倒能力的綜合指標(biāo)。用一個(gè)綜合指標(biāo)——抗倒強(qiáng)度值來(lái)量化玉米的抗倒折能力，這方面的研究還未見(jiàn)報(bào)道，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了本試驗(yàn)，以供育種者和品種試驗(yàn)組織部門(mén)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在日照市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地為砂壤土，土壤肥力中上，前茬作物小麥，麥?zhǔn)蘸鬁绮缰辈ァ?/p>

2011年1月在日光溫室內(nèi)，用12個(gè)玉米自交系按Reid群、溫?zé)幄袢?、塘四平頭群種植，將其雙列雜交獲得C212=66個(gè)組合（見(jiàn)表1）。6月24日把每個(gè)組合所得雜交種各種2行，等行距種植，行距0.6 m，行長(zhǎng)6.67 m，密度60 000株/hm2。每隔20個(gè)組合設(shè)一對(duì)照，品種為鄭單958。

1.2 調(diào)查方法

根據(jù)山東省玉米區(qū)域試驗(yàn)倒伏（折）率標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)。倒伏率（根倒）：倒伏傾斜度>45°作為倒伏指標(biāo)，以%表示；倒折率（莖折）：抽雄后果穗以下部位折斷的植株占總株數(shù)的百分比。分別在玉米抽雄后13、23、33天在田間連續(xù)取有代表性植株9株，每3株看作一個(gè)重復(fù)，用NK-100型指針式彈簧推拉力計(jì)與莖稈垂直連接，作用點(diǎn)為穗柄著生位置，用手勻速拉動(dòng)彈簧拉力計(jì)并與莖稈保持垂直，直至玉米倒伏或莖折。用這種破壞性方法測(cè)定玉米根倒或莖折時(shí)施加的最大外拉力f，量取作用點(diǎn)到莖基部的距離h（即穗位高），測(cè)量第3節(jié)間中部穿刺強(qiáng)度（穿針截面直徑1 mm）、第3節(jié)間長(zhǎng)和莖粗，同時(shí)測(cè)量株高、植株節(jié)間數(shù)、氣生根層數(shù)、入土氣生根數(shù)量。取下被測(cè)株，用手提平衡法測(cè)定重心離莖基部距離即重心高H并稱鮮重G。用剩余植株調(diào)查田間自然倒折率。

1.3 抗倒強(qiáng)度值的定義及測(cè)定

玉米有效莖稈（作用點(diǎn)到莖基部距離）單位長(zhǎng)度上所承受作用力的最大值稱莖稈抗倒強(qiáng)度（用D表示，單位：N/m），是用來(lái)衡量玉米抗倒折能力的綜合性指標(biāo)。

玉米在根倒或莖折時(shí)所受的最大外拉力為f，以莖稈傾斜45°為準(zhǔn)。莖稈重力G分解為垂直莖稈分力G1 （G1=sin45°·G）和沿莖稈的分力G2（G2=cos45°·G），玉米所受的最大拉力即為F=f+G1，抗倒強(qiáng)度D=F/h。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所得玉米各性狀數(shù)據(jù)用Excel計(jì)算，方差分析和相關(guān)分析使用DPSv 7.05軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗倒強(qiáng)度差異顯著性比較

2.1.1 不同時(shí)期間差異 從表2中看出，開(kāi)花后13、23、33天測(cè)定的抗倒強(qiáng)度值雖有變化但差異不顯著（P>0.05），同一品種在整個(gè)灌漿期抗倒強(qiáng)度無(wú)明顯變化。

2.1.2 品種間差異 從表2中看出，品種間抗倒強(qiáng)度差異達(dá)極顯著水平（P<0.01），不同品種的抗倒伏能力差異極大，這就為篩選抗倒品種提供了理論基礎(chǔ)?？沟箯?qiáng)度值是玉米莖稈在外力作用下倒伏或莖折時(shí)測(cè)定的，因此玉米倒折時(shí)的抗倒強(qiáng)度值越大需要作用在莖稈單位長(zhǎng)度上的外力就越大，玉米的支持能力就越強(qiáng)。

2.1.3 品種間差異顯著性比較 由表3可以看出，抗倒強(qiáng)度值在16.48～47.25 N/m之間，品種52為對(duì)照鄭單958僅為20.61 N/m。根據(jù)差異顯著性程度我們把抗倒強(qiáng)度分為三種類型：第一種為不抗倒組合，抗倒強(qiáng)度在20.16 N/m以下，低于對(duì)照鄭單958，試驗(yàn)中這種類型有15個(gè)，占24.2%，其中有7個(gè)發(fā)生倒伏占該類型的46.7%；第二種較抗倒組合，抗倒強(qiáng)度在20.16～24.81 N/m，這種類型有28個(gè)，占參試品種的45.2%，其中有7個(gè)發(fā)生倒伏占該類型的25%；第三種類型為抗倒組合，抗倒強(qiáng)度在25.31 N/m以上，這種

類型有19個(gè)，占參試品種的30.6%，沒(méi)有發(fā)生倒伏。這三種類型以較抗倒類型居多，不抗倒和抗倒組合較少，對(duì)照種在較抗倒類型，符合生產(chǎn)中的田間表現(xiàn)。因此在抗倒育種過(guò)程中可以把20 N/m以下、20～25 N/m、25 N/m以上作為不抗倒、較抗倒、抗倒三種類型的臨界值，抗倒強(qiáng)度越大玉米倒伏的幾率越低，所以在無(wú)足夠風(fēng)力造成植株倒伏或莖折的情況下用抗倒強(qiáng)度來(lái)衡量玉米的抗倒性是可行的。

2.2 抗倒強(qiáng)度和植株性狀之間的相關(guān)性

影響玉米抗倒強(qiáng)度的因素很多，但各因素所起的作用不同，相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越大其影響力越大，它們依次為F>f>穗位高>穗高系數(shù)>重心高>株節(jié)數(shù)>節(jié)長(zhǎng)>株高>莖粗。玉米倒伏的因素中總拉力和外拉力居前2位，是造成倒伏的主要外因，抗倒強(qiáng)度隨玉米受最大外力的增大而增大；穗位高居第3位但在植株內(nèi)因性狀中排第1位，與抗倒強(qiáng)度呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明穗位越高抗倒強(qiáng)度越小，玉米的抗倒伏能力越差，大量事實(shí)證明穗位越高植株倒伏的可能性越大^[5.6]；穗高系數(shù)對(duì)抗倒強(qiáng)度的影響僅次于穗位高，兩性狀呈極顯著負(fù)相關(guān)，穗高系數(shù)越小抗倒強(qiáng)度越大，穗高系數(shù)越小越不容易倒伏^[4]。玉米莖稈發(fā)生倒折首先要有足夠強(qiáng)的外力作用在植株上并超過(guò)莖稈的支持能力。豐光等（2010）^[1]認(rèn)為，在玉米灌漿期倒伏與拉力的相關(guān)系數(shù)當(dāng)玉米傾斜45°時(shí)為-0.4820**、傾斜60°時(shí)為-0.4940**，都達(dá)到極顯著水平。本試驗(yàn)拉力與抗倒強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)較高，具有良好的正相關(guān)性，所以抗倒強(qiáng)度與倒伏倒折率也應(yīng)有良好的相關(guān)性。經(jīng)初步研究抗倒強(qiáng)度與倒伏倒折率呈極顯著負(fù)相關(guān)，R=- 0.3780**，抗倒強(qiáng)度與倒折率的關(guān)系因試驗(yàn)過(guò)程中種植面積和自然風(fēng)力較小，不足以讓更多不抗倒伏的品種倒伏，所以在此只做簡(jiǎn)單介紹，有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與討論

抗倒強(qiáng)度值的大小反映了莖稈支持強(qiáng)度的大小，莖稈支持強(qiáng)度越大，玉米的抗倒折能力越強(qiáng)。根據(jù)以上分析認(rèn)為抗倒育種首先要解決的是穗位問(wèn)題，穗位降低時(shí)重心降低，穗下各節(jié)間縮短，株高降低，莖稈增粗抗倒性增強(qiáng)，在穗位降低抗倒性增強(qiáng)的同時(shí)植株冠層的光合能力和總生物量也隨之降低從而影響作物產(chǎn)量。如何選擇合適的株型，汪黎明等（2011）^[7]認(rèn)為莖稈高度為中或中高稈、莖基部節(jié)間較短、穗上部莖節(jié)拉開(kāi)、穗上葉上沖且較窄、葉脈堅(jiān)挺、雄穗小且分枝少為理想株型。這正好符合減少莖稈受力的力學(xué)原理和穗位低抗倒強(qiáng)度大的結(jié)論，相反當(dāng)玉米莖稈高大、株型披散或葉片寬大時(shí)，作用在植株上的力就會(huì)加大，倒伏的可能性也就會(huì)加大。所以在設(shè)計(jì)理想株型時(shí)必須考慮玉米的受力系統(tǒng)。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)供試材料抗倒強(qiáng)度的測(cè)定、比較及其與植株性狀相關(guān)性研究，表明：抗倒強(qiáng)度是反映玉米抗倒伏能力的綜合性指標(biāo)，它的大小可以用來(lái)表示測(cè)交種及區(qū)試品種的抗倒折能力，是對(duì)玉米抗倒折能力的量化，在極端氣候條件下用其判定玉米的抗倒性具有很好的參考價(jià)值。該試驗(yàn)中有些性狀與抗倒強(qiáng)度的相關(guān)性之所以和其他人研究結(jié)果不同，可能是與研究所選材料和立地條件有關(guān)。為進(jìn)一步研究抗倒強(qiáng)度對(duì)倒伏的影響，應(yīng)繼續(xù)設(shè)置不同品種不同密度條件下的試驗(yàn)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]

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[3] 豐 光，李妍妍，景希強(qiáng)，等. 夏玉米根莖主要性狀與倒伏性的關(guān)系研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，11：20-22.

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