王思雨,劉浩
(河南師范大學,河南新鄉453007)
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小麥倒伏因素分析
王思雨,劉浩
(河南師范大學,河南新鄉453007)
摘要:小麥是我國重要的糧食作物,關于小麥種植發展的科學技術研究一直受到高度重視。影響小麥減產的原因很多,而倒伏是其主要的因素,倒伏不僅使小麥光合作用下降,導致減產,還會影響光合產物的運輸,降低小麥的質量。為了提高小麥的生產量及生產效率,解決小麥倒伏問題迫在眉睫,而解決其倒伏問題,必須找出影響小麥倒伏的因素。
關鍵詞:小麥;倒伏;因素
小麥是世界上重要的農作物,在糧食貿易中占有非常重要的地位。過去倒伏是使小麥產量低的重要因素之一,20世紀60、70年代通過矮化小麥莖稈,倒伏問題基本得到解決,然而,近年來小麥的超高產育種和栽培中,由于群體種植數量不斷增加,莖稈機械強度下降,莖稈承受壓力增大,導致小麥倒伏的現象發生。在農業生產過程中,莖倒伏致使小麥減產的情況尤為常見。
由于風、雨天等惡劣天氣,對小麥莖稈產生一定的作用力,莖稈承受有限,導致小麥倒伏。而支撐整個植株的主要結構是莖稈,所以植株莖桿和倒伏有密切聯系。
2.1小麥基部莖節形態結構特征與抗倒伏的關系
2.1.1莖稈粗細莖稈承受力的大小在一定程度上決定了植株是否倒伏。在農業生產中,小麥一般是在基部節間處發生折斷從而出現倒伏現象,所以兩者之間關系緊密。由于莖稈類似圓柱體的外形,從力學的角度得出莖稈越粗,則越不易彎曲。
2.1.2基部節間長度 當小麥基部的兩節間總長度相同時,第二節間越短,小麥越抗倒伏,因此第二節間的長度與小麥倒伏緊密相關。
2.1.3基部節間的健壯水平 若小麥基部第二節間的健壯水平比相鄰的兩節間高,則小麥倒伏可能性逐漸減小。
2.1.4莖稈健壯程度因素 在影響倒伏指數的莖稈健壯程度各因素中,細胞壁厚度對其影響最大的,次之為節間長度,最后為節間內徑,而節間外徑與其關系不大。
2.1.5莖稈活力 即使倒伏指數較小的小麥,其灌漿后期莖稈活力較強,但兩者關系有待進一步驗證。
2.1.6小麥基部節間莖稈鮮、干密度 植株莖稈的鮮、干密度之間變化較大的小麥易倒伏。抗倒伏可通過提高基部節間干密度來完成,是因為其數值越大,節間干物質越多,莖稈承受力越大。
2.2莖稈的顯微結構與抗倒伏的關系
2.2.1莖稈組成 小麥莖稈不是一種均勻介質的結構,其中間是髓腔,外周是表皮、機械組織、薄壁組織和維管束 4種組織構成的莖壁。包括表皮細胞、厚壁細胞、薄壁細胞、維管束鞘細胞等細胞。
2.2.2髓腔 莖稈的中央是髓腔,抗倒伏小麥的顯著特征之一是有小髓腔。相關資料顯示,空干小麥抗倒伏能力相對于實干小麥較弱。
2.2.3維管束 莖稈的大維管束數量多,且交替狀排列,使單位面積大維管束數量及密度增加,進而小麥抗倒伏指數較小。維管束數目越多,表明機械組織越厚和木質化程度越高,小麥抗倒伏能力越強。
2.2.4機械組織 由厚壁細胞組成的機械組織,位于表皮下層,其細胞又小又緊密相挨。機械組織越發達,小麥不易倒伏。綜合分析表明,基部莖稈的維管束數量越多,壁越厚,抗倒伏能力越強。
2.3莖稈生理因素
2.3.1莖稈木質素與抗倒性的關系 莖稈中木質素不足可致使小麥倒伏的發生。并且其中木質素含量越高,抗倒伏能力越強。
2.3.2PAL、TAL和 CAD活性與抗倒性 莖稈木質素含量增加的前提是CAD、TAL和PAL活性的提高。因而CAD、TAL和PAL活性強弱會影響小麥抗倒性,其基礎是它們影響了木質素的生成。
2.4植株外形與倒伏的關系
2.4.1株高、重心高度與倒伏 影響小麥倒伏主要因素是株高,小麥株高較低具有好的抗倒性。影響倒伏的另一個重要因素是重心高度,在縮短基部第二節間的前提下,適當降低重心高度,能夠顯著提高小麥抗倒能力。
2.4.2根部特征與倒伏 植物正常生長和抵御外部不良環境的基礎是根系的發達。根系發育不良、扎根不深、次生根少而細弱支持不住地上部分的重量容易引起倒伏。
2.5栽培與倒伏關系
2.5.1播種質量 播種質量差,播種較淺,土壤積水影響種子的發育,通氣不好影響呼吸作用,導致小麥根系不發達,根少根弱根淺,易倒伏。
2.5.2播種量 土地較為肥沃時,播種數量越大,小麥分蘗較多,若前期天氣風多,后期陰雨天氣多,易倒伏。
2.5.3播種密度 播種密度越大,莖稈節間內徑逐漸增大,增加了小麥倒伏的可能性。隨植株播種密度增加,植株倒伏越易發生.
2.5.4氮肥水平和種植密度 相同密度下,低氮處理抗倒伏指數顯著高于高氮處理。相同氮肥水平時,高密度種植的抗倒伏指數顯著低于低密度種植,并且顯著的互作效應在兩者之間存在。
2.6生長抑制劑與倒伏的關系
生長抑制劑可以降低小麥株高,提高莖稈強度,進而降低倒伏風險,穩定產量。例如矮壯素可以抑制二萜類激素前提的合成,進而節間長度變短,莖壁加厚,抗倒伏能力增強。
參考文獻
[1]王勇,李朝恒.小麥品種抗倒性的研究進展[J].山東農業大學學報,1996(12):503-506.
[2]王勇,李朝恒.小麥品種莖稈質量的初步研究[J].北京農業科學,1990(10):10-13.
中圖分類號:S512.1
文獻標識碼:ADOI編號:10.14025/j.cnki.jlny.2016.13.047
作者簡介:王思雨,河南師范大學,在讀本科生,研究方向:生命科學;劉浩,河南師范大學,在讀本科生,研究方向:化學。