水稻莖稈性狀與抗倒性的關系及配合力分析

[摘 要] 水稻作為一種糧食作物，已成為世界50%人口的主食。中國作為水稻需求的大國，一直致力于水稻高產量培育的研究上。隨著我國人口的增加，耕地面積越來越不能夠滿足糧食的需求，提高糧食（主要是水稻）的667 m2產量是現在我國農業的重要研究項目。中國經濟的不斷發展，人們的生活水平也逐漸提高，對稻米的品質也提出了更高的要求。水稻的產量和數量的提高，本質就是水稻性狀的改變，本文根據水稻的莖稈性狀來探討如何提高抗倒性。

[關鍵詞] 水稻；莖稈性狀；抗倒性；配合力

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）05-49-2

水稻的倒伏會嚴重降低產量，也會給稻米的質量產生很大的影響。有一組調查數據顯示，在水稻乳熟期倒伏會減產36%，蠟熟期和黃熟期倒伏會減產21.5%左右，而且倒伏的水稻中稻米質量和味道大打折扣，蛋白質和淀粉含量升高，導致淀粉的粘度降低，所以克服水稻倒伏問題迫在眉睫。解決問題的辦法就是改變水稻莖稈性狀，減少倒伏現象的發生。

1 水稻莖稈性狀和抗倒性研究現狀

20世界60年代以來，農業專家已經發現矮稈基因能克服水稻的倒伏問題，但是隨著產量的提高，盡管出現少量倒伏現象，仍會造成很大的產量損失。近幾年研究出的半矮稈水稻品種大大減少了倒伏現象，而且保證了產量，經濟效益大幅度提高。但是，隨著人們需求的增加，必須在生物產量上有進一步的提高和突破，而且生物產量突破點就是增加株高。研究發現，水稻植株越高產量越大，但是抗倒伏能力越低；植株越低產量會受到限制，但是抗倒伏能力優秀，為了找到最優性狀，還需要不斷試驗和摸索。為了提高水稻品質和產量，除了在水稻莖稈性狀方面著手，還需要找到其他抗倒因素，進行進一步完善。

2 水稻倒伏類型

根據水稻倒伏發生的位置，可以分為兩類。一類是根部倒伏，就是植株根部發生倒伏，倒伏之后基本就是完全貼著平地倒伏。這種倒伏的水稻并不常見，一般發生于旱稻的種植過程中，所以根部倒伏的研究比較少，關注度也比較低。另一類是莖部倒伏，就是在地面以上的莖發生彎曲和折斷，這種現象比較常見，也是研究的重點，相關人員的關注度也非常高。

根據水稻植株倒伏現象，可以分為挫折型、彎曲型和扭轉型[1]。挫折型倒伏就是地面上的莖發生折斷現象，主要原因就是莖稈上的穗及上面部分的質量，超過了莖承受的最大負荷而發生莖稈折斷現象。彎曲型倒伏就是莖稈出現彎曲，也是由于上面部分質量過大引起的，但是強度沒有挫折型大，所以莖稈發生彎曲，或者是穗重過大，在風雨中拉扯導致的。扭轉型倒伏就是根部在土壤中被拔了出來，傷害非常大。

此外，可以根據倒伏的傾斜角度進行分類，分為直立型、傾斜型和貼地型[2]。

3 莖稈性狀與抗倒伏的關系

3.1 植株高度

植株高度對水稻倒伏的影響非常大，通過相關人員的不斷摸索發現，植株高度提高，倒伏指數也會大幅度提升，莖稈的抗折斷力大幅度降低。植株過高，重心便會提高，受力的力矩就會增大，特別容易達到整個莖稈承受的限度，而出現倒伏現象。莖稈的伸長節的長度減小，那么水稻越不容易倒伏，尤其是伸長節一二節的長度變化，會影響到整個植株的抗倒伏能力，所以伸長節要控制在一定的生長范圍內。還有穗頸節的長度，如果太長就會出現頭重腳輕的現象，水稻莖稈每一部分的高度要有一個合理的搭配，才能提高植株的抗倒伏能力。但是，植株高度不能完全影響水稻的抗倒伏能力，品種的差異也會呈現出不同的效果，有些品種盡管莖稈很低，但是抗倒能力并不是很強，反而不如一些高稈水稻，在研究過程中要注意品種的搭配。

3.2 莖稈化學成分

莖稈化學成分從力學理論上可以看出，植株越高，越容易出現倒伏現象。如果一味降低植株高度來提高抗倒性，植株就會過于低矮，光能利用率大大降低，則生長量不足，植株莖稈結構不夠穩定，產量也會大打折扣。如果適當增加植株高度，可以降低葉面積密度，來提高二氧化碳的擴散和下端葉片的受光面積，提高生長效率。同時發現，植株高度與生物產量呈正相關關系。所以，生物產量與植株高度要權衡把握，找到最優的性狀方案。

4 莖稈結構

4.1 基部伸長節間

對于水稻的莖稈來說，抗倒性與基部第一二節有緊密的關系。水稻的莖稈在地面不僅僅有支持功能，而且是運輸養料的通道，其由節和節間組成，節主要是增加整體的硬度，可以提高整個莖稈的負載能力。節間結構比較復雜，由表皮、組織、維管束組成。表面的細胞具有特殊的機構，細胞壁木質化可以進一步提高莖稈的剛度；維管束不僅可以進行運輸，而且可以增加整個結構的穩定性；機械組織具有很厚的纖維細胞，是特別堅韌的皮層。水稻莖稈具有很復雜的結構，每一部分的改變都會呈現出不同的力學性能，所以人們在了解莖稈的同時，還要充分考慮如何提高抗倒性。

4.2 莖稈粗度

莖稈粗度越大，抗倒伏能力并不會有明顯的提高。這方面的研究一直有爭議，很多時候認定在一定限度內會有所提高，如果過于粗就會物極必反。但是可以肯定的是，如果莖稈過于粗壯，就會有更多的養分用于莖稈的生長，大大降低產量，呈現出養料費用的現象。為了充分體現產量的最優化處理，必須對莖稈粗度進行控制。

5 水稻抗倒伏與莖稈性狀的配合力分析

水稻莖稈性狀分為很多類，衡量水稻抗倒能力的指標也很多。大多數的研究表明，抗伏指數與莖稈的高度和質量成正比，而莖稈抗彎曲和折斷的能力大打折扣。所以，在尋找水稻最優性狀時要充分考慮力學特性，綜合評價性能。在培育新型水稻的過程中，要進行抗倒性性狀的篩選，然后把控制性狀的基因進行同步累加，通過新材料和新方法的獲取，然后在生產實踐中充分發揮指導作用。莖稈的抗倒性雜種優勢會隨著年份的增加出現變異，所以要及時進行產品性狀控制。高肥栽培的條件下，要協調抗倒伏、呼吸、光合性能與植株高度、穗中、莖稈粗度等物理性狀的關系，找到最優的性狀分配方案。

如果地面上的鮮質量越大，那么莖稈的粗纖維含量就越高，莖稈的充實度就越好，抗倒伏性能也就越強，二者的配合度也就越明顯。因此，在選擇抗倒伏雜交水稻親本時，應選擇抗倒性一般配合力高的作為配組，這樣可以體現出性狀的良好配合性。

6 結語

在水稻性能優化的道路上，需要工作人員和研究人員的不斷努力，在不斷摸索的過程中，找到最優秀的性狀分配方案，在提高產量的同時提高稻米的質量。

參考文獻

[1]周繼勇，肖層林，王仁祥.水稻抗倒性研究進展[J].作物研究，2006（S1）：388-392.

[2]陳桂華，鄧化冰，張桂蓮，等.水稻莖稈性狀與抗倒性的關系及配合力分析[J].中國農業科學，2016（3）：407-417.