植物莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀作用于密植品種的研究

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1、植物莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀作用于密植品種的研究摘要:以耐密抗倒性不同的品種稀植大穗品種K518和JK519、耐密抗倒品種Y335和CS1;中等耐密品種D108)為材料，設(shè)個(gè)密度處理，本文通過(guò)YYD-1植物莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀研究玉米莖軒的倒伏問(wèn)題，得出密植品種己成為玉米大面積增密高產(chǎn)的主要障礙因素。玉米從拔節(jié)期至成熟期均有可能發(fā)生莖秤倒伏，每年因倒伏造成的玉米產(chǎn)量損失在5%~25%左右，甚至更高[1-2]。因此，農(nóng)學(xué)家已把抗倒伏作為育種的三大主攻目標(biāo)(高產(chǎn)、抗倒、抗病)之→。近年來(lái)，關(guān)于作物抗倒伏能力與莖軒生物力學(xué)性質(zhì)的研究越來(lái)越引起農(nóng)學(xué)家和農(nóng)業(yè)工程學(xué)領(lǐng)域的高

2、度關(guān)注。多數(shù)學(xué)者從莖軒外皮穿刺強(qiáng)度、抗壓碎和抗拉彎方面等對(duì)玉米抗倒伏生物力學(xué)特征展開(kāi)研究[3-10]。莖軒外皮穿刺強(qiáng)度(rindpene位ationstrength,RPS)與田間倒伏率具有高度的相關(guān)性[M-16]，而且其測(cè)定操作簡(jiǎn)單、快捷，逐漸成為玉米莖軒抗倒伏鑒定的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。由于玉米莖秤強(qiáng)度隨生育期進(jìn)程和外界環(huán)境條件是不斷變化的，且各節(jié)間也存在差異。因此，明確莖軒倒伏發(fā)生的敏感時(shí)期和敏感部位，對(duì)玉米抗倒伏品種的篩選和鑒定是非常必要的。有關(guān)這方面的研究還不多見(jiàn)。本試驗(yàn)以不同抗耐密倒伏性玉米品種為材料，在不同群體密度條件下，研究玉米莖軒RPS

3、對(duì)密度的響應(yīng)及其變異規(guī)律，揭示RPS與莖秤結(jié)構(gòu)和農(nóng)藝性狀的相互關(guān)系，明確莖秤抗倒伏能力鑒定的最適時(shí)期和最佳部位及其評(píng)價(jià)指標(biāo)，為玉米抗倒品種選育和增密高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。1材料與方法1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)儀器準(zhǔn)備:YYD-1型植物莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀(浙江托普儀器)，針對(duì)抗植物莖桿倒伏與強(qiáng)度測(cè)定。其它常規(guī)測(cè)量設(shè)備、計(jì)量工具、試驗(yàn)于2005-2006年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院昌平試驗(yàn)基地進(jìn)行。土壤為褐潮土，pH值為7ι含有機(jī)質(zhì)18.8g!kg、全氨1.0g!kg、堿解氨89.22mg/kg、速效磷27.2mg/kg、速效餌94.0mglkg。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，密度為

4、主區(qū)，品種為副區(qū)。設(shè)每公頃3.0、5.25、7.5(推廣密度)、9.25和12萬(wàn)株共5個(gè)密度處理。選用不同耐密抗倒性的品種:稀植大穗型品種京科系列JK518和JK519;中等耐密品種農(nóng)大108(ND108);耐密抗倒品種先玉335(XY335)(2005年)和登海系列超試1號(hào)(CS1)(2006年)。采用寬窄行(80cmX40cm)種植，每小區(qū)面積21.6m2，4次重復(fù)。兩年分別于5月9日和5月17日點(diǎn)播。播前基施P20S36kglhm2、K2090kglhm2、純氨103.5k趴1m2，拔節(jié)期追施純氨69k剖1m2。其他管理與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)玉米田相似

5、。1.2測(cè)定項(xiàng)目與方法1.2.1莖桿硬皮穿刺強(qiáng)度(RPS，簡(jiǎn)稱穿刺強(qiáng)度)分別于玉米抽雄期前期(7月12一19日)、吐絲期(7月26日-8月3日)、乳熟期(8月25-28日)和蠟熟期(9月13一17日)取樣，每處理取生長(zhǎng)一致的代表植株3~5株，對(duì)莖軒伸長(zhǎng)第一節(jié)問(wèn)自下而上測(cè)定RPS。采用3YJ-l型玉米莖軒硬度計(jì)，將橫斷面積為0.01c曠的測(cè)頭垂直勻速插入莖軒節(jié)間中部，讀取穿透莖手干表皮的最大值(7]。1.2.2莖軒形態(tài)結(jié)構(gòu)與農(nóng)藝性狀測(cè)定莖軒強(qiáng)度同時(shí)，用YYD-1植物莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀、鋼尺和游標(biāo)卡尺逐節(jié)測(cè)量節(jié)間的長(zhǎng)度和直徑:分別截取第3和第6節(jié)間中部橫

6、斷面，在放大鏡下量取莖皮厚度(mm)。稱取各莖節(jié)新鮮質(zhì)量(FW)后，經(jīng)105.C殺青后置70.C下烘干至恒質(zhì)量，稱其干物質(zhì)量(DW)。莖節(jié)含水率(%)=(鮮質(zhì)量一干質(zhì)量)1鮮質(zhì)量x100%;單位莖長(zhǎng)干物質(zhì)量=莖節(jié)干質(zhì)量/節(jié)間長(zhǎng)度(glcm)，計(jì)算各項(xiàng)測(cè)定數(shù)據(jù)的變異系數(shù)。變異系數(shù)是衡量各觀測(cè)值變異程度的統(tǒng)計(jì)量，即標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)平均數(shù)的百分?jǐn)?shù)，其計(jì)算公式為式中，CV為變異系數(shù);S為各觀測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差:王為各觀測(cè)值的平均值。1.3數(shù)據(jù)分析以Microso企Excel處理數(shù)據(jù)，采用SASV8軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性、相關(guān)性和多元回歸分析。利用CurveExpe

7、rt1.38軟件進(jìn)行回歸模擬，篩選建立具有生物學(xué)意義的回歸模型。2結(jié)果與分析2.1不同類型玉米品種年際間的莖軒穿刺強(qiáng)度方差分析對(duì)2a供試品種4個(gè)不同時(shí)期的莖軒平均穿刺強(qiáng)度數(shù)據(jù)的方差分析結(jié)果表明(表1)，不同的年份間、品種間、生育時(shí)期和不同密度間的穿刺強(qiáng)度存在顯著差異:年份與生育時(shí)期、年份與種植密度、密度與生育期間存在極顯著的互作效應(yīng)。而年份與品種、品種與生育時(shí)期、種植密度與品種間的互作效應(yīng)不顯著。說(shuō)明玉米莖軒強(qiáng)度不僅受種植年份、生育期和種植密度的影響，而與品種的固有抗倒特性密切相關(guān)。表l莖軒穿刺強(qiáng)度的方差分析2.2不同耐密性晶種莖節(jié)穿刺強(qiáng)度的比較

8、玉米不同耐密性品種4個(gè)生育時(shí)期莖軒各節(jié)間平均RPS的變化(圖1)表明，隨莖節(jié)部位的上升而RPS逐漸降低，呈非線性變化趨勢(shì)，2a表現(xiàn)較為相