光强对水稻抗倒性的影响及其材料力学机理

摘要

水稻是我国最主要的粮食作物之一。在人口持续增加、耕地不断减少、资源日益紧缺等多重压力下，迫切需要提高水稻产量。倒伏是限制水稻产量提高的重要因子。已有研究表明，光强对水稻抗倒性具有重要影响，但其作用机理不明。本研究采用人工气候箱光强控制试验和田间遮光试验的方法，以籼稻品种银晶软占和合丰占为供试材料，在拔节期依据不同节间伸长期进行不同光强水平处理，探究光照强度对水稻抗倒性的影响及其材料力学机理。
　　本研究主要内容包括：⑴光强对水稻茎秆抗倒性有显著影响。随着光强的增加，倒伏指数减小，茎秆抗倒性增强。与100μmol/m2/s光强处理相比，200、400和750μmol/m2/s光强处理下的第3节间倒伏指数分别降低了8.4％、17%和27.3%，差异达到显著水平。⑵群体基部光强通过影响植株的形态和力学性状，进而影响水稻抗倒性。随着处理光强的增加，处理期间正在伸长的节间显著缩短。在第2节间伸长期进行光强处理，200、400和750μmol/m2/s光强处理的第2节间长度，分别比100μmol/m2/s处理缩短了24.1%、31.7%、42.9%。同时，随着光强的增加，茎壁厚度和节间粗度增加，节间充实度和抗折力提高，茎秆抗倒性增强。⑶水稻抗倒性及其相关性状对不同时期光强处理的敏感性不同。在基部第2节间伸长期进行光强处理对倒伏指数影响最大，不同光强处理之间的变异系数（CV）达到25.5%，远高于第1节间伸长期和第3节间伸长期处理的 CV值。不同光强下节间长度、茎壁厚度、抗折力等相关性状的最大 CV，均出现在第2节间伸长期处理。可见，水稻抗倒性对光强的反应以第2节间伸长期最为敏感。⑷光强对水稻抗倒性及其相关性状的影响具有累积效应。倒伏指数，株高、重心高度、第2节间长度、第3节间长度、茎壁厚度、节间粗度和单位长度节间干重等7个形态性状，抗折力、弹性模量、弯曲力矩和抗弯刚度等4个力学性状在不同光强处理下的 CV值，均为基部第1至第3节间伸长期连续处理明显高于单个节间伸长期处理，表现出明显的累积效应。

目录

声明

缩略语表

1 前言

1.1 水稻倒伏的危害和抗倒性评价指标

1.2 影响水稻抗倒性的因素

1.3 光强对抗倒相关形态和力学性状的影响

1.4 本研究的目标

2 材料与方法

2.1 材料培养与试验设计

2.2 调查测定项目

2.3 数据处理方法

3 结果与分析

3.1 不同光强处理对水稻茎秆抗倒性的影响

3.2 不同光强处理对水稻茎秆形态性状的影响及其与抗倒性的关系

3.3 不同光强处理对水稻茎秆力学性状的影响

3.4 不同光强处理对水稻产量及产量构成因子的影响

4 讨论

4.1 光强对水稻抗倒伏能力的影响

4.2 光强影响水稻抗倒性的机理

4.3 水稻抗倒性对光强反应的生育期差异

4.4 光强对水稻抗倒性及其相关性状作用的累积效应

5 结论

参考文献

致谢