抗倒伏测定仪在植物营养成分对抗倒伏性影响研究中的应用

托普仪器——致力于中国农业仪器的发展公司自产产品主要有土壤仪器类、农业气象仪器类、植保仪器类、农药残留仪器类、果品品质仪器类、植物生理仪器类、种子仪器类、培养箱仪器类、作物品质仪器类、农业物联网等百余种，拥有国内强大的农业仪器产品群。抗倒伏测定仪在植物营养成分对抗倒伏性影响研究中的应用植物的营养成分对于作物的生长有着很重要的作用，对抗倒伏性也有很大的影响。本文利用浙江托普仪器的抗倒伏测定仪YYD-1测定植物的茎杆强度，判断出植物的抗倒伏性，以此来确定营养元素对于茎杆强度的影响。一、营养元素对植物生理的作用1、氮（N）对作物的生理作用氮不仅是植物体内蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分，而且也是植物体内多种酶的组成部分。同时，植物体内的一些维生素和生物碱中都含有氮。在蛋白质中，氮的平均含量是16-18%，而蛋白质是构成原生质的基本物质。一切有生命的有机体都是处于蛋白质的不断合成与分解之中，如果没有氮素，就不会有蛋白质，也就没有生命。氮也是植物体内叶绿素的组成部分，氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有着密切的关系，如果绿色植物缺少氮素，会影响叶绿素的形成，光合作用就不能顺利进行。氮素供应充足，植物可以合成较多的叶绿素。一般作物缺乏氮时的症状是：从下部叶开始黄化，并逐渐向上部扩展，作物的根系比正常生长的根系色白而细长，但根量减少。2、磷（P）对作物的生理作用磷是植物体内许多重要有机化合物的成分（如核酸、磷脂、腺三磷等），并以多种方式参与植物体内的生理、生化过程，对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用。核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要成分，在植物的生命活动和遗传变异中起重要作用。细胞分裂和新器官的形成都少不了他们。供给正常的磷营养，能加速细胞分裂和增殖，促进生长发育，并有利于保持优良品种的遗传特性。特别是作物的生育早期，充足的磷营养对促进作物的生长发育和早熟、优质高产有重要作用，否则，生长受到抑制，根系发育不良，而且这种影响即使以后大量补给也难于完全弥补。在氮素代谢中，磷也是重要的，如果磷不足，就会影响蛋白质的合成，严重时蛋白质还会分解，从而影响氮素的正常代谢。所以在缺磷时单施氮肥效果不好，所以我们提倡氮磷肥配合使用。如果供磷不足，能使细胞分裂受阻，生长停滞；根系发育不良，叶片狭窄，叶色暗绿，严重时变为紫红色。大量事实表明，充足的磷营养能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力，能促进植物的生长发育，促进花芽分化和缩短花芽分化的时间，因而能促使作物提早开花、成熟。3、钾（K）对作物的生理作用钾对植物的生长发育也有着重要的作用，但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是，在适量的钾存在时，植物的酶才能充分发挥它的作用。托普仪器——致力于中国农业仪器的发展公司自产产品主要有土壤仪器类、农业气象仪器类、植保仪器类、农药残留仪器类、果品品质仪器类、植物生理仪器类、种子仪器类、培养箱仪器类、作物品质仪器类、农业物联网等百余种，拥有国内强大的农业仪器产品群。钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能50%-70%。因而在光照不好的条件下，钾肥的效果就更显著。此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性。由于钾能够促进纤维素和木质素的合成，因而使植物茎杆粗壮，抗倒伏能力加强。此外，由于合成过程加强，使淀粉、蛋白质含量增加，而降低单糖，游离氨基酸等的含量，减少了病原生物的养分。因此，钾充足时，植物的抗病能力大为增强。例如，钾充足时，能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病，大小斑病的危害。钾能提高植物对干旱、低温、盐害等不良环境的忍受能力和对病虫、倒伏的抵抗能力。土壤缺乏钾的症状是：首先从老叶的尖端和边缘开始发黄，并渐次枯萎，叶面出现小斑点，进而干枯或呈焦枯焦状，最后叶脉之间的叶肉也干枯，并在叶面出现褐色斑点和斑块。4、钙（Ga）对作物的生理作用钙是构成细胞壁的重要元素；它与蛋白质分子相结合，是质膜的重要组成成分；钙是某些酶的活化剂，因而影响植物体的代谢过程。它对调节介质的生理平衡具有特殊的功能。植物缺钙时，植株矮小，根系发育不良，茎和叶及根尖的分生组织受损。严重缺钙时，植物幼叶卷曲，新叶抽出困难，叶尖之间发生粘连现象，叶尖和叶缘发黄或焦枯坏死，根尖细胞腐烂死亡。应该注意的是，植物缺钙往往不是由于土壤缺钙，而是植物内钙的吸收和运输等生理作用失调所造成。5、镁（Mg）元素对作物的生理作用镁是叶绿素的组成部分，也是许多酶的活化剂，与碳水化合物的代谢、磷酸化作用、脱羧作用关系密切。植物缺镁时的症状首先表现在老叶上。开始时，叶的尖端和叶缘的脉尖色泽退淡，由淡绿变黄再变紫，随后向叶基部和中央扩展，但叶脉仍保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹；严重时叶片枯萎、脱落。6、硫（S）元素对作物的生理作用硫是构成蛋白质和镁不可缺少的成分，含硫有机物参与植物的呼吸过程中的氧化还原作用，影响叶绿素的形成。植物缺硫时的症状与缺氮时的症状相似，变黄比较明显。一般症状是植株矮，叶细小，叶片向上卷曲，变硬易碎，提早脱落，开花迟，结果、结荚少。二、营养元素对植物抗倒伏性的影响茎杆中的硅、钾、钙等矿质元素与茎杆的抗倒伏能力也有密切关系。小麦茎杆中含有大量的硅，约占干重的2.3-4.6%，主要存在于表皮细胞壁中，能增强茎杆的机械强度[7]。Gartner[19](1984)通过比较抗倒伏能力强的品种Tarasque和抗倒伏能力差的品种521茎表皮和机械组织中硅的含量，发托普仪器——致力于中国农业仪器的发展公司自产产品主要有土壤仪器类、农业气象仪器类、植保仪器类、农药残留仪器类、果品品质仪器类、植物生理仪器类、种子仪器类、培养箱仪器类、作物品质仪器类、农业物联网等百余种，拥有国内强大的农业仪器产品群。现前者的硅的含量要高于后者。北条良夫[20]也认为钾、钙、镁等元素被植物吸收后，通过其他生理作用间接提高茎杆机械强度。水稻中也有类似发现。杨长明等[21]研究表明水稻基部茎壁厚度和抗折力与茎杆K2O和SiO2的含量呈显著或极显著正相关。茎杆中贮藏的可溶性的碳水化合物等物质的多少及种类与作物的抗倒性也有一定的关系。黄玉鸾等[11]对小麦茎杆中全糖含量与抗倒伏能力进行了相关分析，结果显示植株全糖含量与抗倒伏指数相关系数达到极显著水平(r=0.991**)，基本一、二节间的全糖含量越高，植株抗倒伏能力越强。Ookawa等[17]研究发现，水稻茎杆中葡萄糖和木酮糖的含量与其弯曲应力有关。Albrecht等[18]研究发现，玉米茎杆中总的水溶性碳水化合物含量与其茎倒折呈负相关。王群瑛[15]研究也发现，玉米生育后期，茎杆抗倒性强的品种其茎杆中贮藏物质含量往往较高，从而使其在成熟期茎杆基部衰老的程度减轻和速度放慢。笔者推测可能是茎杆中多糖等碳水化合物的存在一定程度上促进了纤维素、木质素等高分子化合物的合成，从而使得茎杆的机械强度增加，弹性增强，抗倒伏能力得到提高。三、抗倒伏测定仪简介抗倒伏测定仪是由浙江托普仪器有限公司研发的一款测量植物茎杆强度的仪器。它适用于农业遗传育种，采用拉压力传感器，通过向下施加压力，待茎秆折断的瞬间产生压力用仪器数字显示这一原理。仪器采用充电电池供电。图--抗倒伏测定仪所谓“抗倒伏”就是直立生长的作物在生长过程中，在遇到风、雨、涝等容易造成倒伏现象的托普仪器——致力于中国农业仪器的发展公司自产产品主要有土壤仪器类、农业气象仪器类、植保仪器类、农药残留仪器类、果品品质仪器类、植物生理仪器类、种子仪器类、培养箱仪器类、作物品质仪器类、农业物联网等百余种，拥有国内强大的农业仪器产品群。恶劣环境时能够正常的直立生长。植物本身具有的特性如植株矮化、粗壮、基部节间短，根系发达等都是抗倒伏作物具有的性状，作物抗倒伏的性状也可通过喷施植物生长抑制剂来获得。基本配置：标准配置里有三种夹具，适用于不同粗细作物茎秆强度的测定。抗倒伏测定仪用途：玉米、高粱、烟草等茎杆的强度是决定抗倒伏能力的一个主要因素，长期以来玉米、高粱、烟草的倒伏给玉米地机械收割造成很大的困难。从机械化水平来说，造成大量的粮食浪费。另外，玉米倒伏，导致光照不充分，使其生产量受到极大的限制，该仪器适用范围适用于农业遗传育种部分。抗倒伏测定仪特点：1.三种不同测头：可进行茎杆弯折性能测量、茎杆抗压强度测量、茎杆组织结构（穿刺）强度测量；2.可连接电脑测试，可保存、打印，做各种分析，输入速度、面积还可显示位移、压强等参数；3.可储存896个测试值4.大屏幕液晶显示，有背光功能，并具有屏幕数字正、倒反转功能；5.自动关机时间设置；6.电池容量显示，电量过低自动关机。总之，小麦的抗倒性是一个复杂的性状，涉及到茎杆的形态、结构、理化组成等方面的因素；且受到营养成分的影响也比较大。