刘胜群-基于根系性状的春玉米根倒伏抗性研究

中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA第十五届全国玉米栽培学术研讨会基于根系性状的春玉米根倒伏抗性研究姓名：刘胜群单位：中科院东北地理与农业生态研究所E-mail：[e-mail]电话：[phone]中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA研究意义倒伏：作物在垂直方向上从直立到发生永久性位移的现象。倒伏危害√倒伏是造成作物减产的重要原因之一。报道显示，倒伏造成的减产通常为5-25%。重者减产可达50%以上，甚至绝收。√降低玉米籽粒的商品品质。√机械收获困难。中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA研究意义倒伏造成作物减产的原因√倒伏减少了冠层对碳的同化作用；√减少了植株对矿物营养的转移和籽粒灌浆所需碳水化合物的积累；√感染病虫害的敏感性增强。倒伏类型：√根据不同的标准，可划分为不同类型。√玉米倒伏类型，多数研究认为倒伏分为根倒和茎倒（茎折）。中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA研究意义倒伏的发生从力学性能来看，茎秆和根系是玉米的重要支持系统，倒伏能否发生取决以下条件：（i）玉米植株所受外力的大小；（ii）玉米茎杆的弯曲力；（iii）玉米根系的锚固能力。中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA根系与根倒伏抗性研究倒伏区域内倒伏发生级别0级1级2级3级4级茎折倒伏发生调查——拔节孕穗期（注：分级标准如下0级：不倒伏；1级：植株倾斜15°以内；2级：15-45°；3级：45-85°；4级：85°以上）图1春玉米拔节孕穗期根倒伏发生调查中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA品种1级倒伏2级倒伏XY69605.6%XY5081.8%4.6%Y28802.1%NY30900SY213.3%7.7%ZD9580032D2200Sygenta4081.03%1.03%KX356400LY110.97%0XY42000XY33500NH10100表1不同品种田间根倒伏发生情况根系与根倒伏抗性研究中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图2水平风力作用下根倒伏发生示意图（Crook，1996）根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图3根倒伏测定(Berryetal.,2003).根系与根倒伏抗性研究中国科学院东北地理与农业生态研究所IGAXY696XY508BY288NY309SY21ZD95832D22XZD408KX3564LY11XY420ZD958XY3350102030Rfm（Nm）品种图4春玉米不同品种根倒伏抗性先玉696先玉508北育288宁玉309沈玉21郑单95832D22Sygenta408KX3564良玉11先玉420先玉335024681012倒伏率/%品种2级倒伏1级倒伏根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图5春玉米不同密度下的抗根倒伏能力05101520高密度中密度Rfm低密度根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA根系性状与根倒伏抗性图6：玉米根系示意图中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图7拔节孕穗期倒伏植株与未（抗）倒伏植株根系性状比较P1P2S1S2S3S4S5S605101520abbaba倒伏植株未倒伏植株根数量/条根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图8花后不同品种和密度下玉米根系节根数量根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA根系性状与根倒伏抗性图9花后不同品种和密度下玉米根系节根角度中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA根系性状与根倒伏抗性图10花后不同品种和密度下玉米根系节根直径中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA图11不同茎节节根的后生木质部导管数量（C）和导管横截面面积（D）根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA根系性状与根倒伏抗性图12：春玉米节根数量和直径与Rfm的关系中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA80901001101200102030Rfm（Nm)播后天数低密度中密度高密度根系性状与根倒伏抗性图13：春玉米花后Rfm的动态变化中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA开花期灌浆期乳熟期完熟期0510抗拉强度N/mm2第5层次生根LDMDHD根系性状与根倒伏抗性图14：春玉米节根生育后期力学指标动态变化中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA小结1.从作物角度而言，“Rfm”可有效表征春玉米根倒伏抗性；2.种植密度增加，玉米根倒伏抗性显著降低；根倒伏抗性与根系性状密切相关，尤其是较高茎节节根数量和直径；3.玉米根倒伏抗性在生育期内呈动态变化，这种变化与轴根力学特性有关。根系性状与根倒伏抗性中国科学院东北地理与农业生态研究所IGA谢谢！敬请批评指正！