全 文 ：麦类作物学报　 2004, 24( 3): 49～ 52
Journa l of T riticeae Crops
　
二棱大麦茎秆性状与抗倒性关系的研究
黄金堂
(福建省莆田市农业科学研究所 , 莆田 351144)
摘　要:为了给抗倒伏超高产大麦新品种选育提供科学依据 ,选用本所近年育成的 12个高产二棱皮大麦品种
(系 )为材料 ,在生产和高产条件下研究了茎秆性状与抗倒性的关系。 结果表明 , 12个品种的倒 2、倒 3和倒 4节间平
均倒伏指数分别为 109. 0、 133. 5和 163. 1;茎秆的抗折力与茎秆贮藏的干物质量呈显著正相关 ,与节间长呈显著负
相关 ;从齐穗期至成熟期、乳熟期倒伏危险性最大 ;倒伏指数与节间长、秆长及株高呈显著正相关 ,与节间粗度、壁厚
关系不密切。 说明培育粗秆有利于孕育大穗 ,但要增强抗倒能力关键在于适当控制株高 ,增加秆的干物质积累量 ,促
进茎秆和机械组织的发育和充实 ,增强茎秆弹性。
关键词: 二棱大麦 ; 茎秆性状 ; 抗折力 ; 弯曲力矩 ; 倒伏指数
中图分类号: S 512. 3; S 332. 7　　　　文献标识码: A　　　　文章编号: 1009-1041( 2004) 03-0049-04
Study on the Rel ationship between Culm Traits and
Lodging Resistance of Two-rowed Barl ey
HUANG Jin-tang
( Putian Insti tute of Agricultural Sciences, Putian, Fujian 351144, China)
Abstract: In order to provide scientific basis fo r breeding lodging-resistant and super high yield barley , 12 high
yield tw o-bowed barley varieties new ly bred in our insti tute w ere used to study the relationship betw een culm
trait s and lodging resistance. The results show ed that the average lodging index of 12 varieties was 109. 0,
133. 5, 163. 1 respectiv ely for the reciprocal joints of 2, 3, 4. The results indicated that thicker culms w ere
associate with lager panicles. Dry mat ter stored in stem and sheath played an activ e role in seeds development;
the tolerance to breaking strength of culm was positiv ely co rrelated w ith the amount of dry matter stored in
stem , it was negativ ely correlated with the leng th of internode. The lodging danger w as big gest at the milk-ripe
stag e. Lodging index was posi tiv ely correlated with the leng th of internode, stem and plant height; how ever,
there w as no t correlated with internode cross sectional thickness and thickness of culm. The results show ed that
thicker culms w as benefi t to larger panicles, so it w as important to control plant height properly, increase dry
ma tter of mechanical tissue to strengthen lodging ability, streng then culm resilience.
Key words: Tw o-row ed barley; Culm trait s; Tolerance to breaking; Bending moment; Lodging index
大麦由于茎壁薄、强度小、茎内纤维含量少等原因 ,倒伏问题较小麦和其他禾谷类作物突出。高产是大麦
育种的主攻目标 ,但随着产量水平的进一步提高 ,高产与倒伏的矛盾日益突出 ,倒伏成为影响大麦产量的主
要限制因子。 要实现大麦由高产到超高产的跨越 ,必须首先解决品种的倒伏问题 ,“抗倒伏”是“超高产”的前
提和保障 [1, 2 ]。本研究以本所近年育成的二棱皮大麦品种 (系 )为材料 ,研究了茎秆性状与产量构成因素、茎秆
性状与抗倒性的关系 ,以期为选育抗倒伏的超高产大麦新品种提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
选用本所近年来育成的高产二棱皮大麦品种 (系 ) 12个 ,这些材料的组合 ,农艺性状、茎秆性状存在较大
差异 (见表 1)。
1. 2　试验方法
试验于 2001年 11月～ 2002年 4月在本所实验田进行。前茬为双季晚稻 ,粘壤土 ,土壤肥力中等偏上。
随机区组排列 , 3次重复 ,小区面积 6. 67 m2 , 5行条播 ,行距 22 cm ,株距 1. 5 cm,基本苗 15万 /667万 m2。
收稿日期: 2004-01-08　　　　修回日期: 2004-04-20
基金项目:福建省重点科技项目 ( 2002N057)。
作者简介:黄金堂 ( 1964— ) ,男 ,副研究员 ,研究方向为麦类育种与栽培。
齐穗期 (所有穗露出旗叶叶鞘 1 cm以上 )每小区随机抽取 10个茎蘖测定各节间的长度、粗度 (去鞘后节
间中点直径 )和壁厚 (剖开后节间中点秆壁厚度 ) ;成熟期每小区随机抽取 10个茎蘖测定倒 2～ 倒 4节间 (含
叶鞘 )的抗折力 (支点间距 5 cm) ,该节间基部至穗顶的长度 (简称秆长 )及鲜重、节间长度、粗度和壁厚。成熟
期各小区取样考种并测定产量。
齐穗期每小区抽取 10个茎蘖去鞘 ,分节间烘干 ,称量各节间的干物重。 选用莆大麦 5号、莆大麦 7号和
莆大麦 8号等 3个品种 (系 ) ,从齐穗期至成熟期 ,每隔 1周测定倒 2～ 倒 4节间茎鞘的抗折力、该节间基部至
穗顶长度及鲜重 ,茎鞘的干重 ,以分析茎鞘干物质重和茎秆抗倒性的动态关系。
抗折力测定参考杨惠杰 (仿漱古秀生 )测定水稻的方法 [3, 4 ] ,自行设计了测定抗折力的简单器材。 田间取
回茎秆 ,保留叶鞘、叶片和穗子 ,并保持不失水。将待测节间置于测定器上 ,该节间中点与测定器中点对应 (支
点间距 5 cm ) ,在中点挂一盘子 ,逐渐加入砝码直至茎秆折断 ,此时砝码及盘子的重量即为该节间的抗折力
(g )。
按杨惠杰 (仿漱古秀生 )的方法 [ 3]计算各品种倒 2～ 倒 4节间的弯曲力矩和倒伏指数。
弯曲力矩= 某节间基部至穗顶长度 ( cm )×该节间基部至穗顶鲜重 ( g ) ;
倒伏指数= 弯曲力矩 /抗折力× 100
倒伏指数越大 ,则茎秆越易倒伏。以倒伏指数 180为抗倒伏的临界值 ,倒伏指数大于 180,说明倒伏的危
险性较大。
2　结果与分析
2. 1　供试品种的抗倒性
从各供试品种倒 2～ 倒 4节间的倒伏指数 (表 1,其中节间长度、粗度、壁厚等 3个性状数据为倒 4节间
的测定结果 )看出 ,供试品种的倒伏指数各不相同 ,说明品种间抗倒能力存在差异。 大多数品种倒伏指数 <
180,即具有较强的抗倒能力 ,只有少数品种倒伏指数> 180,虽然产量较高 ,但潜伏着倒伏的危险 ,如莆
898112和莆大麦 7号 ,产量高达 323. 9 kg /667m2 (第 3名 )和 314. 4 kg /667m2 (第 6名 ) ,而成熟后期均发生
倒伏 ,倒伏面积分别为 75%、 50% ,倾角分别为 70°、 60°。
表 1　供试品种农艺性状、茎秆性状及倒伏指数
Table 1　 Agronomy characters, stem-pol e characters and lodging index of tested varieties
品种
Variety
产量
Grain
yield
( kg /667m2 )
有效穗数
No. of
spike-bearing
( 104 /667m2 )
穗粒数
Total s eeds
per spike
千粒重
1000-kernel
w eigh t
(g)
株高
Plant
heigh t
( cm)
节间长度
Joint
length
( cm )
节间粗度
Join t
thickness
( mm )
节间壁厚
Joint
w all thickness
( mm)
倒伏指数
Lodging
index
莆大麦 5号　 Pu barley 5 298. 4 27. 2 24. 7 45. 3 93. 9 11. 00 3. 28 0. 37 171. 2
莆大麦 7号　 Pu barley 7 314. 4 22. 4 29. 9 49. 9 107. 7 11. 92 4. 37 0. 36 200. 0
莆大麦 8号　 Pu barely 8 304. 6 35. 1 24. 1 47. 8 86. 3 11. 74 3. 72 0. 38 173. 4
莆 955010　 Pu 955010 318. 9 30. 4 31. 5 43. 3 91. 3 9. 83 4. 60 0. 34 134. 4
莆 898101　 Pu 898101 293. 4 31. 3 25. 8 46. 0 89. 9 14. 83 3. 98 0. 41 184. 8
莆 917053　 Pu 917053 312. 8 33. 6 24. 6 47. 3 87. 1 13. 80 3. 88 0. 42 163. 6
莆 898112　 Pu 898112 323. 9 31. 6 27. 4 47. 2 96. 7 15. 45 4. 01 0. 35 210. 4
莆 946088　 Pu 946088 347. 5 26. 4 36. 7 44. 5 93. 0 10. 80 4. 11 0. 28 153. 8
莆 919033　 Pu 919033 331. 8 30. 6 28. 3 46. 7 92. 0 9. 24 3. 68 0. 28 131. 1
莆 918057　 Pu 918057 264. 9 28. 8 23. 6 47. 2 89. 0 9. 16 3. 26 0. 34 115. 2
莆 946076　 Pu 946076 323. 7 32. 7 29. 2 51. 2 87. 0 9. 52 3. 19 0. 29 150. 2
莆 955131　 Pu 955131 310. 6 24. 9 28. 8 52. 0 101. 7 10. 56 4. 48 0. 38 168. 7
2. 2　茎秆性状与产量构成因素的关系
由表 2看出 ,茎秆性状与产量构成因素具有一定的相关性 ,各节间的长度、粗度和壁厚与穗粒数、千粒重
和穗粒重的相关某些达到显著或极显著水平。 如随着 N1 (穗颈节下第一节间 )的节间长度的增长 ,穗粒数和
千粒重显著增加 ;随着 N4、N5 (穗颈节下第 4、第 5节间 )节间粗度的增加 ,穗粒数和穗粒重显著增加 ;而随着
N4、 N5节间壁厚加厚 ,穗粒数和穗粒重反而显著减少。 说明秆藏物质对籽粒发育有积极的作用。
2. 3　茎鞘干物质的动态变化与抗倒性能的关系
齐穗期至成熟期调查了 3个大麦品种的茎鞘干物质转运与抗倒力的变化动态 ,从表 3看出 ,从齐穗期到
齐穗后 21 d,随着茎秆干物质逐渐增加 ,抗折力随之增强 ,倒伏指数亦逐渐增加 ,到齐穗 21 d(乳熟期 )达到最
高 ,此时倒伏危险性最大 ,抗折力也达到最大。 齐穗后 21 d至成熟期随着茎秆的抗折力逐渐降低 ,倒伏指数
·50· 麦　类　作　物　学　报 24卷　
也渐变小 ,倒伏危险性逐渐降低。
表 2　茎秆性状与产量构成性状的相关系数 ( r)
Table 2　 Correlat ion coeff icent between stem-pol e characters and yiel d component characters
性状
Character
部位
Organs
株穗数
Spik es per plant
穗粒数
Total seed per spike
结实率
Seed rate
千粒重
1000-kernel w eigh t
穗粒重
Seed w eight per spike
节间长度 N1 - 0. 4022 0. 9476* * 0. 1083 0. 6121* 0. 1557
Joint leng th N2 - 0. 1656 - 0. 0341 - 0. 1010 0. 5999* 0. 2483
N3 0. 4859 - 0. 3854 0. 1243 0. 2413 - 0. 2446
N4 0. 4551 - 0. 2408 0. 0801 - 0. 0728 - 0. 2634
N5 - 0. 3471 0. 4755 0. 1955 - 0. 0565 0. 5480*
节间粗度 N0 0. 1506 0. 6073* 0. 0090 - 0. 2966 0. 1038
Joint thickn ess N1 0. 0637 - 0. 1723 0. 2396 - 0. 0929 - 0. 1346
N2 - 0. 2604 0. 3564 0. 0128 0. 1195 0. 4602
N3 - 0. 0603 0. 3960 - 0. 1063 0. 0092 0. 4729
N4 0. 0157 0. 5130* - 0. 0049 - 0. 0728 0. 5151*
N5 - 0. 4200 0. 5690* 0. 0581 - 0. 1487 0. 5584*
节间壁厚 N1 0. 4685 - 0. 0873 - 0. 0175 - 0. 2297 - 0. 2303
Joint w all thicknes s N2 0. 0519 - 0. 1167 - 0. 1280 - 0. 2883 - 0. 3088
N3 0. 1113 - 0. 0288 - 0. 0796 - 0. 1218 - 0. 0970
N4 0. 4024 - 0. 6170* 0. 3311 0. 0769 - 0. 5030*
N5 0. 1340 - 0. 7898* * 0. 3564 0. 3559 - 0. 5234*
注: N0、 N1、 N 2、 N3、 N4、 N5分别指穗颈节部、倒 1、倒 2、倒 3、倒 4、倒 5节间 ,* 和* * 分别指相关达 0. 05和 0. 01显著水平 ,下同。
Note: N0、 N1、 N2、 N3、 N4、 N 5 refer to spike neck-joint the 1、 2、 3、 4、 5 join t f rom the top, respectively. * and * * mean correlation
signi ficant at 0. 05 and 0. 01 levels , respectively, as w ell as th e same is as in the following tables.
表 3　齐穗期至成熟期茎秆干物质变化与抗倒性的关系
Table 3　Relat ionship between lodging abil ity and matter in stage of full-head to rippen
齐穗后天数 ( d)
Days af ter full-h eading
茎鞘干重 ( g )
Dry mat ter in stem and w heath
抗折力 ( g)　 Tolerance to breaking
N2 N 3 N4
倒伏指数　 Lodging index
N2 N3 N 4
0 0. 84 164. 6 200. 4 208. 0 115. 7 165. 2 234. 3
7 1. 00 170. 1 206. 4 218. 8 131. 8 176. 3 236. 9
14 1. 05 182. 4 214. 2 227. 0 135. 1 185. 5 250. 1
21 1. 25 192. 9 235. 2 231. 9 141. 6 191. 7 243. 0
28 1. 13 160. 7 191. 2 200. 6 118. 8 157. 3 189. 9
35 0. 98 143. 5 163. 6 176. 7 109. 2 144. 0 184. 1
2. 4　中部节间性状与抗倒性的关系
根据对几个高产品种的系统观测 (表 4) ,可知大麦中部 3个节间 (含叶鞘 )的抗倒性能与秆长、弯曲力矩
和抗折力密切相关 ,弯曲力矩与倒伏指数多呈显著正相关。当秆长较大、弯曲力矩较大、抗折力较低时 ,倒伏
指数就高 ,抗倒能力较弱 ,反之抗倒力较强。抗折力与节间长呈显著负相关 ( N3、 N4 ) ,弯曲力矩与秆长和节间
粗呈显著或极显著正相关。
表 4　茎秆性状与抗倒性的相关系数
Table 4　 Correlat ion coeff icient of londging-resistante and stew-pol e character
节位
Joint
si te
性状
Character
节间长
Join t
leng th
(cm)
节间粗
Joint
thickness
( cm)
壁厚
Joint
w all thickness
( cm )
秆长
Pole
leng th
(cm)
株高
Plant
h eigh t
( cm)
抗折力
( g)
Tolerance
to
breaking
弯曲力矩
Winding
tollerance
N2 秆长　 Pole length 0. 6517* 0. 2377 - 0. 2826
抗折力　 Tollerance to breaking 0. 1429 0. 1246 - 0. 3360 0. 3997 0. 2649
弯曲力矩　 Winding tollerance 0. 6571* 0. 5869* 0. 1029 0. 6143* - 0. 2649 0. 5381*
倒伏指数　 Lodging index 0. 4437 0. 3086 0. 3728 0. 1647 0. 515* - 0. 1892 0. 3732
N3 秆长　 Pole length 0. 4698 0. 2535 0. 1769
抗折力　 Tollerance to breaking - 0. 6894* 0. 1733 - 0. 0929 0. 0696 0. 2747
弯曲力矩　 Winding tollerance 0. 2622 0. 5191* 0. 3199 0. 7083* * 0. 8524* * 0. 3985
倒伏指数　 Lodging index 0. 8398* * 0. 3481 0. 3802 0. 6287* 0. 5843* - 0. 4706 - 0. 0056
N4 秆长　 Pole length 0. 5451* 0. 3031 0. 6517*
抗折力　 Tollerance to breaking - 0. 5175* 0. 3034 - 0. 1810 0. 0912 0. 4523
弯曲力矩　 Winding tollerance 0. 4508 0. 4937* 0. 3596 0. 7904* * 0. 7660* * 0. 3337
倒伏指数　 Lodging index 0. 8001* * 0. 3099 0. 4656 0. 7478* * 0. 4977* 0. 2816 0. 7343* *
注: * 和* * 分别指相关达到显著和极显著水平。
Note: * and* * refer to correlation signif icant at th e 0. 05、 0. 01 levels, respectively.
·51·3期 黄金堂:二棱大麦茎秆性状与抗倒性关系的研究 　
3　讨　论
在大麦高产育种中 ,抗倒性始终是育种家十分重视的问题 ,大麦育种工作中一般利用地上部的性状来选
育抗倒伏品种 ,茎秆质量是抗倒性能的重要方面 ,茎秆的机械强度或弹性都是重要的育种选择指标 [5～ 8 ] ,提
高茎节韧性是改良抗倒性的一个有效途径 [9, 10 ]。本研究表明 ,大麦品种间抗倒性存在差异 ,存在茎秆适中 ( 80
～ 90 cm)抗倒品种。品种植株的节间粗度与每穗总粒数呈正相关 ,表明秆粗则穗大。齐穗期各节间干物重和
单位长度干重与穗粒数多呈显著正相关 ,与千粒重也呈一定正相关 ,说明茎秆干物质对籽粒发育具有积极的
作用。
大麦茎秆抗倒伏能力与茎鞘干物质量的高低有密切关系。据测定 ,齐穗后随着籽粒的灌浆 ,茎鞘物质源
源输出转运到穗部 ,干物质逐渐减少 ,茎秆的抗折力逐渐降低 ,倒伏指数逐渐提高。它们之间呈开口向下的抛
物线关系 ,从齐穗期起缓慢增加 ,到齐穗后 21 d达到最高 ,之后则逐渐降低 ,说明乳熟期倒伏危险性最大。这
与王勇等对小麦茎秆的研究结果相吻合 [ 9, 10]。
大量的研究都认为植株过高是引起倒伏的主要原因 [1～ 4 ] ,本试验结果也表明株高越高 ,倒伏指数越大。
从抗倒伏方面考虑 ,育种上应选择较矮的茎秆 ,在栽培上应控制株高。但提高株高 ,有利于提高生物产量 ,也
有利于改善群体的通风透光状况 [5～ 7 ] ,从这个角度出发 ,适当提高株高是有利的。从本研究结果看 ,要增强大
麦的抗倒伏能力 ,应适当控制株高 ,注意选择茎秆粗、茎秆干物质积累量高、茎秆机械组织充实、弹性好的品
种 ,才能真正选育出超高产抗倒伏的大麦新品种。
参考文献:
[1 ]　闵东红 ,王　辉 ,孟超敏 ,等 . 不同株高小麦品种抗倒性与其亚性状及产量相关性研究 [ J]. 麦类作物学报 , 2001, 21( 4): 76— 79.
[2 ]　张　京 . 我国大麦育种的矮源分析 [ J]. 中国农业科学 , 2002, 35( 7): 758— 764.
[3 ]　杨惠杰 ,杨仁崔 ,李义珍 ,等 . 水稻茎秆性状与抗倒性的关系 [ J] . 福建农业学报 , 2000, 15( 2): 1— 7.
[4 ]　孙旭初 . 水稻茎秆抗倒性的研究 [ J]. 中国农业科学 , 1987, 20( 4): 32— 37.
[5 ]　肖世和 ,张秀英 ,闫长生 ,等 . 小麦茎秆强度的鉴定方法研究 [ J] . 中国农业科学 , 2002, 35( 1): 7— 11.
[6 ]　王　勇 . 小麦品种茎秆的质量及解剖学研究 [ J ]. 作物学报 , 1998, 24: 452— 458.
[7 ]　王法宏 . 冬小麦不同产量潜力品种茎秆和旗叶表皮组织结构的比较研究 [ J] . 作物学报 , 1995, 21: 244— 246.
[8 ]　赵振东 ,宋建民 ,刘建军 ,等 . 高产优质小麦品种选育 [ C] . 21世纪小麦遗传育种展望—— 小麦遗传育种国际学术讨论论文集 , 91— 95.
[9 ]　王　勇 ,李晴祺 . 小麦品种抗倒性评价方法的研究 [ J ]. 华北农学报 , 1995, 10( 3): 84— 88.
[10 ]　王　勇 ,李朝恒 ,李安飞 ,等 . 小麦品种茎秆质量的初步研究 [ J] . 麦类作物 , 1997, ( 3): 28— 30.
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