摘 要：超级杂交稻通过形态改良和利用亚种间杂种优势相结合的技术路线来提高产量，不会改变水稻的原有结构，不会引起水稻的病变。本文对超级水稻茎秆抗倒性构成有关因素进行了研究。相关和通径分析结果表明：对水稻高倒伏指数（易倒伏性）贡献大的因素有株高、倒3叶长、重心高度等；对低倒伏指数（抗倒伏性）贡献大的因素有基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等。茎基弯折力和断面模数对折断弯矩有正向极显著作用。全株加在基部节间弯矩、断面模数和叶干重对折断弯矩有正向极显著作用。基节折断弯矩是衡量植株茎的强度，提高其强度也是关键问题所在。本文从水稻的几个特性方面入手，包括：基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等，对水稻抗倒伏的因素进行了对比研究。
关键词：超级水稻；抗倒性；研究
中图分类号：S511 参考文献：A
在1997年袁隆平提出杂种优势利用与形态改良相结合的培育超级杂交稻技术路线：“所谓形态改良，就是要一个像姚明一样好的体型；所谓杂种优势，就是不能虚胖，要体力充沛。”这意味着要用有限的土地产出更多的粮食来。可以说是像两亩地要三亩地的产出，将总产量翻倍似的提上来。要让经济效益凸显，确保国家供应。这一计划在2007年时在湖南省首次施行。截止目前迅速在川、豫、皖等地推广开来，而且成效显著。“拯救饥饿奖”、联合国粮农组织“世界粮食安全保障奖”、“世界粮食奖”、入选美国科学院外籍院士等多个世界奖项和荣誉，就是对袁隆平为全人类做出伟大贡献的肯定。本文对超级水稻茎秆抗倒性构成有关因素进行了研究，希望文中的观点能够引起读者的共鸣。
超级杂交稻通过形态改良和利用亚种间杂种优势相结合的技术路线来提高产量，不会改变水稻的原有结构，不会引起水稻的病变。超级杂交稻为何会产生这种优势？三方面原因共同促成超级稻优势：良种、良田及良法。这一次超级杂交稻“Y两优2号”冲击每667m2产900kg的成功，再次证明只要有好的品种、好的种植栽培方法和优质耕地，中国水稻仍有较大的增产空间和提升潜力。想要高产，毫无疑问，优质种源是关键，目前我国已成功培育出数十种超级稻，换言之，关键的问题已经解决，优质的种源我们自己已经掌握；要高产，基础问题是良田的确保，我们的田地大部分仍是中低产田，但是国家一直在重视这个问题，也在不断投入财力物力耕田及水利进行改造和完善，为高产做铺垫。高产的手段是技术。技术方面涵盖了栽培、水管理、施肥、防病虫害等。这几点的相互作用和配合才能达到效果，其中在肥料管理方面进步较大——缓释控肥，即根据作物不同生长阶段对营养需求而释放养分的新型肥料，使得肥料的有效期和作用期都延长很多，甚至达到延长一倍的效果。
1 材料与方法
以生产上广泛应用的和采用超级水稻为试材品种。试验于公安县毛家港镇进行，单本植，行株距为30cm×10cm，4行区，小区行长10m。
2 结果与分析[1-20]
水稻齐穗后光合产物不断向籽粒转移，水稻穗会增大增重，水稻内的营养物质上移自然会导致茎秆内的物质缺少，使茎秆硬度逐渐减小。通常齐穗后23～25 d，茎鞘重量降至最低，最容易发生的就是水稻的倒伏，本文研究主要针对此时茎秆特性，以倒伏指数衡量水稻抗倒伏能力指标。
2.1 水稻茎秆形态性状与抗倒伏性
株高、第1节长、倒1叶长、重心高度、倒3叶长、穗长、第3节长等与倒伏指数都有极显著的正相关。其中株高与倒伏指数的相关系数最大（r=0.748），其次是第1 节长（r=0.738），再次是倒1叶长和倒3叶长，并且这些性状与秆型指数都有极显著的负相关。株高和倒伏指数的相关系数为0.748，呈极显著。所以，在选择材料时为了达到较好的效果，应选择相对较矮植株。重心高度和基部节间弯矩、倒伏指数呈极显著的正相关，根据常理也可推断出此结论：重心越高、茎秆越细长，抗倒伏能力越差。剑叶张开角，倒2张开角，倒3张开角与倒伏指数相关程度不显著，但倒2叶张开角、倒3叶张开角与基部节间弯矩和基节折断弯矩均呈显著正相关，剑叶张开角与弯曲应力BS 呈极显著负相关。倒3叶长与倒伏指数均呈极显著正相关，而与秆型指数均呈极显著负相关，说明倒3叶越长越容易倒伏，相反倒3叶宽与秆型指数呈显著正相关，与倒伏指数呈负相关。部节间长与倒伏指数正相关极显著，与秆型指数负相关极显著，其中，基1节长最显著，说明基部节间越短，越抗倒伏。基部外径和倒伏指数呈正相关不显著，而与秆型指数呈极显著正相关，由此证明，茎秆基部粗则不易倒伏。所以，秆型指数包括茎粗和秆长。选择时，从外型上也应该从这两个方面结合考虑。若秆型指数高，则茎秆为短粗状。反之则为细长状。不难想象出，粗短型是利于抗倒伏的。基部节间弯矩WP 越大，倒伏指数越大。总而言之，得出结论：株高、重心高度大、倒叶长、基3节长是易倒伏的形态特征。
2.2 超级水稻茎秆物质生产特征与抗倒伏性
叶干重和茎秆鲜重对于水稻倒伏的正向作用比较显著。选择抗倒伏实验的材料时，对以上性状选择要注重降低基干、鲜重。这也是在准备选择上值得注重的一点。基部茎杆鲜重与基节折断弯矩呈极显著正相关。还需要掌握的是，穗干重、穗鲜重对于倒伏指数的影响并不明显，这也侧面体现了一点：光合作用产物虽然逐渐地向水稻穗转移，但是不会因为它的转移而影响到茎秆的硬度，或者说，此影响并不显著。还有一个原因是虽然植株体内物质发生转移，但是不要忘记了，茎秆不是一成不变的，在这个过程中，随着时间的推移和自身的生长，茎秆材质已经改变，促使其物理特性也发生变化，造成强度增加。科学研究得出结论：基节干重比与倒伏指数相关系数为- 0.464。可以看出，基节干重比越大则不易倒伏。
2.3 超级水稻茎秆物理特性与抗倒伏性
抗弯折力L反应茎秆的机械强度。基节折断弯矩M是根据支点距离由弯折力换算得来的折断时的弯矩，反应的是折断基部节间所需施加的力的大小。基节折断弯矩M和抗弯折力L 与倒伏指数的负相关达到极显著（r=-0.594）。基节折断弯矩M值愈高，发生折断时所需施加的力愈大，茎秆的机械强度愈大，抗倒伏能力也就愈强。折断弯矩M还可以用断面模数Z 和弯曲应力BS 两个参数的乘积来表示。断面模数代表茎基部椭圆形中空节间截面积的大小，弯曲应力则代表构成茎秆材料的强度。倒伏指数与断面模数Z 呈负相关，但不显著，和弯曲应力BS 的正相关系数也未达到显著水平。由此可见，当我们对水稻抗倒伏下结论时，单方面的考虑秸秆面积或材料的质量都是不全面、不够客观的，应该意识到这是两方面兼而有之。基节折断弯矩表示人工使基部折断时力的大小，但这却不能笼统得概括真正发生倒伏的时候所发生的力的大小，也是由于每个基借所分担的力和部位都是不尽相同的。用基部节间弯矩WP 来反映基节所支撑的植株高度和重量。基部节间弯矩WP 与折断弯矩M的比值即为倒伏指数，顾名思义，倒伏指数就可以集中反映倒伏情况了。基节弯矩WP 与倒伏指数的正相关极显著。
3 结论与讨论
倒伏问题长久以来一直都是影响水稻产量的一个重要原因，也是人们研究的一个重大方面，超级杂交稻通过形态改良和利用亚种间杂种优势相结合的技术路线来提高产量，不会改变水稻的原有结构，不会引起水稻的病变。本文对超级水稻茎秆抗倒性构成有关的因素进行了研究。相关和通径分析结果表明：对水稻高倒伏指数（易倒伏性）贡献大的因素有株高、倒3叶长、重心高度等；对低倒伏指数（抗倒伏性）贡献大的因素有基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等。茎基弯折力和断面模数对折断弯矩有正向极显著作用。全株加在基部节间弯矩、断面模数和叶干重对折断弯矩有正向极显著作用。基节折断弯矩是衡量植株茎的强度，提高其强度也是关键问题所在。根据本实验不难得出，水稻抗倒伏的因素不仅仅是株高，常规思维认为的高杆倒伏、矮杆抗倒伏有着一定的局限性，不尽科学。我们往往被常规思维所限制，而忽略了很多其他因素。倒叶长与倒伏指数呈显著正相关，倒3叶宽与倒伏指数呈负相关，说明选择叶短、宽的材料可以抗倒伏。基部节间长与倒伏指数有显著的正相关，抗倒伏的主要形态特征是基部第1节较短。茎秆愈趋于粗短型，越抗倒伏。基部节间的干物质越在此堆积则其材质越坚固，也就是物理性质相对稳定，力学上来说，不容易被折断，基节干重比大，有利于茎秆抗倒伏性的提高。基节折断弯矩M反应了茎秆硬性和韧性，是表示茎秆强度的指标。同时构成茎秆的材料多，有使茎秆抗折力变大的趋势。因此协调生物生长量与抗倒伏性关系的关键是改善茎秆的材质。
同时，还需要引起注意的是水稻倒伏的原因也是动态的、多发的，例如：水稻在拔节期时，若氮肥的供给量较大，则会引起倒伏，原因是此期间水稻基部节间伸长过快、过长，抑或在此期间遇到高温天气也会引起同样的结果。
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作者简介：钟琼（1981.2—），女，中共党员，农艺师，长期从事基层农技推广工作，现于长江大学农学院攻读硕士。
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