不同生长期小麦茎秆力学性质与形态特性的相关性

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1、第24卷第8期农业工程学报Vol.24No.82008年8月TransactionsoftheCSAEAug.2008131不同生长期小麦茎秆力学性质与形态特性的相关性※梁莉，郭玉明（山西农业大学工程技术学院，太谷030801）摘要：为了研究小麦茎秆生物力学性质指标与小麦优种特性的相关性，以正在优种选育过程中的4个北方小麦品种为研究对象，试验测定了开花期、乳熟期及蜡熟期茎秆基部第二节间的惯性矩、拉伸强度、弯曲强度、剪切强度、弹性模量、抗弯刚度等生物力学指标及小麦形态、生理特性指标值；应用SAS软件进行相关性分析，筛选出了开花期主要生物力学评价

2、指标为弯曲强度，乳熟期为抗弯刚度。并且确定了与相应生物力学相关度较大的形态、生理特性指标，开花期为：外径、茎秆干质量、株高、节间距、含水率、壁厚、穗质量；乳熟期为穗质量、外径、株高、叶鞘高、茎秆干质量。并且随着生长期的不同，相关度也不同，尤其是与含水率的相关度逐渐减小。该研究为建立生物力学指标评价体系提供了选择依据。关键词：小麦茎秆；生物力学性质；形态特性；相关性分析中图分类号：Q66文献标识码：B文章编号：1002-6819(2008)-8-0131-04梁莉，郭玉明.不同生长期小麦茎秆力学性质与形态特性的相关性[J].农业工程学报，200

3、8，24(8)：131－134.LiangLi，GuoYuming.Relationshipbetweenstalkbiomechanicalpropertiesandmorphologicaltraitsofwheatatdifferentgrowthstages[J].TransactionsoftheCSAE,2008,24(8)：131－134.(inChinesewithEnglishabstract)0引言高秆品种“山农129”以及中高秆型“山农91003”，其播期均52为2006-09-27,播量为45×10苗/hm。随着工程

4、技术在农业生产中的广泛应用和不断深入，促进采样时期为：开花期、乳熟期、蜡熟期。每个测试品种不了农业工程基础领域的迅速发展。在农作物优种选育和农业物同生长期均按区随机选取主茎（不采集分蘖支茎秆）。将采集的料加工等领域中许多基础性的问题需要运用生物力学理论和试小麦茎秆按品种分类装袋后放入冰箱中冷藏（不超过24h）。测验方法进行分析研究，因此近年来农业生物力学有了长足的进取株高、叶鞘高度、茎秆鲜质量、叶鞘鲜质量、穗长、穗质量、展。其中作物茎秆生物力学性质的研究方兴未艾，主要集中在含水率、节间距、外径、壁厚等形态与生理指标，选取基部以[1,2]小麦茎

5、秆生物力学性质试验研究、小麦茎秆抗倒伏性研上各节间作为试样进行试验分析，测试方法按固体材料力学性[3-5]究、荷载对茎秆变形的影响及动力响应，以及其他作物（如能试验标准进行。玉米、高粱、大豆、谷子）茎秆生物力学性质与抗倒伏性研1.2试验方法[6-12]究；还有较多研究集中在试验测定茎秆生物力学性质为相试验在SANS-CMT6104微机控制电子万能材料试验机上[13,14]关加工机械设计提供设计参数方面。近期人们又注意到茎进行，选用精度达5%的200N传感器，选取各品种小麦主茎18秆材料的生物力学性质可表达茎秆作物生长发育中的物性形根分3组分别

6、进行拉伸、弯曲、剪切试验。进行拉伸试验时由态，研究生物力学性质可揭示其内在本质和解释生长培育过程于小麦茎秆是空心薄壁圆柱杆，两端不易被试验机夹头夹持，[15-17]的相关机理，并可利用生物力学性质指标来评价作物茎秆为此本试验探索了一种小麦茎秆拉伸试样夹持方法（将尺寸相的优劣，为优种筛选提供支持，这种工程物理方法已被农学家当的细铁丝插入两端，并在夹具中间放入纱纸以防打滑）。拉伸认识并在实践中应用。但在研究探索中发现，应用生物力学方试验、弯曲试验加载速率设定为10mm/min，剪切试验为法评价作物茎秆并指导农艺，需要进一步研究茎秆材料生物力100

7、mm/min。学性质与作物形态、生理指标间的相关关系，以便在作物优种筛选过程中采取相应农艺措施，实现调控作物形态、生理指标，2试验结果与分析实现改善生物力学性质之目的。小麦在茎秆类作物中性状典型，2.1试验结果倒伏影响又较其他作物大，不同生长期倒伏都有可能发生，因每个测试指标的观测值为6个，表1、2中所列为试验数据此本文针对性地全面研究了不同生长期小麦茎秆生物力学性质均值。与形态、生理指标的相关关系，为建立实用的生物力学评价体2.2小麦茎秆生物力学性质与形态、生理指标的相关性分析系奠定基础。运用SAS软件按小麦不同品种不同生长期对所测剪切强1

8、试验材料与方法度、弯曲强度、弹性模量、抗弯刚度、拉伸强度等生物力学性能指标与株高(x1)、叶鞘高(x2)、节间距(x3)、外径(x4)、壁厚(x5)、1.1试验样本