甜高梁抗倒伏性研究进展.doc

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1、甜高梁抗倒伏性研究进展    甜高梁是粒用高梁(Sorghumbicolor(L.)Meonch)的一个变种。其生物产量高，含糖量高，乙醇转化率高，抗逆性强，是能源作物。近20a来，随着人口和经济的持续增长，能源消费量也在不断增长，世界正面临着能源与环境问题的严峻挑战。甜高粱作为一种可再生的生物质能源已经被国家发改委列入《可再生能源中长期发展规划》，但是倒伏一直是影响甜高梁高产稳产的主要因素，且倒伏多发生在甜高梁开花期至成熟期，可导致甜高粱籽粒产量下降并影响茎秆干物质的积累；收获困难，增加了种植户的田间劳动量，挫伤了其种植积极性，也增加了加工企业的原料成本，不利于甜高梁的大面积推广和产业化发展

2、。    笔者从形态和生理生化性状、预防的栽培措施、遗传、评估等方面对甜高粱抗倒伏性的研究进行了探讨，以期为甜高梁的推广种植和品种选育提供参考。1  倒伏的概念    倒伏是指植株茎秆任何部位的任何弯曲或折断，进而干扰正常收获操作或导致籽粒产量减少，或对二者同时产生影响。倒伏是一个或多个植株、环境（如大风大雨）或病虫害（如茎腐病、螟虫）等因子最终影响的结果。2  抗倒伏性的分类    高梁抗倒性分为2种类型：一种是韧性抗倒，即茎秆韧性好，可随风摇曳，不倒伏；另一种是刚性抗倒，茎很少弯曲，压力大时折断。韧性抗倒体现在茎秆的柔韧性，而刚性抗倒则体现在茎秆的刚性或弹性，这也是2种类型的主要区别。韧性

3、抗倒与很多形态性状有关，降低株高、增加茎粗和穗柄粗、缩短节间长度和穗柄长、提高茎干物质及糖度有利于抗倒性的提高。刚性抗倒不能完全用形态性状来衡量。其抗倒性与基因型有关，并可遗传。增加茎容重、缩短茎基部节间的长度、提高茎基部叶鞘层数、增加茎壁厚度、提高灌浆期干物质向茎部的分配率、茎壁及髓部单位面积维管束的数量多且大、茎部可溶性糖及总糖含量高等有利于增强刚性抗倒。3  与倒伏相关的形态和生化性状率都存在相关性，其中，株高、茎秆抗拉弯（断）力与倒伏率之间差异达到显著或极显著水平。茎秆抗拉弯（断）力是茎秆强度的主要指标。高梁茎秆抗倒伏力主要取决于茎秆抗拉弯（断）力的大小，即茎秆强度的大小。    其他

4、产生倒伏的形态性状还有植株太高、穗颈超长、早熟（茎秆细弱）和茎结构薄弱等。4  预防倒伏的栽培措施    A1-Tayar讨论了茎的挤压强度、刺入茎所需压力盒在茎秆4个不同位置的弯曲压，研究表明，这些指标与田间倒伏呈相关关系；并且，地上部第2节和植株穗颈部是研究茎强度最重要的位置，与茎秆抗倒伏显著相关。    Bashford等研究了高粱抗倒伏的机制特性，发现依据造成倒伏所需力的大小可以对基因型进行抗倒性分级，一般是矮且粗壮的植株抗倒。研究还表明，叶鞘能起到一定的支撑作用，在生理成熟前植株具有最强的抗倒性。    Esechie等研究表明，抗倒性与以下因素有关：基部节间和穗柄的直径较大，穗柄较

5、短，株高较低，5cm长的基部节间和穗柄的质量较大，茎秆外表皮较厚。当在田间人工施加压力时，这些被认为抗倒的品系需要较大的力量来引起茎秆倒伏。抗倒高梁的茎秆中，总非结构性碳水化合物(TNC)含量较高，钾和蛋白质的浓度较低。抗倒高梁品种还表现出持久性较强，从而对细胞组织冷冻后的衰老表现抗性。茎秆中的总非结构性碳水化合物含量高与对细胞组织冷冻后衰老的抗性和晚熟直接相关，而与倒伏间接相关。抗倒品种一般晚熟，研究结果表明，抗倒性可以在不损失产量的情况下获得。    Schertz等研究了高粱茎节的结构差异，结果表明，不同品系在木质化壁的细胞数目和后壁上存在较大的差异，且与抗倒性有关；表皮、次表皮和维管束

6、的木质化程度也表现出差异，虽然与倒伏的相关未出现差异，但表现抗型的比敏感型的一般有更高的木质化程度。茎节的解剖结构影响茎强度，进而影响植株抗倒性。    Miller研究表明，非结构性碳水化合物分配、衰老率变化、较高水分利用率以及根系统对抗倒性有影响。卢庆善等报道，株高、平均节间长度、气生根条数、茎粗、茎基部粗度、茎秆抗拉弯（断）力、髓部含水量、韧皮厚度等性状与倒伏．4.1扒土晒根     卢庆善等研究表明，扒土晒根处理的平均倒伏率为10.3%，不扒土晒根的为12.7%。扒土晒根平均增加气生根数1.39条，气生根轮数增加0.17轮。扒土晒根增加了高梁气生根数，增加了植株在土壤中的附着力，从而提

7、高了品种的抗倒伏能力。并且，扒土晒根与杂交种之间互作达到显著水平，说明扒土晒根对不同品种产生的效应不同。4.2去除分蘖    甜高粱一般具有分蘖的习性，蘖芽的数目依品种的不同而有很大差异。分蘖过多会消耗大量的养分，影响主茎的生长速度。在植株拔节期，因单位面积茎数太多密度过大，致使茎秆纤弱，一遇大风暴雨即成片倒伏，造成重大损失；还有一部分分蘖未能成长起来而成为无效分蘖，白白浪费了许多养分；即使有些能