一种评价玉米茎秆抗倒伏能力的方法技术

本发明专利技术涉及一种评价玉米茎秆抗倒伏能力的方法，对茎秆穗位以下节间的茎皮穿刺强度进行测定，对穗位节以上节间的倾斜角度进行测定，结合茎皮穿硬度和柔韧性两方面对茎秆抗倒伏能力进行客观的综合评价。本发明专利技术根据玉米茎秆抗倒伏鉴定田间操作实际情况，克服了原有的茎秆抗倒伏能力单一评价方法的不足，既考虑了穗位以下茎秆的硬度因素，又结合了穗位以上茎秆韧性因素，可以准确地对茎秆抗倒伏性能进行综合评价，获得结果可为玉米育种、生产提供借鉴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种评价玉米茎杆抗倒伏能力的方法，属于农业硬度检测

技术介绍
随着高密度育种概念的提出及实践，倒伏问题在作物育种、生产过程中日益突出。 玉米倒伏轻者减产5~10%，重者减产30~50%，甚至绝产。育种家把提高茎杆抗倒性作为 育种三大主攻目标(高产、抗倒、抗病)之一，该性状也已列为玉米新品种国家区试、省区试 的重要考核指标。作物茎杆是否倒伏受两种力的影响，一是风、雨等外力，二是茎杆本身的 抗倒伏能力。在外力相同的情况下，提高茎杆硬度是一种方法。目前，育种推广杂交种亲本 均具有良好的茎杆硬度。 对作物倒伏，现有多种方法进行测定。但多年来以力学测定方法多主，包括茎皮穿 刺强度、茎杆抗拉弯强度、根拔力等。其中因茎皮抗穿刺强度对茎杆造成的破坏小，经测定 后的植株仍可继续生长，此法对茎杆抗倒伏能力进行研究的报道较多。但一些材料即使具 有较高的茎皮穿刺强度，仍然容易发生倒伏或倒折。因此，较高的茎皮穿刺强度虽然对倒伏 抗性十分重要，但不是充分条件。在实践中，有些材料虽然茎皮穿刺强中等或中等偏上，但穗位以上茎杆较为柔软， 这种植株抗倒伏能力也较强。目前先锋公司推出的杂交种便具有这种特点，即在提高中下 部茎杆硬度的同时，中上部茎杆变细变软，易于弯曲，从而植株整体抗倒伏能力获得提高。 特别是在玉米生长中后期易倒伏的黄淮海夏玉米区，这些杂交种获得了较大的面积推广。 当受到外力(风、雨等)作用时，茎杆可利用自身弹性使茎杆倾斜以减少受力面积，或通过弯 曲将部分动能转换成弹性势能，这将有效降低作物倒伏机率。 中国专利文献CN 204556406U公开了一种玉米茎杆抗倒伏力测试仪，该设备可测 定植株弯曲角度，包括立板、滑槽、梯形滑块、水平仪、拉力计、弹簧、万向节等多个结构部 件。但该方法存在以下缺陷：（1)评判茎杆抗倒伏能力可用茎杆折断时作用力，或固定角度 下的作用力，或固定作用力下的角度来表示;在茎杆发生倒折之前，茎杆倾斜角度会随作用 力的提高而增加。但该专利技术在没有确定倾斜角度的前提下测定了作用力，造成不同材料之 间不具有可比性。（2)设备部件过多，梯形滑块、滑槽等多部件之间的摩擦力导致试验误差 增大，不可忽略。而本专利技术设备更为简便，在现有作物茎杆茎皮穿刺强度的基础上，将作用 于茎杆上的作用力相对固定的前提下测定倾斜角度，利于不同材料之间的相互比较。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种评价玉米茎杆抗倒伏能力的方法； 本专利技术在茎皮穿刺强度测定基础上，建立穗位以上节间柔韧性的测定方法，以完 善作物茎杆抗倒伏能力的综合评价体系。 术语解释茎杆柔韧性，是指玉米茎杆在一定外力的作用下弯曲变形的能力，在本专利技术中用 一定长度茎杆的倾斜角度进行表示。本专利技术的技术方案为： -种评价玉米茎杆抗倒伏能力的方法，具体步骤包括： A、选取Μ种材料，每种材料包括η株玉米，对每株玉米进行步骤(1)、步骤(2): (1)测定玉米穗位以下茎皮抗穿刺强度； (2)测定玉米穗位以上茎杆柔韧性:保留穗位以上茎杆50-70cm，在距离穗位以上 30-50cm处固定一重物，所述重物的质量为400-600g，测量固定点所在切线与竖直方向的夹 角，夹角角度为茎杆倾斜角度，表示茎杆柔韧性； B、对步骤A得到的数据进行处理 (3)求取每种材料的茎皮抗穿刺强度，即该类材料每株玉米茎皮穿刺强度之和的 平均值，即{1'1，1'2，1'3~1>^[?}，1\是指第1种材料的茎皮抗穿刺强度;求取每材料的茎杆倾 斜角度，即该类材料中每株玉米的茎杆倾斜角度之和的平均值，即{3 1，32,33 - 3广_3[?}，31是 指第i种材料的茎杆倾斜角度； (4)求取所有材料茎皮抗穿刺强度的总平均值C， 求取所有材料茎 杆倾斜角度的总平均值R， C、评价玉米茎杆抗倒伏能力 若某材料茎皮抗穿刺强度大于等于C且倾角茎杆倾斜角度大于等于R，则该材料茎 杆具有优良的硬度及韧性，属于理想茎杆质量和类型，应优先使用； 若某材料茎皮抗穿刺强度小于C且倾角茎杆倾斜角度小于R，则该材料茎杆硬度及 韧性均较差，属于不理想茎杆，应限制使用或谨慎使用； 若某材料茎皮抗穿刺强度小于C且倾角茎杆倾斜角度大于R，该材料茎杆硬度较 差、韧性较优，应改良使用或作为优良性状供体使用；若某材料茎皮抗穿刺强度大于C且倾角茎杆倾斜角度小于R，该材料茎杆硬度较 优、韧性较差，应改良使用或作为优良性状供体使用。根据本专利技术优选的，保留穗位以上茎杆60cm，在距离穗位以上40cm处固定一重物， 所述重物的质量为500g。 根据本专利技术优选的，所述步骤(2)操作前，执行以下操作:保持玉米茎杆直立，并固 定玉米穗位以下茎杆。 此处设计的优势在于，减小因茎杆自身倾斜导致的测定误差。根据本专利技术优选的，所述步骤（2)中，将带有500g重物的重锤线采用夹具进行固 定。根据本专利技术优选的，所述步骤(1)中，采用便携式微电脑茎杆强度测量仪测定玉米 穗位以下茎杆的茎皮抗穿刺强度，具体步骤包括：①将钢针插入玉米穗位以下茎杆上，由节间中上部开始依次向下（同一节间）测 定，插入方向垂直于第一果穗与茎杆所形成的平面；②测定2-6次后，取测定结果的平均值为该株玉米的茎皮抗穿刺强度。 根据本专利技术优选的，所述步骤②中，测定3次。 根据本专利技术优选的，所述便携式微电脑茎杆强度测量仪的型号为YYD-1B、YYD-1A 或YYD-1〇本专利技术的有益效果为： 1、本专利技术在结合原有的茎皮穿刺强度的基础上，利用十分简单的设备对茎杆弹性 进行评测，可挖掘出在茎杆硬度和柔韧性两方面均较佳的材料，同时也为玉米育种提供了 更广阔的思路和技术手段。 2、本专利技术所需设备简单、操作方便，具有明显的技术优势。【附图说明】图1为本专利技术实施例1中测定玉米穗位以上茎杆柔韧度的示意图； 图2为本专利技术实施例1中的散点图示意图； 图3为本专利技术实施例2中的散点图示意图。【具体实施方式】 下面结合说明书附图和实施例对本专利技术作进一步限定，但不限于此。 实施例1 一种评价玉米茎杆抗倒伏能力的方法，具体步骤包括：[00411 A、选取12种材料，包括材料1至材料12，各材料品种名称见表1，每种材料包括5株 玉米，对每株玉米进行步骤(1 )、步骤(2): (1)采用便携式微电脑茎杆强度测量仪测定玉米穗位以下茎杆的茎皮抗穿刺强 度，具体步骤包括：①将钢针插入玉米穗位下第一节节间，图1中节间AF，由节间中上部开始依次向下 测定，插入方向垂直于第一果穗与茎杆所形成的平面；②测定3次后，取测定结果的平均值为该株玉米的茎皮抗穿刺强度； (2)测定玉米穗位以上茎杆柔韧性:保持玉米茎杆直立，并夹具固定玉米穗位下第 一节节间，即图1中节间AF，保留穗位以上莖杆60cm，即图1中节间AE，将连接500g重物的重 锤线固定在距离穗位以上40cm处，即图1中0点，使重物自由下垂，将量角器的起始边0C与茎 杆0E对齐，读取茎杆0E与重锤线0D之间的夹角ZE0D。夹角为180°-ZE0D，即该株玉米的茎 杆倾斜角度； B、对步骤A得到的数据进行处理 (3)求取每种材料的茎皮抗穿刺强度，即该类材料中每株玉米的茎皮抗穿刺强度 之和的平均值，即{1'1，1'2，1'3 - 1'广_1'12}，1\是指第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价玉米茎秆抗倒伏能力的方法，其特征在于，具体步骤包括：A、选取M种材料，每种材料包括n株玉米，对每株玉米进行步骤(1)、步骤(2)：(1)测定玉米穗位以下茎皮抗穿刺强度；(2)测定玉米穗位以上茎秆柔韧性：保留穗位以上茎秆50‑70cm，在距离穗位以上30‑50cm处固定一重物，所述重物的质量为400‑600g，测量固定点所在切线与竖直方向的夹角，夹角角度为茎秆倾斜角度，表示茎秆柔韧性；B、对步骤A得到的数据进行处理(3)求取每种材料的茎皮抗穿刺强度，即该类材料每株玉米茎皮穿刺强度之和的平均值，即{T1，T2，T3…Ti…TM}，Ti是指第i种材料的茎皮抗穿刺强度；求取每材料的茎秆倾斜角度，即该类材料中每株玉米的茎秆倾斜角度之和的平均值，即{S1，S2，S3…Si…SM}，Si是指第i种材料的茎秆倾斜角度；(4)求取所有材料茎皮抗穿刺强度的总平均值C，求取所有材料茎秆倾斜角度的总平均值R，C、评价玉米茎秆抗倒伏能力若某材料茎皮抗穿刺强度大于等于C且倾角茎秆倾斜角度大于等于R，则该材料茎秆具有优良的硬度及韧性，属于理想茎秆质量和类型，应优先使用；若某材料茎皮抗穿刺强度小于C且倾角茎秆倾斜角度小于R，则该材料茎秆硬度及韧性均较差，属于不理想茎秆，应限制使用或谨慎使用；若某材料茎皮抗穿刺强度小于C且倾角茎秆倾斜角度大于R，该材料茎秆硬度较差、韧性较优，应改良使用或作为优良性状供体使用；若某材料茎皮抗穿刺强度大于C且倾角茎秆倾斜角度小于R，该材料茎秆硬度较优、韧性较差，应改良使用或作为优良性状供体使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆春华，刘霞，孙验玲，鲁守平，赵苏娴，李文才，张慧，刘治先，杨君成，孟昭东，
申请(专利权)人：山东省农业科学院玉米研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37