水稻抗倒伏生理機制與評價方法

[摘 要] 提高水稻產量的方法是提高水稻植株的高度，但是易出現水稻倒伏問題，也會導致水稻產量下降。所以，水稻的抗倒伏能力對其品質和產量都有影響。為解決抗倒伏問題，科學家研究了水稻矮化育種方法，但是如何進一步提高產量是一個值得思考的問題。因此，應積極研究水稻抗倒伏生理機制，找到合理的方法促進水稻增產。

[關鍵詞] 水稻;抗倒伏;生理機制

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2019）06-84-2

民以食為天。當前，世界上的人口不斷增加，對糧食的需求量與日俱增。雖然因為雜交水稻等技術的應用，我國已經是世界上的糧食生產大國，但是因為人口數量多，還是會出現糧食供應不足的現象。

1 提高水稻產量的方法

當前，在我國雜交水稻的研究方面，超級雜交水稻是最新研究成果。而在超級雜交水稻的研發和投入生產過程中，水稻株型是重要的影響因素。所以，為使水稻高產，第一步需要將水稻進行矮化育種。但是，矮化種植中受株高的影響，產量會受到一定限制，需要不斷改進技術促進水稻產量的提高。

提高水稻產量的重要方法之一是提高水稻生物產量[1]。第一，通過借助外力提高水稻的群體生產能力，以此增加水稻植株的高度。第二，改善植株個體情況，提高單位面積產量。第三，運用化學方法增加水稻植株的生產能力。這3種方法都能達到提高水稻產量的目的，但是可操作性高低不一。例如，第1種方式可能會因為株高發生水稻倒伏現象，而第3種方法需要運用化學方法，對技術要求較高，操作難度大，實施成本較高，無法進行推廣。因此，需要提高水稻植株的單位面積產量。

2 倒伏對水稻的影響

首先，易倒伏是降低水稻產量的重要因素。其極大地制約著水稻高產穩產和進行機械化收割。經研究，在水量充足的時候，遇到雨水天氣，土壤疏松，水稻的倒伏現象愈加嚴重，會降低水稻產量[2]。

其次，水稻倒伏會使稻田中的通風透光條件變得很差，濕度逐漸增加，最終導致水稻不見光的根部和莖葉腐爛，相關部位功能受到減損，最終導致水稻整體生長發育停滯甚至迅速衰老腐爛。

最后，水稻倒伏阻礙了光合作用的進行和營養物質的傳輸，會大量出現癟水稻粒和碎米，影響水稻的產量和質量，造成嚴重損失。此外，倒伏的產生會使得在高溫下生長的水稻產生過多蛋白質和淀粉，最終影響稻米的食用口感，更有甚者出現稻米發霉變質現象，直接導致水稻減產或斷收。

3 水稻倒伏現象和影響因素

3.1 水稻倒伏現象

抽穗后，水稻因為水分過多或風力太大等外力因素，以及自身莖稈硬度太低、根系不發達等自身原因，出現倒伏現象。水稻倒伏的高發期是灌漿期，倒伏類型根據倒伏部位來分，大致有根倒型和莖倒型2種。根據倒伏形態，分別有曲型、挫折性以及扭轉型3種。

3.2 影響水稻倒伏的因素及針對措施

3.2.1 植株高度。水稻出現倒伏現象的一個重要原因是植株過高。據研究計算得出，水稻莖稈的抗倒伏能力與其株高的平方成反比。所以，為了盡可能降低水稻的倒伏率，可適度降低水稻株高。但是，如果在確保不發生倒伏現象的情況下提高水稻植株單位面積產量，需要從生物產量增加上著手。

3.2.2 莖稈性能。莖稈用來支撐整個植株，對整體的水稻植株具有重要作用。莖稈的粗細、長短和剛柔等物理性能與其抗倒伏性能存在極大關系。一般莖稈越粗，其抗倒伏性能越強。正如提到的莖稈的抗折力和株高的平方成反比[3]，其中基部莖稈的性能和形態對水稻植株的抗倒伏能力有著極大影響。比如，水稻穗部對植株莖稈的彎曲力作用最明顯。因此，要想減少水稻倒伏現象，可以從增強莖稈的物理性狀和外力作用兩方面入手。

3.2.3 化學組成。從化學組成來看，莖稈的解剖學結構和莖稈的抗倒伏質量有很大關系。水稻莖稈中，維管束數量越多、越寬大，越有利于抗倒伏。同時，莖稈的化學組成成分也是影響水稻植株抗倒伏能力的重要因素。具體來說，水稻莖稈細胞的主要成分是纖維素和半纖維素。為了促進水稻植株的生長發育和稻米的灌漿結實，促進兩種成分的增多能有效增強莖稈的機械強度和抗倒伏能力。

3.2.4 栽培技術。除上述原因之外，水稻栽培措施不科學、不合理也是造成水稻倒伏的一個重要原因。栽培過程中，需要注意科學施肥、控制播種深度、注意水分管理等問題。這些問題需要進行精細化處理，盡量避免出現過度施肥、播種過深或過淺、水分過多或過少的現象。同時，注意運用科學的水稻種植方式，保證植株質量，延緩植株衰老，有效提高植株吸收養分的能力，從而增強莖稈物理性能，提高水稻抗倒伏能力。

4 對水稻抗倒伏能力的評價方法

4.1 倒伏系數

相關研究人員一般都用倒伏指數評價不同品種水稻的抗倒伏能力。采用這種方法能對小麥品種的抗倒伏性進行定量評價，具體操作方式如下[4]：在成熟期，用專門的測量工具測定水稻的傾斜角。抗折能力是模擬水稻抵抗外力的一個重要指標。此外，倒伏指數的評價標準還有倒伏率、莖稈的硬度以及彈性、穩定度等。

4.2 建立農作物力學模型

相關研究者把水稻的抗倒伏能力高低作為基礎，建立了水稻莖稈的力學模型。針對水稻穗型與倒伏的現象，總結兩者之間的關系，最后進行綜合性分析，找到不同品種水稻抗倒伏性能的高低及其原因，有著極高的綜合評價性能。對不同品種水稻抗倒伏的因素和產量的關系進行研究，對提高水稻抗倒伏能力提供了理論參考依據。

5 結語

經過不斷的實驗探究和實際操作，系統、全方位地分析水稻抗倒伏生理機制，在此基礎上初步建立水稻抗倒伏評價機制，對提高水稻抗倒伏性有著極大的促進作用。

參考文獻

[1]李進波，戚華雄.水稻抗倒伏的遺傳研究進展[J].湖北農業科學，2017（23）：4450-4453.

[2]周龍，李蒙良，伍志軍，等.丘陵地帶無人機撒播水稻抗倒伏性研究[J].河南農業大學學報，2018（4）：599-603.

[3]李曉娟，梁開明，鐘旭華，等.拔節期光強對水稻抗倒伏能力的影響及機理[J].華南農業大學學報，2017（6）：34-43.

[4]倫志安，李德萍，馮世超，等.不同施肥水平條件下水稻抗倒伏研究[J].北方水稻，2018（1）：13-16.