发布时间 : 星期三 文章抗倒伏指数综合性评价更新完毕开始阅读
从力学角度研究小麦茎杆的抗倒伏性，对小麦抗倒伏能力进行综合分析和评价，旨在弄清小麦倒伏与茎秆性状之间的关系，为小麦超高产育种提供理论依据。
1 小麦茎秆的力学模型
小麦穗长与小麦株高相比很小，把小麦穗重量看作集中力作用在茎杆上，小麦茎秆看作一端固定，一端自由的均质长细杆，茎秆横截面为空心椭圆截面，茎秆的自重Q?ql。
2 抗倒伏的力学分析
小麦茎秆通常可视为直线生长，当重心较小时，横向作用力（如风雨等）使茎秆发生弯曲，使用力作用后，回复直线生长状态，随着植株重力的增加，横向作用力虽消失，但茎秆仍保持弯曲的形状，而不能再恢复其原有的直线状态，使直线平衡变为不稳定平衡，即进入倒伏的临界平衡状态。用qcr表示临界状态时茎秆单位长度的自重，Pcr表示临街状态的穗重。
茎秆在临界力qcr、Pcr作用下，在微弯曲状态下处于不稳定平衡，其绕曲线近似方程可按下式来表达v??2L3(3Lx2?x3) （1） 其中?为位移参数
3EI?233?22?qcr??Pcr 式中E为秆的弹性模量。由此可得秆的势能?为 ?? 2L3165L???0 可得 ??6p418EI?h)5?3 qcr?6cr(L2h3?Lh4L35L而穗位高可取为茎秆的高度，即h?L。则上式可化为
5Q5EI Pcr?cr?3 （2）
16L由势能驻值原理
式中Qcr?qcrL为在临界平衡状态时的茎秆自重，I??4(3a?b)b2t，a为茎秆椭圆
的长轴，b为茎秆椭圆的短轴，t为茎秆的壁厚。
由此可知：茎秆越高，茎秆越易倒伏，这与前面的结果一致;茎秆越粗（截面的长轴和短轴越大），临界力越大，茎秆越不易倒伏；茎秆壁越厚，临界力越大吗，茎秆越不易倒伏。这是从单一性状分析的结果。
3 抗倒伏综合评价
5QW令Pcr?cr?Wcr,?cr?cr;Wcr表示临界力，?cr为截面的临界应力。
16AL2A令??;A为截面面积；对于椭圆形截面则?为：
I2L2AL2(a?b?t) （3） ???2Ib(3a?b)2?称为茎秆的柔度，它是一个无量纲的量，综合反映了杆长、截面尺寸和形态等茎杆形状，带入（2）式可得：
5E?cr?2 （4）
2?由此可知：对于同一种小麦品种，?值越小，?cr值越大，茎秆的稳定性越好，抗倒伏能力越强。也就是说，?值越小，抗倒伏能力越强，茎秆越不易倒伏；?值越大，抗倒伏能力越弱，茎秆越易倒伏。
由?的表达式可推出，若茎秆高度增加一倍，同时茎粗（壁厚、界面长轴和短轴）也增加一倍，而?不变，即茎秆抗倒伏能力不变，因此，对茎秆各性状进行综合分析，对抗倒伏能力的评价才更合理。
由上面的分析可知，?综合反映了秆长、截面尺寸和形状等茎秆性状，?值越小，茎秆抗倒伏能力越强，因此?可作为同一种小麦品种抗倒伏能力的综合评价指标。对于小麦不同品种间的抗倒伏能力进行评价，还需考虑茎秆弹性模量的影响。
由?的表达式可推出，若株高增加多少倍（比如1%），同时茎粗也增加相同的倍数（1%），而?值不变，即抗倒伏能力不变，增加株高，可以增加生物学含量而增加产量。如果在遗传育种中，对现有的抗倒伏的高产矮秆小麦进行改良，增加株高，同时按比例增加茎粗，则可进一步提高小麦的产量。