燕麦作为优良的饲草作物,具有生育期短、产草量高、抗逆性强等优良特点,在我国西北、东北、华北及南方地区有大面积栽培种植。燕麦主要利用方式是制作干草及青贮利用,但在燕麦生长后期容易出现因植株高大、叶片茂盛等造成的倒伏问题。尤其在灌浆至成熟期间如果遇降雨和大风天气,燕麦更加容易发生倒伏。倒伏会影响燕麦水分和养分的吸收以及光合产物的积累,对燕麦的收获、品质等造成极大损失,倒伏已成为当前燕麦饲草生产中的一个亟待解决问题[1]。据估计,燕麦每年因倒伏而造成的产量损失为5%~50%,因此,研究燕麦的抗倒伏能力对实现燕麦的高产、稳产有着重要的意义。
影响燕麦倒伏的主要因素有品种自身的抗倒伏能力、茎秆形态、整地质量、种植密度、水肥管理水平,大风和强降雨天气等。本文通过查阅国内外文献资料及结合生产实践,找出影响燕麦倒伏的相关因素,以期为燕麦的抗倒性研究及高效栽培管理提供理论参考。
影响燕麦倒伏的几种因素

倒伏一般分为两类: 一类是根倒伏,另一类是茎倒伏,根倒伏是指从植株根际发生的全株平地倒伏,茎倒伏是指植株从地上部弯折或折断而造成的倒伏[2]。有研究表明燕麦倒伏主要以茎倒伏为主,说明茎秆的物理性状可能是影响燕麦倒伏的主要因素。南铭[3]等通过对20个燕麦品种研究发现,燕麦茎秆质量的优劣与抗倒伏性具有一定内在联系,其中基部第2节间的长度、茎粗、机械强度等对燕麦抗倒伏性影响较大,这是因为基部第2节间密度和充实度及单茎质量能提高茎秆基部机械强度和增强抗倒伏性[4]。徐磊[5]等对小麦的研究表明倒伏与茎秆基部的生长状况密切相关,基部节间长度与倒伏率呈正相关,第2节间长度与小麦抗倒性之间的相关性高于其他节间。
研究燕麦茎秆形态特征与抗倒性关系的同时,也不能忽视茎秆的力学特性。不同燕麦品种抗倒伏能力是茎秆各形态性状相互作用的结果,任何一个性状的改变,都会影响品种的抗倒伏性,这些性状的综合优化组合是提高燕麦品种茎秆质量和增强抗倒伏性的关键[6]。
1.2植株高度

株高是影响作物抗倒性重要因素之一,一般认为植株越高抗倒伏性越弱,陈有军[7]等通过对燕麦茎粗、株高与抗倒伏能力相关分析得出,株高对燕麦抗倒伏强弱起到主要作用,茎粗对燕麦抗倒伏影响次之。通过矮化植株、降低重心高度,可有效提高植株的抗倒伏性能。但也并非植株越矮抗倒伏性就越好,研究表明当小麦株高高于90cm 或低于40cm,抗倒伏性均较差,株高在60~80cm之间时抗倒伏能力较高[10]。Tripathi[8]等通过对16份株高不同的小麦品种研究发现,少数高秆品种抗倒能力高于矮秆品种,表明小麦抗倒性除了受株高影响外,还与自身的茎秆特性有关。赵倩[12]等对小麦研究得出,重心高度的降低有助于提高作物的抗倒性[14],但如果基部节间较软,机械强度较差,那么其抗倒能力也并非最好。
降低株高可以有效提高燕麦品种的抗倒性,但株高太低将会影响最终生物产量和经济产量。关玉萍[9]等研究表明,当水稻产量达到一定程度以后,进一步高产首先必须在生物产量上有所突破,而获得生物产量突破的重要途径之一是增加株高。
1.3 氮肥
一般来说,适宜的生长环境和促进作物生长和产量提高的措施会引发倒伏或使倒伏程度加重。燕麦喜氮,在燕麦生产中使用氮肥是一个重要的增产措施,增施氮肥可增加燕麦植株高度、单株鲜重和叶片宽度从而提高产量,改善品质。氮素也是合成氨基酸的重要元素,还可以促进燕麦纤维素和木质素的合成,纤维素是燕麦茎秆的重要组成物质,木质素是维管植物细胞壁的重要组成成分,具有加固细胞壁机械强度的生物学功能,从而增强植物抗倒伏能力。王乐[15]等研究表明,与不施氮肥相比,随施氮量增加,燕麦的分蘖率、株高、茎粗、叶片长度、干物质积累量也随之增加,崔瑞枣[16]等研究指出,在一定施氮范围内,燕麦株高和叶面积与施氮量呈二次曲线关系,德科加[17]等研究表明施氮水平与株高、茎粗呈极显著正相关关系,而这些都将造成燕麦群体密度过大、通风不良等,使得燕麦倒伏概率增加,所以施氮量并非越多越好。王立秋[18]等人研究表明,在一定范围内增施氮肥可极显著提高小麦产量,但超过一定范围后,小麦产量增加幅度较少。薛竹慧[19]等研究发现,施氮对燕麦的株高、穗长、叶面积影响显著,但施氮过高时会对燕麦株高起抑制作用。毛礼钟[20]等研究发现水稻氨态氮增多后会使细胞壁变薄,体积增大,抗倒伏能力降低。
1.4 播种时间

燕麦是喜冷凉作物,播种时间不同,气温条件不同,对燕麦的生长发育影响也不同。在较冷的条件下,土壤微生物不那么活跃,所以有机物的分解和从有机物中释放养分的速度会减慢。此外,在较低的温度下,植物的生长速度会变慢,所以细胞的扩大速度会变慢,节间的生长也会变慢。因此,如果燕麦植株的早期生长是在较冷的条件下进行的,那么茎秆的下部会有较短的节间和较厚的细胞壁,从而使茎秆更强壮。相反,温暖的生长环境会使茎长得更高。播种较晚时,温度升高快,燕麦地上部徒长,根系来不及良好发育,地上部占植株的比重升高,细胞壁更薄,更容易发生倒伏。
麦类作物发生倒伏的时期不同,造成的产量损失也不一样。李才金[21]等调查发现,小麦在孕穗至扬花期发生倒伏会减产30%~50%,在灌浆期发生倒伏会减产10%~20%,乳熟期发生倒伏会减产10%~15%。适宜的播种时间可使燕麦错开倒伏高峰时期,通过影响分蘖和茎伸长对倒伏起到一定的预防作用。因此,燕麦应适时早播,在华北地区二月下旬即可播种,东北、西北和内蒙古东部地区在三月下旬和四月上旬播种,可在雨季来临前完成收获。
1.5 播种密度
种植密度对燕麦倒伏影响较大,种植密度越大,燕麦植株间对于生活空间的竞争越强烈,导致光照不足和通风性下降,光照有利于燕麦干物质的形成及碳氮比率提高,光照不良将导致燕麦茎秆变细,茎杆壁变薄,维管束条数减小,硬度减小。濑古秀生[22]等对水稻的研究表明,水稻缺乏光照时节间变细,秆壁变薄,茎秆折断力较小。鲍根生[23]等研究表明,随着播种密度的增加,燕麦倒伏指数呈上升的趋势。章余[24]等对冬小麦研究发现,随着播种量和施氮量增加,小麦倒伏率明显升高。燕麦播种密度过大时,燕麦基部不能得到良好的光照,植株含水量高干物质少而更容易倒伏。因此燕麦播种时,可适时降低播种密度,增加群体及茎基部的通风性和透光性,促进茎秆的生长,提高燕麦抗倒伏能力。
在燕麦生产中,叶片直立的品种可以降低植株之间的竞争,即使在植株数量较多的情况下,也可以通过较低的冠层获得更高的透光率,提高抗倒伏能力。叶片平直品种会导致较低的透光率,密集的种植会加剧这种情况。因此,叶片直立的品种可以在更高的群体密度下种植,以实现其产量潜力;叶片平直品种应在中等密度下种植,以防止倒伏。
