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产量低是制约油用亚麻发展的重要原因,倒伏是引起低产的主要因素。明确油用亚麻抗倒伏特性和内在机理,以及水氮互作和种植密度对倒伏特性和产量的调控效应,对完善油用亚麻栽培技术具有重要的理论和实践意义。本文于2012-2013年在甘肃省兰州市榆中县良种繁育场,通过田间试验(不同品种、不同水氮耦合、不同种植密度),研究了油用亚麻与抗倒伏相关的茎秆形态学、生理生化和力学特征,以及栽培措施对抗倒伏特性和产量的影响,以期为油用亚麻防倒高产栽培提供理论依据和技术支撑。取得的主要结果有:1.油用亚麻倒伏率、形态特性、物理特性、茎秆生理生化成分含量、N素和矿质元素含量在品种间存在较大变异潜力,变异系数在1.79%~181.70%之间。相关分析表明倒伏率与株高、重心高度、倒伏指数、茎秆中N、Mg含量呈正相关关系,与茎粗、茎壁厚度、地上部干重、根干重、茎秆抗折力、茎秆中纤维素、木质素含量、PAL、POD、CAD、4CL及TAL活性和茎秆中K、Ca含量呈负相关关系。2.对10个油用亚麻品种用15个与抗倒伏性相关的指标进行系统聚类,将供试材料划分为3个类群,第Ⅰ类抗倒伏品种,包括陇亚8号、陇亚9号、陇亚11号和轮选3号;第Ⅱ类中抗品种,包括陇亚10号、陇亚杂1号、天亚9号和定亚22号;第Ⅲ类易倒伏品种,包括定亚23号和张亚2号。倒伏率、株高、重心高度、倒伏指数、茎秆中N和Mg含量在类群间表现为Ⅰ类<Ⅱ类<Ⅲ类,而茎粗、茎壁厚度、干重、茎秆抗折力、茎秆纤维素、木质素、K和Ca含量表现为Ⅰ类>Ⅱ类>Ⅲ类。3.随灌水量增加,油用亚麻株高和重心高度上升,茎粗、茎壁厚度减小,灌溉量增加不利于茎秆中可溶性糖、淀粉、纤维素和木质素含量的增加,木质素合成相关的酶PAL、TAL、CAD、4CL和POD活性降低,但可促进茎秆中N、K、Mg含量增加,抑制Ca含量,灌水越多茎秆强度和抗倒伏指数下降。随施氮量的增加,油用亚麻株高和重心高度增加,茎秆中N、Mg含量增加,Ca含量降低。在低、中灌溉量下,施氮量在0 kg·hm-2(N0)~112.5 kg·hm-2(N2)之间,茎粗、茎壁厚度变大,茎秆中可溶性糖、淀粉、纤维素和木质素含量上升,PAL、TAL、CAD、4CL和POD 5种酶活性升高,K含量、茎秆强度增加;施氮量在112.5 kg·hm-2(N2)~225kg·hm-2(N3)之间,各指标呈现减小趋势。在高灌溉量下,各指标下降拐点在施氮量为37.5kg·hm-2(N1)处。水氮耦合对茎秆抗倒伏性状具有互作效应。随灌溉量的增加,油用亚麻每果籽粒数先增后降呈抛物线型变化趋势,单株蒴果数逐渐增加,千粒重和产量在W1~W2之间递增,W2~W3之间变化不明显;随施氮量的增加,单株蒴果数、每果籽粒数、千粒重和产量先上升后微降。因此灌溉量和施氮量过少或过多都不利于产量增加。4.随种植密度增加,油用亚麻倒伏率上升,株高和重心高度上移,茎粗、茎壁厚度、地上部和地下部干鲜重减小,茎秆中纤维素和木质素含量降低,PAL、TAL、4CL和CAD活性下降,茎秆强度、抗倒伏指数减小。密植使每果籽粒数减少,却促进单位面积蒴果数的增加。合理密植可控制株高和重心高度的增加,促进茎秆机械组织发育,增强茎秆强度、提高抗倒伏指数,为增强群体抗倒伏能力打下基础,并通过改变单位面积蒴果数而使产量增加。