中国农业科学|四川师范大学罗海琴综述禾本科作物抗倒伏研究进展、瓶颈与应对策略

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禾本科作物倒伏及其主要类型

倒伏是指植株由自然直立状态倾斜且不能自动恢复的现象。

根据倒伏发生部位与形态特征，可将其分为根倒伏和茎倒伏两类（图 1-A）。禾本科作物倒伏具有明显的类型差异，其发生类型受作物生物学特性和栽培方式的双重影响。

• 形态特征；
• 茎秆力学特性；
• 茎秆内部化学组成。

• 自然条件；
• 栽培措施。

• 力学模型法

  以茎秆力学参数为核心，多使用各种力学仪器测定茎秆各节间抗折力、抗弯强度、抗压力、抗推力等参数，从茎秆力学特性出发评估植株茎秆抗倒伏性，该方法在玉米、水稻、小麦、大麦等多种作物中应用广泛。

• 综合模型评价法

  从整体株型出发，量化根系、茎秆和穗部等多个农艺性状，以构建系统的抗倒伏评价体系。

• 智能遥感法

  主要通过卫星或无人机等工具搭载传感器以获取作物图像数据，结合人工智能算法，实现倒伏区域与程度的自动识别与定量评估（图 1-B）。智能遥感法在倒伏监测中通常可获取的指标包括：冠层高度、冠层覆盖度、叶绿素含量、叶片含水量、光谱反射率、植被指数、纹理特征和雷达反向散射系数等。

禾本科作物抗倒伏性状主要涉及株高、茎秆力学性能和株型调控等方面，在不同物种中已有相关基因被克隆和鉴定。

• 构建基于小样本量的田间抗倒伏能力预测模型；
• 解析抗倒伏性状的共性基础，探索差异化改良策略；
• 构建“基因编辑-调控编辑”双驱动的精准分子设计育种模式；
• 构建面向特定品种的精准化抗倒伏栽培模式。

该研究获得四川省科技计划（省院省校合作 2025YFHZ0044）、财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-05）的资助。

罗海琴, 罗仁林, 刘廷辉, 郭伟龙, 曾子贤, 朱博. 禾本科作物抗倒伏研究进展、瓶颈与应对策略[J]. 中国农业科学, 2026, 59(8): 1587-1607.

LUO HaiQin, LUO RenLin, LIU TingHui, GUO WeiLong, ZENG ZiXian, ZHU Bo. Progress, Challenges, and Strategies in Lodging Resistance Research of Gramineous Crops[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(8): 1587-1607.

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《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊，是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中，评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊，设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学；耕作栽培•生理生化•农业信息技术；植物保护；土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境；园艺；食品科学与工程；畜牧•兽医”等栏目。

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