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本文采用大田对比试验的方法，通过不同的养分综合管理来形成不同的产量，之后测试水稻茎秆的力学特征和物理性状。研究养分管理与水稻的倒伏能力和产量的关系，揭示养分管理提高水稻抗倒伏性的机制，从而为高产水稻的合理施肥提供理论依据。主要研究所得结果如下: 水稻基部第一、二节间长度与水稻的倒伏指数呈正相关，与习惯施肥(FFP)方式相比，经过养分优化的处理的株高和穗长均有提高，与此同时基部第一、二节间的长度也有明显的减少效果。其中经过养分优化的处理(OPT1)比习惯施肥(FFP)的株高和穗长分别提高了9％和10.4％，并均达到了5％的显著水平。与此同时基部第一、二节间分别减少了28％和24.6％，并且基部第二节间减少达到了5％的显著水平。 水稻的茎秆抗折力、茎粗和壁厚与水稻的倒伏指数呈负相关，与习惯施肥(FFP)方式相比，经过养分优化处理的水稻的茎秆抗折力、茎粗和壁厚均有提高。其中水稻茎秆抗折力最低为习惯施肥(FFP)处理，通过优化养分管理水稻的茎秆抗折力有着大幅度的提高。当降低平方米株数36％时，水稻茎秆抗折力也有着明显的提高，其中SOPT2处理的水稻茎秆抗折力提高了39.3％，达到了5％的显著水平。水稻基部第二节间壁厚测量结果中习惯(FFP)处理最低，通过养分优化(OPT1)时，有效的提高了水稻基部第二节间壁厚15.9％，达到了5％的显著水平。习惯施肥(FFP)方式水稻基部第二节间茎粗最细。当进行养分优化(OPT1)时则有效提高了水稻基部第二节间茎粗，增加值为20.1％，并达到了5％的显著水平。 同时养分优化管理的水稻与习惯施肥的水稻相比，养分优化管理的水稻的氮素积累有所提高，从而提高了水稻稻穗的充实度，进而使其千粒重及产量都得到了有效的提高。这一结果在建三江、兰西和依安的大田对比试验中也有所体现。其中兰西和建三江的养分优化管理的水稻千粒重与习惯施肥处理的水稻千粒重和产量比较中体现明显，达到了5％的显著水平。在干物质积累方面的结果表明，密度优化处理对提高水稻拔节期的干物质积累作用显著，而养分优化管理对其影响不大。 以上的结果表明，养分管理可缩短水稻基部第一、二节间长度，增加水稻的茎粗和壁厚，从而降低了水稻的倒伏指数。与此同时养分管理也有效的提高了水稻的氮素积累、千粒重及产量。