本试验以离子束诱变得到的14个日本晴株高突变体近等位系及2个9311脆茎突变体为材料,在遗传背景基本相似的基础上,研究茎秆高度、茎秆成分变异对水稻抗倒伏能力及农艺性状的影响,克服以往研究材料遗传背景的干扰和不适合互相比较的弊病,旨在探讨植株矮化以外的抗倒因素和脆茎对水稻抗倒伏的影响以及脆茎秸秆资源化利用的研究。主要结果如下:1、株高与水稻抗倒伏关系的研究:利用离子束辐照日本晴获得的14个株高突变体（株高变异幅度为75.3 cm -133.0 cm,均值为109.7cm）,研究株高变化对水稻植株抗倒伏能力的影响,结果显示:植株增高,基部抗折力增强,但抗倒伏能力下降。重心高度、单株生产力、株高、节间2长度是影响植株倒伏的重要指标,它们与倒伏指数呈极显著的正相关,相关系数分别为0.743^**、0.704^**、0.681^**、0.667^**。此外穗长、基部节间长、主茎鲜重及干重、千粒重、生物产量等对植株的抗倒性影响也较大。2、株高对农艺性状的影响:株高的增加,导致重心上移,节间2、3长变长,主茎鲜重和干重增大。株高与产量性状之间的关系中,与株高呈极显著的正相关的性状有穗长、千粒重、单株生产力和生物产量,其相关系数分别为0.889^**、0.834^**、0.726^**、0.772^**。对中、矮杆水稻品种,在不考虑倒伏风险的前提下,株高增加导致生物学产量的增加,且经济系数变化不显著（-0.079）,所以适当增加株高来提高单产是可行的。3、高秆水稻对倒伏及农艺性状的影响,研究4个株高在130 cm左右日本晴高秆突变体,研究结果显示:株高变高的突变体倒伏性能有一定的降低,茎秆化学成分可溶性糖、纤维素含量减少。但其茎秆粗度、基部节间长度比对照有所增加;茎秆壁厚、剑叶长度、根系活力、剑叶叶绿素含量、维管束数目等与对照无明显变异。在高秆突变体中,突变体之间抗倒伏性能差异显著,说明高秆不一定都倒伏。4、脆茎突变体抗倒伏及茎秆成分研究,对两个9311脆茎突变体（株高分别为:115.5 cm和74.5 cm,籼稻9311对照为122.9 cm）进行研究结果显示:脆茎突变体基部抗折力有所下降,但田间表现不倒伏。高脆突变体株高、穗长、有效穗数、重心高度、各节间长度、茎秆粗度、茎秆壁厚等与对照相当;矮脆由于株高下降,导致穗长、重心高度减小或下降,其他性状与对照无显著性差异。同时脆茎突变体结实率、纤维素含量下降,茎秆可溶性糖、半纤维素含量上升,木质素变化不大。本研究认为,在水稻超高产育种中,适当增加株高来获得充足生物产量,会带来倒伏的危险,但是可以通过缩短基部节间长度,增加基部节间壁厚,增强基部节间茎秆干物质积累,以及适当加强茎秆基部物理性状的强度等手段,可以在提高水稻抗倒伏性的同时,使株高与植株抗倒伏能力达到平衡。