不同年代育成大豆叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系

为了解大豆品种遗传改良过程中叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系,对吉林省1923年-2004年间育成的21个大豆品种的叶片氮含量和光合特性进行了研究。结果表明,叶片氮含量与育成年代在R2期和R6期呈极显著或显著正相关,但在R4期呈不显著负相关。在R2期和R6期,大豆品种间叶片单位叶面积氮含量增长率明显大于净光合速率增长率,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈极显著或显著负相关;在R4期,现代品种叶片单位叶面积氮含量低于老品种,而净光合速率仍高于老品种,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈显著正相关。叶片氮含量高,叶绿素含量就高,净光合速率也高,但氮素光合利用效率却低;可将R4期氮素光合利用效率作为高产品种选育的一个指标。       

新型植物生长调节剂AP_2和CGR_3对大豆光合特性及产量的影响

为明确两种新型植物生长调节剂对大豆生长的影响,促进新型调节剂的实际应用,以大豆合丰50为试验材料,在大田栽培条件下,研究不同浓度梯度的新型植物生长调节剂AP_2和CGR_3浸种对大豆光合生理特性及产量的调控效应。在大豆盛花期(R~2)和盛荚期(R4)通过测定叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片胞间CO_2浓度,分析了两种植物生长调节剂浸种对大豆光合特性及产量的调控效应。结果表明:两种植物生长调节剂在适宜的浓度下均可使大豆有不同程度的增产,其中100 mg·L~(-1)AP_2和50 mg·L~(-1)CGR_3浸种浓度处理使合丰50的产量较对照分别提高18.90%和11.30%。应用两种植物生长调节剂提高了大豆叶片SPAD值、净光合速率。由此,初步推断AP_2和CGR_3使大豆增产可能与调节剂对叶片光合生理的调控作用密切相关。     

中美大豆Ⅲ熟期组代表品种主要光合特性及其与产量的相关性

中国辽宁省和美国俄亥俄州纬度相同,两地不同年代育成的部分大豆品种具有共同的祖先亲本,本文以两地中期及当代具有共同祖先亲本的大豆品种为材料,研究品种改良过程中光合特性的变化及其与产量的相关性。结果表明:中国辽宁省和美国俄亥俄州大豆品种产量高于共同亲本,且叶片光合特性的变化趋势基本一致。品种叶面积指数、叶色值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于共同亲本,但胞间CO_2浓度随品种育成年代推移而降低;净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及蒸腾速率均随生育期进程呈先升高后降低的趋势,且在开花期达到最大值。俄亥俄州当代品种的净光合速率在生育后期下降幅度小于辽宁当代品种;辽宁品种的气孔导度在苗期显著高于俄亥俄品种,胞间CO_2浓度在开花期和鼓粒末期显著高于俄亥俄当代品种;辽宁当代品种的蒸腾速率在整个生育时期均高于俄亥俄当代品种。在苗期、开花期和鼓粒中期,叶色值与产量呈显著或极显著正相关,而蒸腾速率与产量呈显著或极显著负相关。总之,在大豆品种籽粒产量改良的同时,其叶片的光合特性也得到了协同改良。     

大豆光合生理生态的研究——第15报 大豆不同品种光合性状和固氮能力的比较

对大豆20个品种的光合性状和固氮能力研究表明,大多数新品种或高产品种植株中上部叶片较老品种具有较多的栅栏细胞层数和细胞及叶绿体数目;较大的叶厚度和比叶重;在生殖生长期具有较高的光合速率。同时大多数新品种具有较高的根瘤固氮酶活性和较大的幼茎段酰脲含量。大豆叶片光合速率和根瘤固氮酶活性及幼茎和荚皮酰脲含量均呈显著正相关。新品种与老品种相比具有较高的光合和固氮能力。     

净套作条件下钼肥拌种对大豆光合特性及产量的影响

在净作和"玉/豆"套作条件下,研究钼肥拌种对大豆光合特性及产量的影响。结果表明:净作条件下大豆叶片的叶绿素Chl(a+b)含量、单株有效荚数、荚粒数、百粒重及产量均显著低于套作,而Chla/b值、净光合速率和蒸腾速率则高于套作;钼肥拌种提高了大豆叶片Chl(a+b)含量、Chla/b值、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、有效荚数和产量。在净作条件下,上述指标均以2.0g·kg-1处理最高,其次为1.0g·kg-1,其中2.0g·kg-1处理植株叶片的净光合速率、单株有效荚数及产量分别较对照高36.14%、27.32%和37.25%。套作条件下,上述光合指标均以1.0g·kg-1处理最高,其次为2.0g·kg-1,其中1.0g·kg-1处理植株叶片的净光合速率、单株有效荚数及产量分别较对照高34.46%、68.00%和84.85%。可见,钼肥拌种可提高大豆的光合特性及产量,套作模式中钼肥对大豆产量的贡献大于净作,且套作模式中钼肥的最适拌种浓度低于净作。     

带状复合种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响

为比较带状复合种植和清种种植模式下玉米和大豆光合特性以及产量的差异,2015年和2016年进行大田试验,研究了玉米和大豆2∶4带状复合种植模式及清种种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响。结果表明:(1)与清种玉米相比,对于高秆品种(垦丰41),带状复合种植提高了玉米净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率;对于矮秆品种(垦丰40),2015年带状复合种植净光合速率等指标略小于清种玉米,但水分利用效率和胞间CO2浓度均大于清种玉米,有利于玉米籽粒内含物质的积累,而2016年净光合速率和蒸腾速率等指标均大于清种玉米;(2)对于高秆品种(垦丰41),除叶绿素含量略小外,清种大豆的各光合生理指标均大于带状复合种植;对于矮秆品种(垦丰40),带状复合种植净光合速率、气孔导度和叶绿素均大于清种大豆,且净光合速率均达到极显著差异水平;(3)带状复合种植增加了玉米穗粒数、穗重、籽粒重,虽产量较清种略有降低,但总经济效益高于清种;(4)带状复合种植大豆较清种大豆单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重均有所降低,且产量明显下降,但总体经济效益高于清种经济效益。综合分析认为:玉米大豆带状复合种植增加了玉米光合生理特性,且对于增加玉米和大豆总产量和总体经济效益具有重要意义。     

烯效唑对淹水胁迫下大豆叶片光合特性及产量的影响

为明确烯效唑在减轻大豆淹水胁迫伤害中的生理作用,本研究以耐涝品种垦丰14和涝渍敏感品种垦丰16为试验材料,采用盆栽方式,在三节期(V3)叶面喷施50mg/L烯效唑,之后进行淹水胁迫,于三节期(V3)、淹水3d(V3-3d)、淹水5d(V3-5d)以及恢复正常水分条件后(始花期R1、始荚期R3、始粒期R5期)测定叶片光合参数,分析烯效唑对淹水胁迫下大豆叶片叶绿素相对含量、光合特性及产量的调控效应。结果表明:淹水胁迫期间(V3-3d~V3-5d),垦丰16叶片光合特性各指标的降低幅度高于垦丰14;恢复正常水分处理后,垦丰14较垦丰16具有较强的补偿效应,表现为叶片净光合速率显著提高。与喷施清水进行对比,喷施烯效唑能提高淹水胁迫期间大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度,并且在恢复正常水分管理后,已喷施烯效唑的大豆叶片SPAD值、光合特性指标高于正常水分处理。淹水胁迫条件下喷施烯效唑处理使垦丰14的单株产量较正常水分、喷施清水处理分别高105.81%、28.17%,使垦丰16单株产量分别提高10.16%、23.93%。说明喷施烯效唑可有效改善淹水胁迫下大豆叶片光合特性,从而增加其单株产量,且不同品种对烯效唑的调控效应存在差异。     

不同来源大豆品种光合速率日变化及其影响因子的研究

在田间条件下,利用LI-6400光合测定系统于大豆盛花期和鼓粒期分别测定了3个不同来源大豆品种的光合速率日变化.利用相关分析,探讨了气孔导度、细胞间隙CO2浓度、蒸腾速率、叶温、空气中CO2浓度、空气相对湿度、光合有效辐射和基于叶温的蒸气压亏缺等因子对净光合速率的影响.结果表明:在盛花期和鼓粒期,一天内不同时间段3个供试大豆品种叶片净光合速率的限制因素有所不同.在大部分时间段内,叶片的净光合速率与气孔导度、光合有效辐射以及蒸腾速率呈正相关,而与细胞间隙CO2浓度和蒸气压亏缺呈负相关.     

吉林省不同时期育成大豆品种叶片衰老过程中光合相关参数的研究

为了探明吉林省不同时期育成的栽培大豆品种在叶片衰老过程中光合相关参数变化,将1923-2006年划分为4个时期,第一时期为1960年以前、第二时期为1961-1980年、第三时期为1981-2000年和第四时期为2001年以后,以吉林省不同时期育成的20个栽培大豆品种为材料进行田间试验。用Li-6400光合测定仪在R2(开花期)、R4(结荚期)、R6(鼓粒期)和R7(成熟期)进行叶片光合相关参数测定。结果表明:不同时期育成大豆品种,在R4、R6和R7期净光合速率、叶绿素含量和比叶重皆表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。从衰老进程来看,R4~R6期,不同时期育成大豆品种的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及叶绿素含量下降值比皆表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。R6~R7期,大豆品种比叶重下降值比表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。这说明随着品种遗传改良,改善了大豆叶片光合相关参数,提高了叶片的光合作用,延长了光合时间,从而延缓叶片衰老,为产量的提高奠定物质基础。     

野生和栽培大豆叶片形态与光合特性对荫蔽的响应

选育耐荫高光效的大豆品种是玉米大豆带状复合种植模式的重要研究内容之一，通过分析野生大豆和栽培大豆幼苗在正常及荫蔽环境下的叶片形态和光合生理响应差异，揭示其耐荫机制，可为培育耐荫高光效新大豆品种提供理论基础。本研究以两种栽培大豆（南豆12、天隆1号）和两种野生大豆（W1、W2）为试验材料，设置自然光和50%遮荫两种光环境，探究栽培大豆和野生大豆的叶片形态及光合特性对荫蔽的响应差异。结果表明，荫蔽胁迫下野生大豆和栽培大豆的比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、净光合速率、气孔导度、Chlb含量均显著低于自然光照。在荫蔽下，栽培大豆的净光合速率、光合色素含量、海绵组织厚度和叶面积变化幅度高于野生大豆，而比叶重和栅海比显著低于野生大豆。野生大豆可以通过维持Chlb含量、增加叶绿素在光合色素中的比例和激发潜在最大光合活性等响应措施提高对弱光环境的适应性。野生大豆和栽培大豆对荫蔽环境的响应差异可以为今后培育耐荫大豆提供理论支撑。     

籽粒植酸含量降低率作为磷高效大豆品种辅助筛选指标的可行性研究

为了明确籽粒植酸含量降低率作为磷高效大豆品种筛选指标的可行性,本试验以26个大豆品种为材料,采用沙培盆栽法,测定正常磷和低磷水平下各品种产量、农艺性状、生理指标和植酸含量并分析各指标间的相关性。根据产量损失率将26个品种聚类成A^G共7个类型,A类品种产量损失率均小于10%,G类品种产量损失率大于60%;B^F各类品种产量损失率介于A、G中间。产量、植酸含量与株高、茎粗、叶绿素含量、净光合速率、地上及地下部含磷量均呈正相关关系,其中与茎粗和净光合速率呈显著正相关。在正常磷及低磷条件下,A^G各类型品种籽粒植酸含量变化无明显规律,但A类大豆品种籽粒植酸含量降低率小于30%,G类则大于80%。田间种植试验进一步证实植酸含量降低率低于30%的品种耐低磷指数大于1.0,属于强磷高效类型;G类品种耐低磷指数小于0.6,属于弱磷高效类型;B^F各类品种介于A、G中间。综上所述,正常磷与低磷水平下大豆籽粒植酸含量降低率可以作为又一个关键指标,与产量及部分农艺性状协同筛选磷高效大豆品种。     

减氮对不同氮效率小麦品种花后光合物质生产力和产量的影响

为明确不同氮效率小麦品种对减氮的响应特点,以前期筛选出的氮高效品种扬麦25、宁麦21和氮低效品种扬麦22、扬麦20为材料,研究减氮模式对产量、氮肥利用效率、光合生产能力和干物质积累量的影响。结果表明,氮高效品种扬麦25和宁麦21的籽粒产量和氮肥利用效率显著高于氮低效品种扬麦22和扬麦20,氮高效品种的平均籽粒产量和平均氮肥利用效率较氮低效品种分别高10.9%和23.9%。与常规施氮处理(CK)模式相比,减氮20%并采用基肥和拔节肥各施氮90 kg·hm~(-2)(M4)模式下,氮高效品种开花期LAI、旗叶SPAD值、净光合速率及乳熟期旗叶SPAD值和净光合速率均未显著降低,且乳熟期平均LAI提高16.0%,进而使花后干物质积累量增加,从而实现产量稳定和氮肥利用效率的提高;而氮低效品种花后光合生产能力、籽粒产量和氮肥利用效率随施氮量降低而出现不同程度的降低。这说明,氮高效品种较氮低效品种有着更多的减氮潜力,前者在适量减氮和合理施肥方式下,可通过延缓花后叶面积衰减、保持较强的花后光合能力和增加花后物质生产力,实现产量稳定和氮肥利用效率提高。     

氮肥减施与接种根瘤菌对大豆光合与产量的影响

为揭示氮肥减施与接种不同根瘤菌对大豆光合作用及产量的影响,通过设置不同减氮量+接种根瘤菌处理,研究其对大豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及大豆产量的影响。结果表明:在开花期, T1(1/2施氮+拌种NF)、T2(1/2施氮+土壤施用NF)、T3(1/2施氮+拌种DF)处理的净光合速率相对于CK分别提高了50.4%、30.1%、29.6%。所有处理较常规施肥(CK)的蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度均有所上升,而大豆叶绿素含量较CK差异不显著,各处理的叶片干重较CK差异不显著,除T3处理外,各处理的茎干重较CK差异也不显著。进入结荚期后,T1、T2处理的胞间CO_2浓度较CK分别提高了34.3%、47.0%,各处理净光合速率较CK均下降,而蒸腾速率、气孔导度均高于CK,除T4、T5外,叶绿素含量较CK差异不显著。除T2处理外,各处理的叶干重均低于CK,茎与荚皮干重较CK差异不显著,籽粒干重在所有减1/2施氮量+接种根瘤菌处理中均显著高于CK。在鼓粒期,各处理的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度较CK差异不显著,气孔导度均高于CK,不施氮肥处理的叶绿素含量均显著低于CK。各处理的叶片干重均显著低于CK,但茎、荚皮干重与CK相比差异不显著,且籽粒干重有一定升高趋势,T3处理籽粒干重较CK提高了24.6%;在成熟期,1/2减氮+接种根瘤菌处理基本上均能提高大豆的产量及其构成因子,尤其是T3处理较CK产量提高9.75%。     

吉林省不同年代大豆品种遗传改良过程中某些农艺性状的变化

两年来对吉林省1923～2005年生产上主推16个大豆品种的生物量、产量、收获指数以及种子蛋白质、脂肪含量的研究表明：大豆植株的生物量从苗期到R6期逐渐增加，到R6期达到最大值，然后下降，老品种比现代品种下降速度快。大豆品种的生物量、产量和收获指数均随育成年代呈线性增加，其中产量和收获指数平均每年分别增加14.84kg/hm2（1.29%）和0.09 %。种子脂肪含量随育成年代增加，平均每年增加0.87%；而蛋白质含量随年代降低，平均每年下降1.52%。产量与生物量和收获指数呈显著正相关(P<0.05)；与种子脂肪含量呈正相关，与蛋白质含量呈负相关，但不显著。本文结果表明，大豆育种工作者以高产为选择目标的同时使生物量和收获指数得到提高。生物量和收获指数可以作为高产品种选育的指标。     

吉育86在新疆超高产的干物质积累与产量性状分析

本研究以引进并在新疆连续获得超高产的大豆品种吉育86为研究对象，以当地具有高产潜力的新大豆23号为对照，通过对两个品种的生育期、农艺性状、干物质积累、叶面积指数、净同化量、叶生产力以及产量构成因子进行比较，旨在分析吉育86在新疆超高产表现中的干物质积累与产量构成性状，以期为建立吉育86在新疆超高产表现及高产品种选育提供理论依据。结果表明：（1）初花期后，吉育86根系生物量逐渐高于新大豆23号；整个生育期，吉育86花荚生物量相对较高；完熟期，吉育86荚果干物质量较新大豆23号显著高16.7%。（2）两个品种的叶面积指数、净同化量均在鼓粒期达到峰值，此时新大豆23号叶面积指数较吉育86高80%；鼓粒期后，吉育86净同化量和叶生产力显著（P<0.05）高于新大豆23号。（3）吉育86株高与节数合理，分枝较少，株型相对紧凑，群体优势较为明显。（4）吉育86的单粒重、百粒重、收获株数显著（P<0.05）高于新大豆23号。综上所述，吉育86株型结构合理，群体优势明显，叶面积指数适宜，光合产物利用率较高，有利于营养器官干物质积累量向籽粒转移，充分发挥其高产潜力，获得超高产。     

不同氮效率玉米杂交种的营养生长及光合特征

以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了营养生长及光合特征。结果表明,施氮条件下玉米营养体的含氮量平均在2.0%左右,低氮处理下降到1.5%左右;氮高效品种的穗位叶光合效率并没有降低,氮低效品种的叶片光合效率则显著降低。氮高效品种在叶片保绿性方面明显具有优势,在低氮条件下保持了较大的绿叶面积和较高的叶绿素含量。这些特征保证了氮高效品种后期光合产物供应能力强,并用于子粒灌浆。     

花生新品种泉花10号高产生理基础研究

高产花生品种泉花10号生育特性的研究结果表明,花量适中且集中在前期,叶面积指数大,净同化率高,干物质积累多,分配系数大,库源协调等特性,是泉花10号高产的重要生理基础.