大豆生态研究──ⅩⅥ．光温综合作用基本原理及生长发育阶段划分的研究

根据野生大豆在原产地自然出苗后生长期间的光温动态规律，提出光温综合作用基本原理，划分生长发育阶段。野生大豆异地种植，根据异地生长期间的光温动态与材料的自然临界光温同时进行光温综合作用规律，提出复式光温综合作用原理，划分生长发育阶段。根据未展开叶生长速度与展开叶感光效应规律提出：气温＜２５．５℃为低温；２５．６～２７．９℃为适宜温度；＞２８℃为高温。根据不同光周期叶片生长速度提出：光照条件＜１３ｈ为短光；１３～１５．５ｈ为适宜光照，＞１５．５ｈ为典型长光。根据光温综合作用确定开花节位过程提出：由子叶感光效应确定的开花节位，即出苗到２复叶未展开叶露叶前为大豆感光阶段，由未展开叶和展开叶感光效应确定的开花节位，即２复叶未展开叶露叶到开花节位复叶发生始为大豆感温阶段。     

大豆生态研究：Ⅹ.光温综合作用与野生大豆（G.Soja）种群生态研究

①野生大豆（Ｇ．Ｓｏｊａ）长期在原产地自然条件下，自生自长，达到自然开花临界光周期而开花，达到临界温度而停止复叶发生，反应了野生大豆的种性。②分枝按各自出现后的光温动态完成各自的生育过程。分枝的出现期可看作分枝的出苗期，每一个分枝是独立个体，分枝的综合体可看作是群体。③叶片感光效应与生长期间的光温动态及自然开花临界光周期三者之间的综合作用，是野生大豆种群生态的理论依据。     

光照时数对大豆生育的后效应

通过人工遮光与田间试验,论证了光照时数对供试大豆品种从第二片复叶到生理成熟的各发育期都有后效应,即前期光照短可加速其随后发育期之发育,前期光照长则相反。在自然条件下大豆某发育期发育的快慢,就光、温来说,决定于前期光照的后效应与本期光、温等三因子作用方向(促或延)与强度。光照后效应的发现对改进大豆物候期预报与加深对大豆发育规律的认识具有一定意义。     

大豆开花期光温综合反应与短光照反应间关系研究

选取全国各地代表品种２５６个,在南京进行分期播种及短光照处理试验,以大豆品种生育前期在播种季节间标准差,春播自然光照与１１小时短光照条件下相在数分别表示生育前期光温综合反应,短光照反应的强度。研究表明二者关系密切呈偕同变化。我国大豆生育前期光温综合反应中短光照反应是主导因子。     

早熟大豆在不同生态环境下生育期变化规律研究

用地理播种法研究了１５个早熟大豆品种生育期的表现。试验表明，相同品种在不同环境下生育期表现不同。从低纬度地区到高纬度地区，生育期逐渐延长。由于光温综合作用的结果，生育结构发生“前延后促”现象。根据出苗——始花变异率，可将供试品种分为温敏型品种和光敏型品种。极早熟类型品种一般为温敏型，中熟类型品种为光敏型，早熟类型品种兼两种类型。早熟大豆始花——成熟日数与全生育期的相关系数大于出苗——始花和全育期的相关系数。     

不同纬度大豆品种光照生态特性的研究

采用人工控制光照法,对南自21°13′N 的广东省高州县,北到50°15′N 的黑龙江省爱辉县的24个品种进行了光照处理的试验,结果表明,大豆品种在出苗至开花日数和生育期与大豆品种的地理纬度、品种类型有关。经长光照处理的大豆品种,其生育日数随纬度的降低而增加,并且与品种出苗至开花日数呈正相关(r=0.9720)。植株高度、主茎节数和分支数与光照时数呈正相关,相关系数分别为0.9828(达到5%显著水准)和0.9436。在所有光照处理下,凡能正常成熟的大豆品种,其产量最高的处理是自然日照。     

大豆生态研究：Ⅻ.光照长度划分原则及光温综合作用与野生大豆（G.soja）…

１．生长周期的光照条件〈材料的自然开发临界光周期５．１％以上为短光；≤５％之间为适宜光照；〉５．１％以上为长光。２．短光条件由于叶和未展开叶感光效应直接确定开花节位；长光条件气温下降幅度为未展开叶生长速度１～２个温度范围达两天，与叶片长光效应发生综合平衡作用后确定开花节位，３．开花节位是反应光照长度的生育指标，４．短光条件现蕾到结荚气温下降，促进发育而出现畸形荚，长光条件现蕾到结荚气温上升，促进营     

大豆生态研究──Ⅵ．大豆叶片感光效应与生长发育关系的研究

叶片是感光部位。子叶和未展开叶的感光效应确定开花节位，叶片的感光效应确定生长速度。不论短光或长光叶片，均以延长开花天数中９０％的时间用于提高开花节位，以延长开花天数中１０％的时间用于增长叶龄．短光叶片生长速度全用于由于叶和未展开叶确定的开花节位，反应短光促进发育。长光叶片生长速度增长叶龄同时，提高开花节位，反应长光促进生长．叶片在扩大生长中产生的感光效应上递３节，在上递过程中发生感光效应综合平衡作用．复叶发生始到定形为展开感光效应持续期。本文还提出研究大豆光温生态的适宜光温条件。     

温度敏感雄性不育水稻育性转换的光温反应研究(Ⅰ) 人工控制条件下的光温反应

 对新培育的温敏不育系“417S”进行人工控制条件下的光温处理,研究育性转换的光温反应。研究发现,光照对其育性转换的影响极小,温度是育性转换的主导因子,育性转换的临界发育时期是花粉母细胞形成期至减数分裂期,临界温度是日平均温度23.0 ℃（30.0/20.0）. 同时发现,育性转换的临界温度可能具有上限和下限两个临界值。     

中国大豆品种生态区域划分的研究

 在前人关于中国大豆栽培区域划分的基础上．根据我国各地２５６份大豆地方品种在南京分季播种、延长或缩短光照长度各处理条件下的生育期表现，结合供试材料的来源地地理与气候条件、播种季节类型、熟期组归属以及光温反应特性等因素，将我国大豆品种生态区划分为北方－熟制春作大豆品种生态区、黄淮海二熟制春夏作大豆品种生态区、长江中下游二熟制春夏作大豆品种生态区、中南多熟制春夏秋作大豆品种生态区、西南高原二熟制春夏作大豆品种生态区和华南热带多熟制四季大豆品种生态区等６大区，并在其中３个区内进一步划分亚区。     

大豆生态研究──Ⅶ．光温综合作用与野生大豆（G．Soja）生殖生长关系的研究

野生大豆（Ｇ．Ｓｏｊａ）在原产地自然光温条件下，正常期出苗，营养和生殖生长阶段，气温升高，叶片感光效应反应促进营养生长．气温下降，叶片感光效应反应抑制营养生长而促进本节生殖生长．展开叶感光效应发生初生花序，定形时感光效应发生次生花序．还提出了光温综合作用与花荚形成的过程．     

大豆阶段发育动态模型的研究与建立

研究了不同大豆类型品种的发育与温、光等主要环境因子的数量关系,在借鉴吸收析因指数形式的小麦发育期动态模拟模型(WDSM)、"水稻钟"模型和DSSAT3等模型思想方法基础上,构建了大豆阶段发育动态模拟模型(SDSM)。经验正不同类型品种平均误差在1-2d内,与传统的积温法相比,其模拟精度有了较大提高。     

大豆新品种(系)对大豆孢囊线虫3号生理小种的抗性鉴定

2003～2006年,应用田间自然病圃法,先后对来自于7个省市的394份大豆种质资源进行了大豆胞囊线虫3号生理小种的抗病性鉴定。从中选出8份抗病种质,占鉴定总数的2.03%,这些抗病种质均是优良的品种或品系,是较好的抗性亲本。     

带状套作大豆群体冠层光能截获与利用特征

【目的】研究不同行距的玉豆间距带状套作组合对大豆冠层结构特征与光能利用的影响,为制定适宜的群体配置提供理论依据。【方法】以四川省主推玉米和大豆品种“川单418”和“贡选1号”为试材,设计（A）玉豆间距40 cm（大豆窄行行距70 cm）、（B）玉豆间距50 cm（大豆窄行行距50 cm）、（C）玉豆间距60 cm（大豆窄行行距30 cm）3种玉豆带状套作组合,并以单作玉米（SM）和单作大豆（SSB）作为对照,对带状套作大豆冠层结构、光能截获量、干物质重等指标进行测定分析。【结果】（1）不同带状套作大豆群体冠层上方的PAR存在显著差异,且均显著低于SSB（P＜0.05）。玉豆共生期间,处理A大豆群体冠层上方的PAR与处理B和C相比,分别低44.1%和60.4%。这说明由于处理A缩短了玉豆间距,加剧了玉米对大豆的遮荫程度,从而降低了大豆群体可利用的有限光照资源。（2）不同带状套作大豆群体的LAI、叶倾角和株高均呈现显著差异（P＜0.05）,在大豆V5、V7和R1期,处理B比处理C和处理A的LAI分别提高了16.4%、13.1%、12%和30.3%、32.2%、29.3%。叶倾角比处理C和处理A分别提高了15%、16%、14%和34%、31%、26%。株高比处理C和处理A分别减低了7%、8.8%、7.9%和13.5%、16.7%、14.8%。说明适宜的玉豆间距可以提高套作大豆的LAI,调整更加合理的叶倾角和株高,优化植株形态特征,实现光能在大豆群体内的均匀分布,有利于提高大豆的光能利用效率。（3）不同带状套作大豆光能截获量呈现显著差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期间,处理A与处理B相比光能截获量分别降低了43%、22%和33%,处理C与处理B相比则分别降低了21%、10%和17%,LAI与光能截获量存在显著的正相关关系（0.977**）, 说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的LAI,从而提高了光能截获量。（4）不同带状套作大豆光能利用率呈现显著差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期,处理B与处理C相比光能利用率分别提高了8.6%、7.0%和5.8%,处理B与处理A相比则分别提高了40%、23%和13%。（5）不同带状套作大豆群体的干物质重均显著低于SSB,且处理间呈显著性差异（P＜0.05）。在大豆V5、V7和R1期,处理A与处理B相比分别降低了59%、36%和41%,处理C与处理B相比则分别降低了27%、16%和22%,DMW与光能截获量存在显著的正相关关系（0.989**）,说明在玉豆间距为50 cm时增加了大豆群体的光能截获量,从而提高了大豆群体干物质的积累。（6）不同带状套作大豆群体产量及总产量存在显著性差异（P＜0.05）。其中处理B的大豆产量分别比处理C和处理A提高了10%和27%,总产量比处理C和处理A提高了1%和3%。说明随着玉豆间距的缩短,大豆弱光胁迫程度的增加,大豆产量呈下降趋势。【结论】本试验条件下,以玉豆间距为50 cm的玉豆带状套作种植模式可以优化大豆群体冠层结构、提高光能利用率和产量。     

单侧紫光对大豆幼苗光形态建成的作用

在光照培养室内种植大豆幼苗,用紫光作试验组,用自然光作对照,研究了大豆[Giycine max(Linn.)Merrill]幼苗光性弯曲度、株高、生物量等生长形态指标以及叶片叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量等生理指标在单侧紫光照射下受到的影响。结果表明,单侧紫光引起的大豆向光性弯曲极显著高于单侧自然光(P0.01);单侧紫光处理的大豆幼苗株高显著高于单侧自然光处理(P0.05);2个处理的幼苗鲜重和干重无显著差异;3项生理指标在2个处理间都存在极显著差异(P0.01),其中,单侧自然光处理的大豆幼苗的可溶性糖含量高于单侧紫光处理,前者是后者的2.3倍,单侧紫光处理的大豆幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)含量以及蛋白质含量都高于单侧自然光处理(P0.01),前者分别是后者的1.13、1.20、1.15和1.19倍。单侧自然光照射下的大豆幼苗植株茎秆生有明显的被毛,茎秆有明显的紫红色,而经单侧紫光照射的大豆幼苗植株茎秆无明显的被毛且无紫红色。     

不同玉米-大豆带状套作组合条件下光合有效辐射强度分布特征对大豆光合特性和产量的影响

【目的】发展间种套作大豆是有效解决粮食供需矛盾的重要途径。本文旨在通过优化群体配置,改善群体光分布特征,实现大豆对有效光能的高效利用,为套作大豆高产栽培及群体结构的优化设计提供理论依据和技术途径。【方法】本研究于2011年和2012年,以不同株型玉米杂交种和大豆品种贡选1号为试材,设计登海605/贡选1号（处理A）、川单418/贡选1号（处理B）、雅玉13/贡选1号（处理C）3种玉豆带状套作组合,并以大豆单作作为对照（CK）,分析不同玉豆带状套作组合PAR分布特征对大豆光合特性和产量的影响。【结果】（1）不同玉豆带状套作组合的PAR和透光率存在显著差异,且均显著低于CK（P＜0.05）。玉豆共生期间,处理A的PAR分别比处理B和处理C高54.4%和90.7%。处理A的透光率分别比处理B和处理C高7.4%和17.7%。处理A的PAR和透光率均显著高于处理B和处理C。这说明登海605/贡选1号的带状套作组合,能够提高套作系统的光合有效辐射强度和透光率。（2）不同玉豆带状套作组合下,处理A大豆叶片Pn显著高于处理B和处理C (P＜0.05）,处理B和处理C大豆的Pn与处理A相比分别低了14.16%和27.23%。Gs和Ci与Pn变化趋势相同,Pn与Gs存在显著的正相关关系（0.883**）,说明气孔限制可能是Pn下降的主要原因。（3）不同玉豆带状套作组合显著提高了大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量,降低了Chla/b比值,且均呈显著差异（P<0.05）。在V3、V5和R1期时,处理C大豆叶片Chla含量比处理A和B相比分别高5.42%、10.2%、5.9%和3.08%、4.9%、3.3%。处理C下大豆的Chlb含量比处理A和处理B分别高14.4%、14.9%,11.73%和7.8%、7%和5.74%。处理C大豆叶片Chl(a+b)的含量比处理A和处理B分别高7.27%,11.1%,7%和4.08%,5.35%,3.8%。处理间Chla/b与其呈相反的变化趋势。不同套作组合大豆叶片的叶绿素含量随着遮阴程度的增加而增加,使叶片更有效的捕获有限的光能,对光强降低有一定的补偿作用,增加对有限光能的利用。（4）不同玉豆带状套作组合大豆叶面积指数和干物质重且均显著低于CK。且处理间呈显著性差异(P＜0.05）,玉豆共生期间,不同玉豆带状套作组合大豆的LAI表现为处理A＞处理B＞处理C,且处理B和处理C的干物质重分别比处理A低35.4%和57.1%,LAI与干物质重存在显著的正相关关系 （0.977**）,说明紧凑型玉米削弱了对大豆弱光胁迫的程度,增加了LAI和光能截获量,从而提高了套作大豆群体的物质积累。（5）不同玉豆带状套作组合下,大豆产量及产量构成因素存在显著性差异（P＜0.05）。处理A的单株荚数比处理B和处理C高11.28%和32.75%,单株粒数高5.19%和13.34%,每荚粒数高6.4%和22.5%,单株粒重高2.16%和6.22%。不同处理间大豆产量以处理A的产量最高,且分别比处理B和处理C高13.13%和35.6%,说明随着玉米对大豆弱光胁迫程度的加剧,大豆产量呈现降低趋势。【结论】适宜的株型配置可以改善套作大豆生长的光照环境、提高其光合效率和产量。     

光强和光质对大豆幼苗形态及光合特性的影响

【目的】玉米大豆带状套作种植模式下荫蔽是影响大豆生长发育的重要因素之一,而荫蔽包括光强的降低和光质的改变,通过分析不同光环境下大豆形态、光合生理参数,以期为揭示光强和光质对大豆生长发育的调控提供理论依据。【方法】以南豆12为试验材料,在人工气候室盆栽种植条件下,设置4个光环境：A1处理（正常光照+远红光;光强不变,红光和远红光比值降低）,A2处理（弱光+远红光;光强降低,红光和远红光比值降低）,A3处理（弱光;光强降低,红光和远红光比值不变）,CK对照（正常光照;光强不变,红光和远红光比值不变）,分析大豆幼苗形态及光合生理参数对不同光环境的响应。【结果】在光强不变,红光和远红光比值降低条件下,与CK相比A1处理大豆株高和生物量增加,根系长度、根系表面积、根系体积下降,类胡萝卜素含量显著下降,净光合速率增加,实际光化学量子效率降低,而非光化学猝灭系数差异不显著（P＞0.05）;与A3处理相比A2处理大豆株高降低,茎粗增加,生物量增加9.8%,叶绿素a和总叶绿素含量分别增加了5.68%和2.83%,而叶绿素b含量降低了6.48%,净光合速率最大光化学量子产量、非光化学猝灭系数、有效光化学量子产量显著增加,根系特征差异不显著（P＞0.05）。在光质不变,光强降低的条件下,与A2处理相比,A1处理大豆株高显著降低,根系长度、根系表面积和根系体积显著增加,生物量增加了62.87%,其中A1处理下叶片生物量占整个植株的54.96%,而A2处理下茎秆生物量占整个植株的52.08%,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量增加,净光合速率增加了16.22%,叶绿素荧光参数差异不显著（P＞0.05）;与CK相比,A3处理大豆株高显著增加,而茎粗、根系长度、根系表面积和根系体积显著降低,生物量显著减少了61.09%,其中A3处理下茎秆生物量积累增加,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别增加了29.41%、4.17%、41.51%,净光合速率和实际光化学量子效率显著下降（P＜0.05）。【结论】光强直接影响大豆形态建成和物质积累,而低的红光和远红光比值显著提高大豆光合速率,促进物质的积累。     

Analysis of the independent- and interactive-photo-thermal effects on soybean flowering

Soybean (Glycine max (L.) Merr.) is a typical short-day and warm season plant, and the interval between emergence and flowering has long been known to be regulated by environmental factors, primarily photoperiod and temperature. While the effects of photoperiod and temperature on soybean flowering have been extensively studied, a dissection of the component photo-thermal effects has not been documented for Chinese germplasm. Our objective of the current study was to evaluate the independent- and interactive-photo-thermal responses of 71 cultivars from 6 ecotypes spanning the soybean production regions in China. These cultivars were subjected in pot experiments to different temperature regimes by planting in spring (low temperature (LT)) and summer (high temperature (HT)), and integrating with short day (SD, 12 h), natural day (ND, variable day-length), and long day (LD, 16 h) treatments over two years. The duration of the vegetative phase from emergence to first bloom (R1) was recorded, and the photo-thermal response was calculated. The outcome of this characterization led to the following conclusions: (1) There were significant differences in photo-thermal response among the different ecotypes. High-latitude ecotypes were less sensitive to the independent- and interactive-photo-thermal effects than low-latitude ecotypes; and (2) there was an interaction between photoperiod and temperature, with the effect of photoperiod on thermal sensitivity being greater under the LD than the SD condition, and with the effect of temperature on photoperiodic sensitivity being greater under the LT than the HT condition. The strengths and limitations of this study are discussed in terms of implications for current knowledge and future research directions. The study provides better understanding of photo-thermal effects on flowering in soybean genotypes from different ecotypes throughout China and of the implications for their adaptation more broadly.