寒地稻秸还田与施钾肥对土壤水溶性钾和水稻产量的影响

秸秆还田或施钾肥可增加作物产量,而土壤溶液是作物自土壤吸收养分的主要媒介,养分含量直接反映土壤养分供应状况。为研究秸秆还田和施钾肥对水稻生育期间土壤水溶性钾浓度和产量的影响,小区试验设置高量秸秆还田(S2)、低量秸秆还田(S1)和不还秸秆(S0)三个处理,盆栽试验在高量秸秆还田(S2)和不还秸秆(S0)基础上设置5个钾肥施用水平。结果表明,随着水稻生育时间延长土壤水溶性钾浓度逐渐降低,对数方程对土壤溶液中速效钾的变化动态拟合效果良好。秸秆还田显著增加土壤水溶性钾浓度,随秸秆还田量增加而增加,增施钾肥能够显著增加土壤水溶性钾浓度,秸秆还田和施钾肥并没有改变水稻生育期间土壤水溶性钾浓度变化趋势。秸秆还田和增施钾肥均能够增加水稻产量,在钾肥施用量较低水平,秸秆还田增产作用显著;秸秆还田量达到6.25 t·hm-2后继续增加秸秆量水稻产量无明显增加。     

大豆不同碳代谢产物含量变化研究

为明确不同碳代谢产物在大豆不同器官变化规律,在大田条件下,以三个栽培大豆品种为材料,测定不同生育时期不同器官可溶性糖、蔗糖、淀粉的含量.结果表明:随着生育进程推进,可溶性糖在茎秆、叶片、叶柄中及蔗糖在叶片、叶柄中含量呈"V"型变化,淀粉在茎杆中含量呈倒"V"型变化,R3期为转折点;可溶型糖在荚皮中含量及蔗糖在茎秆、荚皮中含量、淀粉在叶柄、荚皮含量呈逐渐升高趋势,叶片淀粉含量表现为升高-降低-升高趋势;不同品种大豆碳水化合物在植株体内变化规律相似.三种碳代谢产物含量在叶片中均表现为极显著正相关,而在茎秆中不同碳代谢产物含量相关性因品种而异.     

不同干旱胁迫程度对大豆叶片抗氧化特性的影响

以黑农44(耐旱型品种)和黑农65(敏感型品种)为材料,采用EM-50和称重法相结合控制水分,在初花期设置不同程度(轻度、中度、重度)干旱处理,研究干旱胁迫对大豆叶片渗透调节物质、抗氧化酶活性、抗氧化能力和膜脂过氧化作用的影响。试验结果表明,随着干旱胁迫程度的增强,渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖的含量呈升高趋势,可溶性蛋白含量先升高后降低;抗氧化酶活性呈现先升高后降低趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的最大值出现在中度干旱胁迫,而过氧化物酶(POD)活性的最大值则出现在轻度干旱胁迫;超氧阴离子清除能力(SASC)、羟自由基清除能力(HRS)和总抗氧化能力(T-AOC)呈先升高后降低趋势;重度干旱条件下,耐旱型品种的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、抗氧化能力均显著大于敏感型品种。膜脂过氧化作用随干旱胁迫程度增强呈逐渐升高趋势,敏感型品种显著大于耐旱型品种。以上结果表明,黑农44适应和抵御干旱的能力显著大于黑农65。     

大豆苗期干旱胁迫对糖分吸收与相关酶活性的影响

以黑农65、黑农44,绥农29大豆品种为材料,研究了在不同程度干旱胁迫下,大豆苗期可溶性糖、蔗糖、果糖含量的变化,以及蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性变化。结果显示:随着干旱胁迫的加强,可溶性糖含量显著升高,且呈先升高后降低趋势,蔗糖含量显著降低,果糖含量显著升高,酶类物质的活性逐渐降低。不同品种之间受干旱影响差异显著,其中黑农44受干旱影响最大。同一品种不同部位之间受干旱影响程度为叶>柄>茎。     

大豆根瘤固氮酶活性与温度关系的研究

大豆根瘤固氮酶活性的高低是大豆根瘤固氮能力的重要指标,温度对根瘤固氮酶活性影响较大,试验采用室内与室外结合的方式研究了大豆根瘤固氮酶活性与温度的关系。结果表明:无论光照或黑暗条件下,根瘤固氮酶活性都随温度的升高呈单峰曲线,用二次函数拟合效果良好;光照条件下yL=-0.0022x2+0.0885x-0.2971,当温度为20.11℃时,固氮酶活性最高为0.5929mL/(g.h);黑暗条件下yD=-0.0014x2+0.0582x-0.2291,当温度为20.78℃时,固氮酶活性最高为0.3758mL/(g.h)。大豆开花至鼓粒期正值6月上旬至8月下旬,10cm土层土壤温度处于根瘤固氮酶活性最适宜温度范围(20~21℃)的概率日间为4.52%~19.68%,夜间为7.65%~26.47%;适宜温度范围(15~25℃)的概率日间为70.00%~89.35%,夜间为64.71%~100.00%。     

干旱胁迫对春大豆氮代谢关键酶活性的影响

为探讨不同大豆品种各关键酶活性间的差异与抗旱性的关系,以耐旱型大豆品种黑农44和敏感型品种黑农65为试验材料,研究不同时期干旱胁迫及复水对大豆叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)3个氮代谢关键酶的影响。结果表明:在正常供水条件下,随着生育进程的推进,大豆叶片NR活性呈单峰曲线,GS和GOGAT活性呈双峰曲线。苗期2个品种在轻度和中度胁迫下NR活性相差不大,在重度胁迫下活性明显下降;GS酶活性随干旱胁迫程度增加而升高;GOGAT活性随干旱程度的增加而降低。不同时期干旱复水后,耐旱型品种黑农44的NR活性明显大于正常供水处理,而敏感型品种黑农65明显低于正常供水处理;但GS活性与NR恰好相反;GOGAT活性升高,但仍低于正常供水处理。耐旱型品种黑农44叶片NR、GS和GOGAT活性均高于敏感型品种黑农65,因此可通过提高NR、GS和GOGAT活性来减轻干旱胁迫对大豆的伤害。本研究可为大豆品种的筛选和抗旱栽培提供理论依据。     

施氮对大豆植株氮素和蛋白质含量的影响

试验采用两个品种,设置3个氮水平,研究了施氮水平对大豆植株氮素含量的影响。结果表明,不同品种对氮肥的反应不同,黑农48的蛋白质含量高于黑农44,黑农44和黑农48的各器官全氮含量变化为:籽粒>叶>茎>叶柄;在N50处理下大豆各器官全氮含量最高;蛋白质含量N50处理最高,N100处理对蛋白质合成有抑制作用,蛋白质含量低于N50处理,N0处理的蛋白质含量最低;黑农48的需氮量高于黑农44,增施适量氮肥能提高大豆氮素含量和蛋白质含量。     

东北黑土区旱作农田土壤CO2排放规律

为研究农田土壤CO2排放规律,调控农田碳平衡,通过对东北黑土区旱作农田土壤CO2排放的定位连续观测,研究了玉米、大豆农田土壤CO2排放的季节变化规律;并估算了农田碳平衡。结果表明:1)农田土壤CO2排放通量随季节呈单峰曲线变化,7月份出现最大值;秸秆覆盖还田明显增加了农田土壤CO2排放;玉米或大豆生长发育对土壤CO2排放影响较小。2)地温的季节变化与土壤CO2排放通量季节变化规律一致,用指数方程和二次方程均可很好地模拟土壤CO2排放通量与地温之间的关系,但指数方程优于二次方程,以20cm土层地温的相关性最高,5cm土层地温的相关性最低。3)玉米、大豆农田在通常情况下为大气CO2的"汇",玉米-玉米-大豆轮作周期(3a)的碳汇年平均为4.53t/hm2,该碳汇可为固碳减排提供参考。     

氮素营养水平对大豆氮素积累及产量的影响

以“东农47”为试材,采用15N 标记的 (NH4)2SO4作为氮源,利用砂培方式研究了氮素营养水平对大豆氮素积累及产量的影响。结果表明,随外源氮水平增加,大豆植株氮素积累量和产量呈先增加后降低的变化趋势,当营养液氮浓度为50 mg/L时,植株氮素积累量和子粒产量最大。在 R4和 R5 期补充氮肥的供给明显增加植株对氮的积累,并能显著提高大豆产量。大豆生长需要一定量的“启动氮”,“启动氮”的作用维持到V3期对大豆氮的积累和产量形成效果最好。随外源氮水平增加,大豆吸收外源氮的比例增加,根瘤固氮所占比例降低,外源氮和根瘤固氮积累量随外源氮水平增加呈先增加后降低的变化趋势。当氮浓度为100 mg/L时,有利于植株对外源氮的吸收,当氮浓度为50 mg/L时,有利于根瘤固氮的积累,“启动氮”的作用维持到V3期根瘤固氮的积累明显增加; 在R4和R5期补充外源氮的供给可以显著增加对外源氮利用,以R5期效果最好。     

施氮水平对大豆氮素积累与产量影响的研究

以绥农14为材料,利用砂培和15N标记的方法研究了施氮水平对大豆氮素积累及产量的影响。结果表明:随着施氮水平的提高,大豆全株氮素积累量及叶柄、荚皮、籽粒中氮素积累量呈现先增加后下降的趋势;高氮水平增加了叶片和茎中氮素积累量,N150较N0处理叶片的氮素积累量增加了3倍,而茎增加了5倍,但减少了根中氮素积累,降低了大豆全株和籽粒中根瘤固氮量及其所占比例,降低了肥料氮和根瘤氮的收获指数,其中根中氮素积累N150较N50处理降低了60.3%,全株根瘤氮和籽粒中根瘤氮N150较N0分别降低了74.9%、85.7%,肥料氮的收获指数N150较N50降低19.8%,根瘤氮的收获指数N150较N0降低25.5%。随着施氮水平的增加,大豆产量也呈现先增加后下降的趋势,施氮水平的增加促进了大豆植株株高、结荚高度和始荚节位的显著增加,但对节数没有明显影响,N150和N0比较株高增加了55.2%,结荚高度增加了199.7%,始荚节位增加了142.9%。