干旱胁迫对芸豆籽粒干物质积累的影响及动态模型的建立

为研究干旱胁迫对芸豆籽粒干物质积累的影响,并建立动态方程,以奶花芸豆2242为材料,设计了一个三因素盆栽实验,进行不同生育时期、不同程度、不同时间的干旱胁迫。结果表明：不同干旱胁迫处理,籽粒干物质积累均受到一定程度的影响。不同时期,苗期最终表现为等量补偿效应,始花期和结荚期表现为部分补偿效应,说明在苗期可适当进行干旱胁迫,而在始花期和结荚期进行干旱胁迫则会影响干物质积累量。不同强度,籽粒干物质积累规律为正常供水＞中度干旱＞重度干旱。不同时间,胁迫5 d＞胁迫10 d。籽粒干物质动态变化均为“S”型曲线,可用Logistic模型描述,并用特征参数描述积累过程特征,且拟合效果较好,决定系数均达0.98以上。     

水分胁迫下外源褪黑素对大豆苗期抗氧化特性和产量的影响

为探究大豆苗期干旱外源褪黑素对其抗氧化性和产量的影响,以干旱敏感型大豆品种绥农26为试验材料,分析水分胁迫下叶面喷施和根施褪黑素对大豆叶片和根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和丙二醛(MDA)含量以及产量的影响。结果表明:与水分胁迫(CK)相比,施用褪黑素显著提高大豆叶片抗氧化酶活性,处理后第4天,叶面喷施和根施处理与CK相比,SOD活性在V5期分别提高6.3%和19.5%,POD、CAT活性在V1期分别提高7.5%、12.7%和5.6%、9.9%(P<0.05),MDA含量在V3期分别降低了9.4%、10.3%(P<0.05);处理后第7天,叶面喷施褪黑素与对照相比,在V1期SOD、POD、CAT活性分别提高了6.3%、9.5%、4.9%(P<0.05),而根施褪黑素处理较对照分别提高了6.9%、20.9%、11.1%(P<0.05),MDA含量叶面喷施和根施褪黑素处理与CK相比分别降低了6.9%、10.3%(P<0.05);V1、V3和V5期叶面喷施褪黑素处理的产量与CK相比分别提高了31.6%、29.8%、12.6%(P<0.05),而根施褪黑素处理的产量较对照分别提高了43.3%、31.8%、24.9%(P<0.05)。结果表明:外源褪黑素通过降低MDA含量,提高抗氧化酶活性、维持细胞水分平衡、提高大豆的抗旱能力,最终提高其产量,而且根施褪黑素效果要显著优于叶施。     

不同耕作处理对土壤微生物、酶活性及养分的影响

为揭示不同耕作处理对土壤微生物、酶活性以及养分的影响,利用大豆为材料,采取两种不同耕作方式为主区,4种中耕方式为副区的裂区试验设计。结果表明：旋耕处理的细菌数量在开花期较翻耕处理降低;旋耕处理的真菌数量在成熟期较翻耕处理提高;而放线菌数量在开花期,翻耕处理较旋耕处理提高,到结荚期却显著低于旋耕处理。翻耕处理的脲酶活性除了在鼓粒期低于旋耕处理,在其他生育期均高于旋耕处理;翻耕处理的土壤磷酸酶活性在结荚期、鼓粒期较旋耕处理提高;翻耕处理的土壤蔗糖酶活性在开花期较旋耕处理提高;翻耕处理在开花期与结荚期的过氧化氢酶（CAT）活性较旋耕处理提高。翻耕处理的速效磷含量较旋耕处理显著提高,速效钾含量旋耕处理较翻耕处理显著提高。在不同中耕措施中,土壤细菌数量在开花期RT1、RT2较RCK显著提高;真菌数量在成熟期PT1、PT2、PT3较PCK降低;各时期的放线菌数量PT2与RT2均较高。在各生育期,PT2、RT2的脲酶活性均较高,在开花期PT2较PCK和RT2较RCK显著提高;土壤磷酸酶活性PT2、RT2在各时期亦较高;土壤蔗糖酶活性在大豆成熟期不同处理均高于各自的CK;在大豆成熟期,PT1较PCK和RT1较RCK的CAT活性提高。不同中耕措施的土壤有机质含量除了RT2显著提高外,其他处理间差异不显著,而碱解氮、速效钾含量PT2、RT2均分别显著高于PCK、RCK。综上可知,PT2组合的耕作处理更有利于保护土壤微环境。     

增加密度减量施氮和接种根瘤菌对红小豆氮素吸收及产量的影响

为探明增密条件下减量施氮和接种根瘤菌对红小豆氮素吸收和产量的影响。于 2015～ 2018年在黑龙江省和平牧场开展玉米 -红小豆轮作长期定位试验，试验采用裂区设计，设置 M1(21万株·hm -2)、M2(28万株·hm-2)2种种植密度，F1(当地常规模式:基肥一次性施用 N 40 kg·hm -2，不接种根瘤菌)、F2(基肥施 N 10 kg·hm-2+初花期施 N 10 kg·hm -2+不接种根瘤菌)和F3(基肥施 N 10 kg·hm -2+初花期施 N 10 kg·hm -2+根瘤菌拌种)3种种植方式，比较了 2018年减量施氮下通过根瘤菌拌种对增密条件下红小豆氮素吸收、氮素转运和产量的差异及相互间的关系。试验结果表明:相同密度条件下，与 F1处理相比，F3处理鼓粒满期营养器官氮素含量增加幅度 4.44%～ 11.2%(P<0.05)，鼓粒满期和收获期植株氮素积累量增加幅度为 5.61%～ 9.28%(P<0.05)鼓粒期 -鼓粒满期和鼓粒满期 -收获期阶段氮素积累量增加幅度 4.31%～ 24.5%(P<0.05)，转运贡献率降低，7.00%～11.1%(P<0.05)，同化贡献率增加幅度 12.5%～17.1%(P<0.05)，产量增加幅度 2.89%～4.60%。相同种植模式下，密度从 21万株·hm -2增加到 28万株·hm -2时，花荚期后氮素积累量、氮素同化贡献率、鼓粒期 -鼓粒满期氮素阶段积累量和产量均随着密度的增加而降低。综上，种植密度为 21万株·hm -2条件下减 1/2氮 +根瘤菌拌种处理(F3)产量最高。研究结果为本地区轮作条件下红小豆高产高效栽培技术提供理论依据。     

外源褪黑素对低温胁迫下大豆V1期幼苗光合荧光及抗氧化系统的影响

为缓解东北春大豆产区大豆苗期低温冷害，通过研究外源褪黑素（melatonin，MT）处理对低温胁迫下大 豆耐冷性的影响，明确MT提高大豆耐冷能力的作用途径及适宜浓度。以绥农26为供验试材，设置盆栽培养，在大 豆V1期（一节期）叶面喷施不同浓度MT（0、50、100、200 μmol·L-1），3 d后进行4℃低温处理，5 d后取样分析低温胁迫 下喷施不同浓度MT对V1时期大豆光合特性、活性氧代谢、渗透调节物质的影响。结果表明，较低温胁迫不喷施MT 相比，喷施MT处理能增强低温胁迫下叶片光合作用，Pn、Gs、Tr及光合色素含量均显著提高，且随着外源MT浓度增 加呈先上升后下降趋势，Chl a/b显著下降；保护酶SOD（超氧化物歧化酶）、POD（过氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）、 APX（抗坏血酸过氧化物酶）活性、Pro（脯氨酸）含量及植株根冠比显著上升，且在100 μmol·L-1浓度处理时作用效 果最明显；MDA（丙二醛）含量、叶片相对电导率显著下降。综上可知，在低温迫下施加外源褪黑素可以提高大豆V1 期光合速率、增加抗氧化酶活性，减轻膜脂过氧化反应并调节渗透物质含量，从而有助于缓解胁迫伤害，提高大豆 幼苗耐冷能力。     

生长延缓剂对红小豆幼苗硝酸还原酶活性的影响

[目的]为了明确叶面喷施矮壮素、多效唑、烯效唑对红小豆幼苗硝酸还原酶活性的影响。[方法]以黑龙江主栽红小豆主栽品种小丰2号为材料,采用沙培培养方法,设不同浓度矮壮素、多效唑、烯效唑叶面喷施处理。[结果]叶面喷施矮壮素、多效唑、烯效唑均可促进红小豆叶片硝酸还原酶活性的提高,并且不同调节剂作用效果与喷施浓度关系密切。[结论]生产中,矮壮素、多效唑、烯效唑较适宜的浓度分别为200、100、100 mg/L。     

黑龙江大豆-玉米轮作体系氮磷调控的产量效应与养分平衡

为探究适宜于黑龙江垦区大豆-玉米轮作体系下最优的施肥模式,在黑龙江省九三管局鹤山农场科技园区进行田间定位试验,以大豆-玉米轮作体系作为研究对象,为保证一个轮作周期施肥总量不变,于大豆茬口实施减氮增磷方案,玉米茬口实施增氮减磷方案,来研究不同氮磷调控处理对大豆-玉米轮作体系作物生长、养分累积量、土壤收支平衡及经济效益的影响。结果表明,与常规施肥相比,大豆茬口减施1/2氮肥、增施1/2玉米磷肥(S2)和玉米茬口增施1/2大豆氮肥、减施1/2磷肥(M2)能够促进生育后期大豆和玉米植株对养分的吸收,提高干物质量的积累,增加大豆和玉米产量,增产幅度分别达5.9%和11.2%。大豆-玉米轮作体系各氮磷调控处理的土壤氮、磷、钾素收支平衡均为盈余,且均以S2-M2调控处理最低,分别为3.44%、62.69%、0.21%。该调控模式土壤氮、钾素收支基本平衡,磷素仍有盈余。大豆-玉米轮作周年经济效益也以S2-M2处理的利润最高,达25351元/hm²。综合结果表明,在轮作周期施肥总量不变的条件下,大豆-玉米轮作体系下大豆茬口实施S2和玉米茬口实施M2的调控处理可促进大豆和玉米对养分的吸收,增加干物质积累量,降低养分残留的不利影响,从而达到增产和增效的目的。     

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%。     

保护性耕作土壤肥力动态变化的研究-秸秆覆盖对土壤水分的影响(Ⅱ)

在3种秸秆覆盖量(CK0kg/hm2、A14000kg/hm2、A28000kg/hm2)条件下,研究了玉米田土壤水分的动态变化,其结果表明:秸秆覆盖处理可以增加土壤水分,主要表现在作物生育前期(7月份以前),以20cm土层内效果明显;秸秆覆盖处理增加土壤水分的效果,覆盖量4000kg/hm2要明显好于8000kg/hm2。     

鼓粒期间不同品质类型大豆植株酰脲含量变化规律研究

酰脲是大豆固氮产物,是根瘤固氮由根系向地上部运输的主要形式。以高油型大豆品种东农47和高蛋白型大豆品种东农48为供试材料,采用沙培培养的方法研究了鼓粒期间大豆植株酰脲含量变化规律。结果表明:随鼓粒进程的推进,两个品种大豆各器官酰脲含量均呈下降趋势;各器官酰脲含量顺序为茎荚果根叶;不同器官中尿囊酸和尿囊素比例变化趋势不同;茎中酰脲含量与氮素含量呈极显著正相关,东农48叶中酰脲含量与氮素含量呈显著正相关,而东农47未表现出相关关系,两个供试品种其它器官酰脲含量与氮素含量无相关关系;高蛋白大豆品种东农48叶片酰脲含量较高、氮素含量较低,而高油型大豆品种东农47叶片酰脲含量较低、氮素含量则较高。