灌溉水平及灌溉间隔对大豆植株干物质积累的影响

采用桶栽方法,选用黑农48为试验材料,设计4个灌溉水平及4种干旱胁迫历时进行交叉试验,研究了灌溉水平及干旱胁迫历时对大豆干物质积累的影响。结果表明,花荚期大豆植株叶、茎、根和荚果更易受干旱胁迫历时影响,干旱胁迫历时越短越有利于植株生长,灌溉水平对植株的生长影响相对弱于干旱胁迫历时。植株各器官干质量的等高线图表明高灌溉水平、短干旱胁迫历时比低灌溉水平、长干旱胁迫历时有绝对优势,同时也表现出高灌溉水平、长干旱胁迫历时处理与低灌溉水平、短干旱胁迫历时处理之间具有相似性。     

砂培法模拟磷素营养水平对大豆光合作用和产量的影响

以大豆品种黑农48为试验材料,采用砂培盆栽法,通过在大豆生育期间淋浇不同磷素水平的营养液,研究了施磷素水平对大豆植株光合作用及产量的影响。结果表明:随着大豆的生长CO_2的吸收速率、叶面积、光合速率逐渐增大,CO_2的吸收速率和光合速率基本在R5时期达到最大值,之后趋于逐渐下降的趋势,呈现单峰曲线变化。CO_2的吸收速率、叶面积随着磷素营养水平的增加逐渐增大,但当磷素营养水平达到21 mg·L~(-1)时,再提高磷素水平对其已无明显作用。低磷胁迫(P1处理)大豆生育中前期的光合速率明显降低,低磷胁迫后再供给较高的磷素营养对大豆光合速率有一定的激活效应,使光合速率增大。大豆株高、粒数、节数和产量都随着磷素营养水平的上升呈现逐渐增高的趋势,当磷素营养水平达到21 mg·L~(-1)时,再增加磷素营养对大豆株高和产量已无影响。低磷胁迫后再供给较高的磷素营养水平对大豆产量有一定的恢复作用。在营养生长阶段,如果缺磷极易减产,低磷胁迫时间越长产量越低。     

基于15N示踪法的双根大豆系统氮素吸收和分配特性研究

【目的】施氮可以促进大豆生长并提高产量,同时会抑制根瘤生长和固氮。因此研究大豆对不同形态氮素的吸收、分配及再分配特点,可以为解析大豆氮的转运特性及施氮对根瘤的系统性抑制提供参考。【方法】利用嫁接方法,制备具有两个根部和一个地上部的双根大豆植株,在砂培条件下分别以NO₃–和NH₄+为氮源设置两种试验处理。试验Ⅰ,一侧施50 mg/L的15NO₃– 或15NH₄+(A侧),另一侧不施氮 (B侧);试验Ⅱ,一侧施50 mg/L的15NO₃– 或15NH₄+(A侧),另一侧施同形态的50 mg/L的NO₃– 或NH₄+(B侧)。于始花期 (R1) 和始粒期 (R5) 取样两次,将植株分为A根、B根、A侧根瘤、B侧根瘤、茎、叶片、叶柄、荚等部位,用于测定15N丰度、干重和氮含量等指标。【结果】试验Ⅰ和试验Ⅱ结果发现,大豆A和B两侧根瘤的15N丰度均高于自然丰度 (0.365%),说明根瘤的生长发育过程中,所需要的氮不是全部来自自身固氮,还需要从根中吸取氮。与试验Ⅰ相比,试验Ⅱ的根瘤固氮率明显下降,表明大豆植株优先吸收利用肥料氮。NO₃–与NH₄+处理相比,各器官15N丰度均没有显著性差异,说明在50 mg/L的氮浓度下,NO₃–和NH₄+对大豆的氮营养没有显著差异。试验Ⅰ和试验Ⅱ均发现大豆B侧根及根瘤的15N丰度高于自然丰度 (0.365%),且小于施加的肥料氮的15N丰度 (3.63%),表明A侧根吸收的氮会经地上部转移到B侧的根及根瘤中,即根吸收的肥料氮会以一定的比例运输到地上部,随后会再次重新分配回根及根瘤中。本试验将双根大豆系统中地上部和B侧根及根瘤看成一个氮转移系统,利用15N丰度的差异,构建了R1～R5期地上部向根及根瘤转移氮量的计算方法。经计算发现,当施氮浓度为50 mg/L时,在始花期至始粒期,根来自地上部转移的氮占根部氮积累量的28.4%～40.8%,根瘤来自地上部转移的氮占其氮积累量的14.4%～17.2%。【结论】根瘤生长所需要的氮不是全部来源于自身固氮,有一部分来源于根系吸收的氮。在有肥料氮存在时,大豆植株优先吸收肥料氮。根系吸收的肥料氮以及根瘤固氮被运输到地上部后,会再次重新分配回根及根瘤中。在50 mg/L的氮浓度下,氮素形态 (NO₃–和NH₄+) 不会影响大豆植株对氮的吸收及分配。     

土壤速效氮水平对大豆氮素积累和产量的影响

土壤速效氮水平是土壤供氮能力的重要指标,直接影响大豆植株的氮素积累和产量形成。以黑农40大豆品种为材料,采用框栽和分期追氮的方法,研究了土壤速效氮水平对大豆氮素积累、分配及产量的影响。结果表明:随着土壤速效氮水平的提高,可以显著增加大豆植株叶、茎部氮素含量,以苗期最为显著;而且明显促进大豆植株前期的氮素积累,对后期影响不明显;完熟期(R8)随着土壤速效氮水平的增加,叶、茎部氮素分配比例提高,芙果的氮素分配比例下降,根部变化不明显;供试的四个土壤速效氮水平,其大豆产量顺序是:N15(125.65±7.67mg/kg)>N5(39.03±2.64mg/kg)>Nl0(75.08±5.14mg/kg)>N0(16.89±2.22mg/kg),N,S,N,o,N、处理之间差异不显著,显著高于N0处理,说明土壤速效氮在较低水平(16.89±2.22mg/kg)时,提高土壤速效氮水平具有增产作用。     

保护性耕作对寒地土壤酶活性的影响

以寒地黑土为研究对象,设置四种耕作方式:传统耕作(TT),免耕(NT),免耕秸秆覆盖(NTS),少耕秸秆覆盖(MTS),研究耕层深度、轮作方式、季节变化对土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,四种酶均表现为0-10>10-20>20-30 cm,在0-10 cm土层MTS的酶活性显著高于其他处理;不同保护性耕作方式下,除了过氧化氢酶外,土壤三种水解酶均表现玉米-玉米-大豆(CCS)>大豆-玉米-玉米(SCC);相同轮作方式下,脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的酶活性均表现夏季>秋季,而酸性磷酸酶的酶活性在秋季较高。     

氮素与豆科作物固氮关系研究进展

氮素与根瘤固氮结合可达高产,两者矛盾对根瘤固氮产生不利影响。氮素影响根瘤固氮作用机制仍不明确。文章在现有研究成果基础上,总结氮素与大豆根瘤固氮关系研究发展进程;综述不同氮素形态和氮素浓度对根瘤形成和生长、根瘤固氮酶活性影响及相关机制研究动态;阐述氮素抑制根瘤固氮碳水化合物争夺、抑制根瘤氧供给、硝酸盐毒害、反馈调节及其他可能抑制机制;提出氮素抑制结瘤氮浓度界限模糊化,不同氮素形式、豆科种类氮素抑制机制差异化及详细抑制机制不明确等问题。