大豆玉米持续轮作免耕对土壤养分及作物产量的影响

为了解决免耕减产、秸秆焚烧污染环境、种植结构不合理等问题,试验通过设置免耕和传统垄作田间对比试验,研究了2013年到2016年连续4年大豆玉米轮作免耕对土壤养分及作物产量的影响,研究结果可为免耕技术推广及黑龙江省农业持续发展提供理论参考和技术保障。试验结果表明,大豆玉米持续轮作免耕条件下0-7.5 cm、7.5-15 cm、15-22.5 cm、22.5-30 cm土壤养分指标全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量均高于垄作处理,且耕作对全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量影响显著；耕作对土壤容重影响显著,免耕处理各层土壤容重高于垄作处理,免耕处理15-22.5 cm与22.5-30 cm土层之间容重差异不显著,而垄作处理各层土壤容重差异显著；与垄作相比,2013年和2015年免耕大豆增产率分别为16.37%和25.33%,2014年和2016年免耕玉米产量增产率分别为0.88%和9.50%。大豆玉米轮作免耕较垄作平均节约成本640元/hm2,平均增收2220元/hm2。     

野生大豆接种大豆疫霉根腐病菌后超氧化物歧化酶活性变化

对大豆疫霉菌胁迫下抗感不同野生大豆根、茎、叶中超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase,SOD)活性的变化进行了初步研究。结果表明:接种大豆疫霉根腐病菌后,抗感野生大豆根、茎、叶中SOD活性在病程的大部分阶段多高于相应对照,且总体而言,抗病野生大豆比感病野生大豆SOD活性较相应对照增幅大。     

大豆疫霉根腐病菌游动孢子侵染野生大豆下胚轴的透射电镜观察

用大豆疫霉根腐病菌的游动孢子悬浮液处理抗感性不同的野生大豆下胚轴,接种后3～72 h,用透射电镜观察野生大豆与大豆疫霉菌的亲和性与非亲和性互作中细胞超微结构的变化。结果表明:接种后3～36 h,感病野生大豆随接种时间延长下胚轴细胞器结构破坏严重,而抗病野生大豆细胞结构基本完整;接种后48 h,抗病野生大豆的细胞壁物质累加,出现胞壁沉积物,而感病野生大豆细胞壁出现部分降解;接种后72 h,抗病野生大豆细胞质壁分离,但细胞器结构基本完整,感病野生大豆细胞器几乎无完整的结构。     

大豆细菌性斑点病侵染大豆品种叶片的超微结构观察

大豆细菌性斑点病是严重危害大豆生产的叶部病害。本研究采用针刺法,对高抗大豆细菌性斑点病4号生理小种的大豆品种绥农8和高感品种合丰25分别接种大豆细菌性斑点病4号生理小种后,进行透射电镜观察。结果表明,随着接种时间的增加,抗感大豆品种叶片超微结构出现了明显差异,接种120h后,抗病品种叶片细胞内部结构基本上比较完整,而感病品种叶片细胞内部结构发生了较大的变化,细胞质膜、核膜、核质及叶绿体均受到严重的破坏;叶绿体基粒片层消失,大部分叶绿体膜也逐渐解体,线粒体的空泡化严重,说明大豆细菌性斑点病引起细胞结构病变在抗感品种间的表现不同。研究为揭示大豆细菌性斑点病病原菌的致病机理奠定一定的理论基础。     

不同磷效率大豆干物质积累、光合生理特性及产量的研究

利用不同磷效率基因型大豆品种,采用盆栽控制磷供应量,探讨其同化物积累及光合生理特性与产量性状的差异。结果表明:磷高效品种在低高磷处理下,相对干物质量比较高,能达0.9左右,而磷低效品种多在0.6左右;在低磷处理下,磷高效品种的净光合速率Pn均大于高磷处理,磷低效品种则小于高磷处理;高磷处理使气孔导度Cond、胞间CO2浓度(C i)、蒸腾速率(Tr)增加;低磷处理加强大豆叶片水分利用率(WUE);磷高效品种低高磷处理下产量比在0.9左右,磷低效品种仅为0.62。因此,可以将低高磷下干物质量比和产量比作为筛选不同磷效率基因型大豆的指标。     

不同磷效率基因型大豆对干旱胁迫的反应

在控制水分的条件下,通过盆栽试验,研究了不同磷效率基因型大豆的根系面积、根系活力、净光合速率、渗透调节物质、产量等.结果表明:在磷和水分供应充足的情况下,两个基因型大豆生理活性表现极强;低磷和干旱胁迫下,磷高效基因型细胞膜稳定性较强,能较好地维持细胞膨压,保证其正常的生理过程.磷高效基因型在低磷和干旱胁迫下具有生长的优势,以较高的根系活力、光合作用、渗透调节物质等提高生理活性抑制和减少低磷胁迫所造成的不利影响,从而提高磷素营养和水分利用效率,启动自身的自我保护机制维持生长优势,表现出较强的抵御低磷和干旱胁迫的能力;磷低效基因型主要通过增加根系面积等形态变化来适应低磷和干旱胁迫,这就决定其适宜在供磷充分的条件下生长.     

低磷胁迫对不同基因型大豆保护酶活性的影响

以磷效率差异显著的垦鉴27(磷高效型)和丰收25(磷低效型)2个品种为供试材料,采用盆栽控制磷供应水平方法研究了不同基因型大豆各生育时期的细胞膜透性、SOD、POD、CAT活性以及MDA积累状况.结果表明:2种基因型大豆在磷供应充足的情况下,保护酶活性差异不显著;低磷胁迫下,丰收25细胞膜透性大幅度升高,相对电导率升高41.01%,MDA含量增加23.43%,保护酶活性明显下降,SOD活性降低12.52%,POD活性降低24.16%,CAT活性降低31.75%;垦鉴27细胞膜透性稍有增加,相对电导率升高19.39%,MDA含量增加14.11%,保护酶活性略有降低,SOD活性降低4.98%,POD活性降低13.21%,CAT活性降低28.81%.由此说明,垦鉴27可以通过对磷素高效利用,提高保护酶(SOD,CAT和POD)活性降低O2的产生速率,从而降低细胞膜透性,而丰收25这种自我保护能力较差.