超高产大豆砧木对不同年代育成品种农艺性状的影响

以超高产大豆品种为砧木嫁接不同年代育成品种,旨在明确超高产品种砧木对农艺性状的影响,从而揭示根系改良在大豆育种中的重要作用。以来自相同的祖先亲本(Williams和Amsoy)且地理纬度相同的美国俄亥俄州和中国辽宁省不同年代育成的代表性大豆品种为接穗,分别与超高产大豆品种辽豆14和中黄35进行嫁接,成熟期测定植株农艺性状。结果表明:嫁接处理对大豆品种的农艺性状存在显著影响。自身嫁接的植株与不嫁接植株相比,其农艺性状没有显著变化。与品种自身作砧木的植株相比,嫁接到超高产品种辽豆14或中黄35砧木上时,不同年代育成品种的株高、主茎节数、分枝数等性状没有显著变化,但单株荚数、百粒重、粒茎比和单株粒重会显著提高。其中,与品种自身作砧木的植株相比,嫁接到超高产品种砧木上,共同亲本、俄亥俄中期、辽宁中期、俄亥俄当代、辽宁当代的大豆品种单株产量分别提高了4.5%、6.9%、9.4%、15.7%、19.9%。由此说明,根系改良会带来大豆品种产量的大幅度提高。     

花后水肥一体化与化控措施对大豆产量及生理特征的影响

以超高产大豆品种吉育86为试验材料,采用垄上双行的种植模式,研究花后水肥一体化与化控措施对大豆产量及生理特征的影响。结果表明：水肥一体化显著提高大豆产量,R2（盛花期）+R4（盛荚期）（T3）、R4+R5（始粒期）（T4）、R2+R4+R5处理（T5）的增产幅度最大,但3个处理间差异不显著;水肥一体化+化控进一步提升大豆产量,R2+R4+R5结合化学调控处理（T9）的产量最高,达3 780.4kg/hm ²,比对照增产19.25%。通过T5、T9与对照高产生理特征比较表明,T5显著增加了SPAD值、光合参数、叶面积指数、单株生物产量、株高、茎重和百粒重;与T5相比,T9提高了SPAD值和光合参数,并且降低了株高、最大叶面积指数,有效地控制了倒伏,使叶面积指数动态更合理,促进茎、叶、叶柄干物质向籽粒转移,最终增加单株粒重和百粒重,显著增加了产量。说明水肥一体化+化控是提升大豆产量潜力的有效措施,水肥一体化显著增加了单株荚重、单株粒重和百粒重,化控措施对百粒重影响不显著,进一步增加了单株荚重和单株粒重。R2期后进行2~3次水肥处理,并在始花期（R1）化控处理为提高大豆产量的最优措施。     

大豆连作、轮作对土壤微生物多样性影响的研究进展

土壤微生物对土壤的形成、物质循环、肥力变化和物质降解等影响重大,是衡量土壤质量状况的重要指标。不同耕作模式对土壤微生物多样性的影响巨大,间接地影响着土壤质量。文中综述了土壤微生物的作用,影响土壤微生物多样性因素,连、轮作对土壤酶活性和土壤微生物多样性的影响方面的研究进展。     

不同铁效率大豆品种叶片和根系超微结构的比较研究

采用盆栽试验方法研究了施用螯合铁肥(Fe-EDDHA)对不同铁效率大豆V4期叶片及根系超微结构的影响。结果表明:铁敏感品种缺铁处理下植株矮小且叶片发黄,而铁高效品种缺铁条件下植株稍小但叶色差异不大。两种处理下铁高效品种的叶绿素SPDA值无显著差异,铁敏感品种在缺铁条件下叶绿素SPDA值显著小于补铁条件下,也显著小于铁高效品种。铁敏感品种叶肉细胞中叶绿体和线粒体数量在两种处理下差异不大,但铁敏感品种缺铁处理下叶绿体不饱满呈长梭形且其中淀粉颗粒形状扁平,含量较少;铁高效品种在两种处理下线粒体和叶绿体数目差异不大,但总体上在补铁处理下叶肉细胞中淀粉颗粒的含量较高、颗粒较大。铁敏感品种根系细胞缺铁处理下形状不规则,细胞壁严重变形,原生质破裂外流且分布不均,细胞核及大部分细胞器有解体现象,而补铁处理下细胞结构则保持规则完整;铁高效品种在两种处理下根系细胞均规则完整,但补铁处理下原生质体浓厚且内含物较丰富。由此说明:缺铁胁迫对不同铁效率大豆品种植株大小、叶色、细胞超微结构都有影响,只是铁敏感品种受缺铁胁迫影响更大,而铁高效品种可能有较完善的耐低铁机制所以受缺铁胁迫影响较小。     

磷供应水平对大豆不同生育期磷铁比及光合效率的调节

  【目的】  明确磷 (P)不同供应水平对大豆生理性状的影响及其基因型差异,以及这些性状对单株粒重的影响,为磷肥的合理施用提供理论依据。  【方法】  水培试验以Hoagland 营养液为基础,设置4个磷供应水平处理,分别为0 (CK)、100、500 和1000 μmol/L。供试大豆为6个磷高效基因型和6个磷低效基因型。在大豆生长的始花期、结荚初期测定叶片光合性能和磷、铁浓度,在成熟期测定籽粒磷铁含量及单株籽粒重。对光合性能数据与铁、磷浓度进行典型相关性分析,利用单株粒重建立逐步回归方程并进行通径分析。  【结果】  CK处理的磷高效和磷低效基因型大豆植株在始花期的初始荧光 (Fo) 值极显著高于其他处理;P 100 μmol/L处理极显著提高了两类基因型大豆始花期的PSⅡ实际光化学效率 (Φ_PSⅡ),有助于提高其光能转化率,因而单株粒重均较高。相比于P 100 μmol/L处理,磷高效和磷低效基因型大豆结荚初期叶片中的铁浓度及其铁/磷值都随着磷供应量的增大而降低。相比于P 100 μmol/L处理,P 500 和1000 μmol/L处理下,磷高效基因型单株粒重并没有显著上升,而磷低效基因型单株粒重则下降。此外,结荚初期两个基因型大豆叶片的SPAD值在P 100 μmol/L处理下达到峰值,鼓粒初期叶片SPAD值与磷高效和磷低效基因型大豆单株粒重均有正效应。  【结论】  磷供应水平影响大豆叶片中的P/Fe值,进而影响着叶片光合效率。无论磷高效还是低效基因型大豆品种,较低的磷供应水平 (100 μmol/L) 可调节始花、结荚初期和鼓粒期的叶绿素含量,进而调控代谢过程有利于最终籽粒的形成。过高的磷供应水平无益于大豆单株粒重的增加,还可能产生负作用。     

超高产大豆砧木对不同年代育成品种光合生理指标和产量性状的影响

【目的】研究以超高产大豆品种为砧木嫁接不同年代育成品种,旨在明确嫁接超高产品种的根系对接穗品种叶片生理指标的影响,从而揭示根系改良在大豆育种中的作用。【方法】以来自相同的祖先亲本(Williams和Amsoy)且地理纬度相同的美国俄亥俄州和中国辽宁省不同年代育成的11个代表性大豆品种为接穗,采用劈接法,于子叶期分别与超高产大豆品种辽豆14和中黄35的砧木进行嫁接,其中,以11个不同年代育成品种的自身嫁接处理与不嫁接处理作为对照。在盆栽条件下,于R1、R2、R4、R5、R6期测定植株叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶色值,于成熟期收获后对植株进行考种,测定植株的单株粒数、百粒重和单株产量。【结果】不同生育时期大豆品种的根系活力均表现为辽豆14中黄3511个不同年代育成品种,R5期和R6期达到显著或极显著差异水平。叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶色值均呈单峰曲线变化,其中,光合速率、气孔导度、蒸腾速率于R2期达到高峰值,叶色值于R4期达到高峰值,而后开始呈下降趋势。不同年代育成品种在不嫁接与自身嫁接条件下具有相似的变化曲线,而嫁接于超高产品种辽豆14和中黄35的砧木后,曲线下降较缓慢。R5至R6期间,嫁接于自身砧木上的植株其叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶色值平均每天分别下降1.43%、3.67%、3.38%和0.82%,而嫁接于超高产品种砧木上的植株相应下降了1.11%、3.26%、2.05%和0.48%。不同年代育成品种在自身嫁接与不嫁接条件下,其单株粒数、百粒重、单株粒重无显著变化,而与自身作砧木的植株相比,嫁接到超高产品种辽豆14或中黄35砧木上后,其单株粒数、百粒重和单株产量分别提高了2.82%、9.36%和10.60%,且当代品种的增幅要大于中期品种和共同亲本。【结论】超高产品种辽豆14和中黄35根系在生殖生长期具有较高的生理活性。嫁接超高产品种砧木可以有效减缓不同年代大豆品种生育后期的叶片光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶色值的下降速率,增强植株的光合能力,进而提高产量。因此,在未来大豆育种工作中,应该更加注重根系的遗传改良。     

作物超高产品种生理及产量性状对施肥量的响应研究综述

通过对相关资料的整理与分析，阐述了玉米、水稻、小麦、大豆4种主要作物的光合作用、根系特性、品质产量等对施肥量的响应，分析了未来作物栽培中进一步加强对施肥量研究的必要性和重要性，并指出具体的施用量应从实际调查和生产经验的综合分析中确定，作物生理和产量性状在合理的范围内随着施肥量的增加而增加，肥料配比与作物品种、土壤类型、气候环境等因素密切相关。在不同的作物间，相同作物的不同品种间的最佳施肥量因多种因素不同。基于已有研究成果，今后需要在研究不同作物品种时具有针对性，探索各品种最适宜施肥用量和氮磷钾配比，从而使肥料充分发挥其功效以达到节能减肥、增产增质的目的，为作物超高产品种栽培方向研究及作物产量的提高和土壤的可持续耕作提供一定的科学依据和理论帮助。