灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响

为进一步明确兼顾节水高产抗倒的最佳灌水与施钾量组合,以冬小麦品种藁优2018为材料,通过二因素随机区组试验,研究了3种灌水次数(不灌溉、灌拔节水、灌拔节水和扬花水)和4个施钾量(施K_2O0、75、150和225kg·hm~(-2))对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响。结果表明,随灌水次数和施钾量的增加,小麦株高和重心高度显著增高,茎秆基部2个节间的单位长度干重、直径、机械强度和抗倒指数显著增加。而茎秆壁仅随施钾量的增加而显著增厚。小麦产量和3个产量构成因素也随灌水次数和施钾量的增加而增加,但4个施钾量之间的千粒重差异不显著,K225与K150之间的穗数、穗粒数和籽粒产量差异不显著。茎秆抗倒指数与茎秆基部第1、2节间的单位长度干重、直径呈极显著正相关,与株高、重心高度也呈极显著正相关。综合各项指标,春季在拔节期和扬花期灌2次水,施K_2O 150kg·hm~(-2)有利于实现小麦高产和钾肥高效,且茎秆抗倒性能较好。     

不同生长调节剂叶面喷施对套作大豆形态及产量的影响

以"贡选1号"为试材,研究了不同时期喷施烯效唑、多效唑、豆歌、矮壮素、缩节胺等植物生长调节剂对套作大豆形态及产量的影响.结果表明:调节剂处理后植株株高降低,以分枝期喷施150 mg·L-1多效唑效果极显著;茎秆增粗,以分枝期喷施100 mg·L-1烯效唑效果显著;分枝数增加.单株荚数、百粒重增加,二者均以分枝期喷施100 mg·L-1烯效唑效果极显著.调节剂处理后产量增加显著,以分枝期喷施100 mg·L-1烯效唑效果最佳,较对照增产77.6%.结果表明:在改善大豆株型、提高产量方面,均以分枝期喷施100 mg·L-1烯效唑效果最优.     

钾对大豆根系形态与生理特性的影响

研究了盆栽试验中钾素营养对不同耐低钾类型大豆根系形态和生理特性的影响.试验结果表明,对K 不敏感的大豆铁丰31号,随着钾水平的下降,侧根长、根干重、根系活跃吸收面积、根系活力等根系形态和生理指标变化不明显.相反,对K 敏感的大豆铁95068-5则随着钾水平的下降,各指标变化明显.在低钾条件下,对钾不敏感的铁丰31号根系各项指标都有利于高产的形成,可作为培育耐低钾大豆的亲本或直接用于低钾土壤的大豆生产.     

不同磷钾处理下套作大豆干物质积累及钾肥利用率的动态变化

在磷钾供应条件下,以贡选1号为材料,研究了套作大豆干物质积累及钾肥利用率的动态变化。结果表明,套作大豆干物质积累量和钾素吸收量随生育时期推进而持续增加,两者变化趋势一致,符合“S”形曲线,均可用Logistic方程y=k/(1+ae-bx)加以拟合。干物质积累速率前期缓慢,随后迅速上升,出苗后79.3d达到高峰后缓慢下降,钾肥吸收速率与干物质积累速率趋势一致,但最大吸收速率出现时间（出苗后73.6d）早于干物质积累最大速率出现时间。钾肥利用率呈现先升高后降低的趋势,最高阶段利用率与最大吸收速率出现时间基本一致（出苗后75d～90d）。施用磷钾提高了钾素吸收速率、干物质积累速率、钾肥积累利用率和阶段利用率,但没有改变其变化趋势。     

密度及烯效唑喷施对套作大豆南夏豆25抗倒性及产量的影响

为探寻玉米-大豆带状套作模式下套作专用高蛋白品种南夏豆25的适宜密度和栽培措施,设置10万,12万,18万,24万株·hm~(-2)共4个密度梯度,并于分枝期用烯效唑75 mg·kg~(-1)对不同密度材料进行化控处理,研究不同密度及化控和不化控条件下的主要农艺性状情况。结果表明:随着大豆密度增加,大豆株高、重心高、第一节间长、长粗比等茎秆纵向生长特性指标均显著增加,而基部节间粗度则显著下降;对化控和不化控的比较发现,化控能够显著抑制由于密度增大引起的重心高增加和基部节间伸长的不足,同时增加基部节间粗,增强植株的抗倒性。化控与不化控处理的大豆单株产量构成因素均随着密度的增加而下降,而群体产量则呈先升后降的趋势,但是二者均以密度18万株·hm~(-2)的产量最高,化控处理能够显著提高作物产量。以上研究结果表明,针对南夏豆25的生长特性,在生产过程中应通过适度增加密度(18万株·hm~(-2))并结合一定的化学控制策略来增强植株的抗倒性从而达到大豆产量的提高。     

套作弱光胁迫对大豆苗期根系形态和生理活性的影响

研究玉米-大豆带状套作弱光环境下大豆苗期根系形态特征、生理特性和生物量积累,明晰苗期大豆根系对套作荫蔽的响应规律,筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种,为改良大豆对荫蔽胁迫的适应能力提供理论依据。以NTS1007、桂夏3号和南豆12等3个根系特征不同的大豆品种(系)为试验材料,在盆栽试验条件下,采用挖掘法考察根系形态特征,并对根系活力、表面积、伤流量和生物量积累等指标进行测定和分析。结果表明,与单作相比,玉豆带状套作下大豆主根长和侧根长均显著下降,侧根下降81.8%,主根下降42.8%,侧根下降更为明显;根系可溶性糖含量显著下降,导致根系活力降低,伤流量减少;大豆根系表面积和活跃吸收表面积显著减小,降幅均与一级侧根总长度的降幅呈极显著正相关;大豆植株生物量显著下降,其中地下部下降55.2%,地上部下降37.9%,根冠比减小。不同品种(系)大豆根系对套作的响应程度不同,南豆12的主根长、一级侧根长、根体积降幅最小(33.9%、74.4%、65.3%);桂夏3号的根系表面积和生物量降幅最大(67.1%、48.3%);NTS1007则根冠比、根系活力和伤流量冠比降幅最大(35.4%、39.2%、38.9%)。套作遮荫条件下大豆根系的伸长生长比根系生理性状更能够准确地反映植株根系生长状况,根系长度可作为判定对荫蔽胁迫适应能力的一个重要指标。南豆12在玉米-大豆套作下能够更为合理地分配同化产物,减小荫蔽胁迫对根系形态建成和生理活性的抑制作用,保证根系生物量积累。     

不同形态氮肥对大豆根系形态及磷效率的影响

采用框栽试验方法,研究生物固氮(CK),NO-3-N,NH+4-N,Glycin-N,Protein-N和Urea-N 6种不同形态氮素对大豆各生育时期根系生物量、根冠比、根系形态及磷效率的影响.结果表明:不同形态N处理对大豆根系生物量、根系形态特征(根长、根体积、根表面积及根尖数等)及磷吸收、利用效率影响不同,随着生育期的推进,NO-3-N和Protein-N均显著高于其它处理,但二者之间差异不显著;Glycin-N,Urea-N和NH+4-N均高于CK(生物固氮),但Glycin-N、Urea-N和NH+4-N处理间差异不显著.不同形态N处理的根干重、根长、根体积、根表面积均高于CK,而根冠比、平均直径以及磷利用效率则低于CK.     

种植大豆对土壤磷、钾平衡的影响

以5个春大豆品种为材料,采用框栽方法对大豆秸秆还田与不还田时土壤磷、钾的盈亏量进行估算,研究了种植大豆对土壤磷、钾平衡的影响.结果表明:大豆成熟期有57.2％ ～70.1％的磷素、60.7％ ～ 74.7％的钾素转移到籽粒中,磷、钾的收获率较高.在大豆施磷酸氢二铵75 ～ 150 kg·hm-2和硫酸钾40～120 kg·hm-2水平下,土壤磷均有盈余,而土壤钾在施钾量低时亏损,高时盈余.大豆秸秆还田时,磷、钾的盈亏量分别为7.1～22.1 kg·hm-2、-7.6 ～25.6kg·hm-2;秸秆不还田时分别为6.0 ～21.0 kg·hm-2、-14.3 ～18.9 kg·hm-2.大豆秸秆还田时,维持土壤磷、钾平衡的临界磷、钾肥用量为P2O5 18.4 kg·hm-2、K2O 29.2 kg· hm-2;秸秆不还田时,磷、钾肥的临界用量为P2O5 20.9kg· hm-2、K2O 37.3 kg·hm-2.可见,优化肥料施用量和秸秆还田是保障土壤磷、钾素平衡的重要措施.     

玉米-大豆带状套作高产玉米品种的形态特征

通过两年大田试验,在玉米-大豆带状复合种植模式下,研究21个玉米品种在净作和套作模式下的产量水平,以产量为7 500 kg/hm~2为界限,将供试玉米品种划分为3个产量类别,通过比较净作高产套作高产与净作高产套作低产两个类别下玉米的形态特征,从品种间形态的变异系数和形态指标与产量相关性,筛选出叶面积、株高、穗上位二叶夹角和穗位高可作为选择套作高产玉米品种的主要形态指标。套作玉米品种叶面积吐丝期为6 415～7 158 cm~2/株,穗上位二叶夹角分别为20°～31°和22°～28°,株高为259～280 cm,穗位高为94.5～113.0 cm时,可获得较高的套作玉米产量。     

超级杂交稻茎秆形态结构及其与抗倒性的关系研究

以6个超级杂交稻组合为材料,研究了其茎秆形态和解剖结构及其与抗倒性的关系。结果表明:抗倒伏能力较强的杂交稻品种具有基部伸长节间较短、茎秆基部较粗的形态特征;超级杂交稻倒伏指数与茎秆基部第1,2,3伸长节间长度呈极显著正相关,与茎秆基部壁厚以及基部第2伸长节间小维管束数目和面积、大维管束面积和维管束总面积均呈显著负相关,而与株高和茎秆基部长、短轴直径相关不显著。说明缩短基部节间长度、增加茎秆基部壁厚和基部伸长节间维管束面积和数目,能增强超级杂交稻茎秆抗倒伏能力。     

钾硅肥配施对胡麻茎秆碳水化合物及抗倒性的影响

为明确钾硅肥施用对胡麻茎秆碳水化合物主要成分含量及抗倒伏特性的影响,探讨钾硅肥运筹调控胡麻茎秆抗倒伏能力的机制,选用裂区试验设计进行了研究,以两个品种为主处理,三个K2O钾肥用量(K0:不施钾;K1:52.5 kg/hm2;K2:105 kg/hm2)为副处理,两个SiO2硅肥用量(Si0:不施硅;Si1:90 kg/...     

不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光 特性对套作遮荫的响应

选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料,通过与单作比较,研究了不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应差异。结果表明,套作遮荫提高了大豆叶片叶绿素含量、总叶绿素与类胡萝卜素比值（Chl(a+b)/Car）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶片初始荧光（Fo）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）;使叶绿素a与叶绿素b比值（Chla/b）、类胡萝卜素(Car)含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、非光化学荧光猝灭（NPQ）呈减小趋势。套作遮荫降低了大豆地上部分干物质积累量,其干物质积累量与Pn呈极显著正相关。耐荫性相对较好的材料,如贡选1号和南豆12在套作遮荫下Pn下降较少,且有着相对较高的Chlb、Car分子组成比例、Fo和Fv/Fm。     

套作大豆农艺及产量性状研究

在与玉米套作条件下,对33份大豆材料的农艺及产量性状进行了研究。结果表明：套作大豆平均株高122.98cm,主茎节数较少,单个节间较长;分枝对于套作大豆产量形成极为重要,参试材料平均分枝数为5.05个,分枝粒重占单株粒重81.1%;相关分析表明,套作大豆产量与分枝粒重、最高分枝高、有效分枝数、平均分枝长度、生育期（天）极显著正相关,与主茎节数和营养生长期显著正相关;主成分分析结果表明,分枝因子、主茎因子、产量因子和结荚因子等四个因子对对变异的贡献率达77.28%。本文研究结果可为生产上套作大豆专用品种筛选和选育提供理论依据。     

大豆专用复混肥对轮作连作大豆抗逆性的影响

采用田间与盆栽试验方法研究了大豆专用复混肥对轮作、连作大豆抗逆性的影响。结果表明 :大豆专用复混肥较常规施肥显著提高了轮作、连作大豆抗逆境伤害的能力及自由基清除系统的酶活性 ,减轻了膜脂过氧化的程度 ,并提高了根系活力和根系生长量     

氮磷钾肥对大豆脂肪含量的效应

采用正交回归旋转设计方法，建立了氮、磷、钾肥对大豆脂肪含量的综合作用模型。根据该模型探讨氮、磷、钾肥对大豆脂肪含量影响的规律。氮、磷、钾肥对大豆脂肪含量的单因素效应、二因素互作效应受到其它因素水平的影响。氮肥对脂肪含量的影响均为增加效应，增加速度随着氮肥编码值增高而加快。磷肥和钾肥对脂肪含量的作用有正有负。获得绥农14号大豆品种21.5%以上的脂肪含量，相应的施肥措施为：施N量为0.07～0.13 g/kg，施P2O5量为0.11～0.37 g/kg，施K2O量为0.04～0.10 g/kg，采用这个比例施肥有95%的可能使大豆品种绥农14的脂肪含量高于21.5%。     

套作遮荫对大豆不同品种苗期氮代谢的影响

以相对不耐荫的南冬抗022-2、贡秋豆494-1和较耐荫的贡选1号、南豆12为试材,在"玉-豆"套作和单作两种模式下,研究了不同大豆品种苗期氮代谢对套作遮荫的响应。结果表明,套作遮荫下大豆植株全氮含量较高、全碳含量较低,从而使C/N降低,其中叶C/N要明显低于茎。同时,套作遮荫下大豆植株NO3-含量升高,功能叶中NR(硝酸还原酶)和GS(谷氨酰胺合成酶)活性降低。套作遮荫抑制了大豆功能叶片可溶性蛋白的表达,而有利于叶片中氨基酸的积累。这些效应在不同耐荫性大豆品种之间表现出明显差异。耐荫性较强的贡选1号和南豆12在套作遮荫下C/N降低幅度大、可溶性蛋白降低程度小,并且能够保持相对较高的NO3-和氨基酸含量。     

Relationship between stem characteristics and lodging resistance of Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum)

ABSTRACT

Stem lodging can limit the grain yield of Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum), and creates difficulties in harvesting. A 2-year study was conducted to study the relationships between stem characteristics and lodging resistance in Tartary buckwheat. Six Tartary buckwheat cultivars with three stem types (short-stemmed XQ1 and CQ1; mid-length stemmed YQ1 and QK3; and tall-stemmed DAB and DN1) were used. The stem characteristics differed significantly among the three stem types. Mid-length stems had the thickest stem wall, the greatest numbers of large and small vascular bundles, and the lowest stem diameter/stem wall thickness ratio among the three stem types. Mid-length stems had the highest stem breaking strength (SBS) and stem puncture strength (SPS) among the three types of stem. The lignin content was significantly higher in mid-length stems than in tall and short stems. The activities of phenylalanine ammonia-lyase (PAL), tyrosine ammonia-lyase (TAL), and cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD), but not 4-coumarate: CoA ligase (4CL), differed significantly among the three stem types. In correlation analyses, SBS was significantly positively correlated with stem diameter, stem wall thickness, and the number of large and small vascular bundles, but significantly negatively correlated with stem diameter/stem wall thickness and lodging rate. The lignin content was significantly positively correlated with the activities of lignin-related enzymes and with SBS and SPS, and significantly negatively correlated with lodging rate. The present study provides preliminary insights into the relationship between stem traits and lodging resistance in Tartary buckwheat, laying a foundation for a further understanding of lodging resistance.     

水钾耦合对大豆光合特性及其产物积累运转的影响

盆栽条件下,研究了不同生育时期水钾耦合对大豆光合特性及水分利用效率的影响,并对光合速率与各器官干物重进行相关分析。结果表明：苗期与花期控水时,土壤水分及水钾互作极显著影响光合速率（Pn）;结荚期控水时,水分极显著影响Pn。花期与荚期控水后测定的Pn要高于苗期的Pn。水钾耦合对光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的影响趋势相似,即水分效应要优于钾肥,且一般而言同一钾肥水平下,土壤水分的影响表现为：W4>W3、W5>W2>W1。只有当土壤水分供应适宜（W3）时,钾肥的施用提高了植株的Pn、Tr和Gs。水分对植株水分利用效率（WUE）的影响要优于钾肥,且水分为正效应。苗期及开花期控水条件下,植株的Pn与根、茎、叶干物重呈极显著正相关（p<0.01）,且Pn与各器官的相关程度表现为茎>叶>根;结荚期植株Pn与根、茎、叶干物重仍呈极显著正相关（p<0.01）,与荚粒干物重呈显著正相关（p<0.05）。     

Performance of double cropping and relay intercropping for black soybean production in small-scale farms

We investigated the soybean productivity of double cropping and relay intercropping in farmer’s fields for three years using two black soybean cultivars of Kurozukin and Tanbaguro, which are used for the first and second crop, respectively. Kurozukin is the early maturing cultivar for vegetable soybean harvest and Tanbaguro is the late-maturing cultivar for the harvest of vegetable soybean and seeds. The yield of the first crop (Kurozukin) was similar to the mono cropping regardless of cropping patterns. However, the yield of the second crop (Tanbaguro) was affected by cropping patterns. The yield of Tanbaguro in double cropping was prone to decrease by late sowing. The late sowing was induced by the late sowing and late harvesting of Kurozukin because of the low temperature in April and the large amount of precipitation in rainy season, respectively. In relay intercropping that Tanbaguro was sown between the rows of Kurozukin at about one month before the harvest of Kurozukin, the yield of Tanbaguro was similar to the mono cropping and the competition with Kurozukin was not observed. Thus, the land equivalent ratio value of double cropping was lower than that of relay intercropping. These results suggest that relay intercropping is more useful cultivation system than double cropping to increase the annual soybean production.