大豆鼓粒及其与农业气象条件的关系

本文于公主岭以大豆吉林3号品种为材料对大豆鼓粒及其与农业气象条件的关系进行了研究。 大豆鼓粒有三个明显时期:鼓粒初期,籽粒形成时期;鼓粒中期,籽粒主要增长时期;鼓粒后期,籽粒脱水成熟时期。从开始鼓粒日期迄止于最高干物重出现之间的日数为大豆鼓粒期长度。 大豆鼓粒时期籽粒鲜重、个重、含水量与体积均有一定的变化规律。干物重的变化与时间呈直线关系;鲜重和含水量的变化均与时间呈抛物线趋势。 气温、降水量、20cm土壤相对湿度等农业气象条件对大豆鼓粒都有直接影响。大豆鼓粒期间旬平均气温低于19.0℃,降水量少于30mm,20cm土壤相对湿度低于20.0％,会妨碍大豆正常鼓粒,大豆鼓粒中期最忌低温和干旱。8月下旬是吉林省中部地区大豆鼓粒的气候生态关键期。在大豆鼓粒中期少雨的年份要及时进行灌溉,才能保证大豆高产稳产。     

大豆鼓粒期对籽粒产量的遗传效应分析

利用３个大豆杂交组合的Ｆ２－Ｆ４材料，通过实际选择试验．研究鼓粒期对籽粒产量的遗传效应．结果表明，不同鼓粒期组籽粒产量差异显著．鼓粒期延长主要通过增加粒重、降低瘪粒率提高产量，亲代鼓粒期对子代产量有显著的线性效应，对鼓粒期正向选择可获得较高的产量响应值．     

大豆鼓粒特点的研究

三年试验结果表明,大豆籽粒增重过程呈S型曲线,这种变化特点可利用三次多项式描述。大豆的这种鼓粒特点是由本身干物质流动特性决定的,而与生态环境变化无关。但是,播种日期早,鼓粒速度较慢,持续期长;温度高,鼓粒速度快,持续期短。籽粒含水量下降过程与百粒重增加过程正相反。     

大豆品种鼓粒期田间抗旱鉴定

大豆鼓粒期缺水是制约大豆产量形成的重要因素之一。在鼓粒期对大豆品种进行抗旱性鉴定,可为大豆抗旱育种和抗旱节水栽培提供依据。选取不同地区育成的代表性品种（品系）46份,在鼓粒期田间干旱与灌水条件下,分析其产量、产量性状、生育期与形态性状、籽粒品质性状等指标,并且对其进行抗旱性鉴定。结果表明,干旱区46份材料平均产量1 759.6 kg/hm²,灌水对照区平均产量2 223.1 kg/hm²,46个品种平均耗水系数1.079 t/kg。干旱对三粒荚影响显著,对单株荚数、单株粒数、生物产量、单株粒重、百粒重影响极显著。干旱区的平均蛋白质含量极显著高于灌水区,比对照区提高幅度4.47 %;平均脂肪含量极显著低于灌水区,比正常灌水区降低幅度4.19 %。干旱条件下品种百粒重下降,生育期提早均属于品种抗旱性的适应反映,与抗旱性无关。适于呼伦贝尔的品种推荐为北豆14、黑河50、黑河43、华疆3、登科1号、蒙豆15、北豆37、黑河36、北豆38等。     

带状复合种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响

为比较带状复合种植和清种种植模式下玉米和大豆光合特性以及产量的差异,2015年和2016年进行大田试验,研究了玉米和大豆2∶4带状复合种植模式及清种种植对玉米和大豆光合特性及籽粒产量的影响。结果表明:(1)与清种玉米相比,对于高秆品种(垦丰41),带状复合种植提高了玉米净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率;对于矮秆品种(垦丰40),2015年带状复合种植净光合速率等指标略小于清种玉米,但水分利用效率和胞间CO2浓度均大于清种玉米,有利于玉米籽粒内含物质的积累,而2016年净光合速率和蒸腾速率等指标均大于清种玉米;(2)对于高秆品种(垦丰41),除叶绿素含量略小外,清种大豆的各光合生理指标均大于带状复合种植;对于矮秆品种(垦丰40),带状复合种植净光合速率、气孔导度和叶绿素均大于清种大豆,且净光合速率均达到极显著差异水平;(3)带状复合种植增加了玉米穗粒数、穗重、籽粒重,虽产量较清种略有降低,但总经济效益高于清种;(4)带状复合种植大豆较清种大豆单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重均有所降低,且产量明显下降,但总体经济效益高于清种经济效益。综合分析认为:玉米大豆带状复合种植增加了玉米光合生理特性,且对于增加玉米和大豆总产量和总体经济效益具有重要意义。     

花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响

为了解糯小麦和非糯小麦对遮光的生理反应差异,在大田条件下,以非糯小麦轮选987和糯小麦农大糯50206为材料,设置3个遮光处理(不遮光、花后遮光30％和60％),研究了花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,遮光后,轮选987和农大糯50206的生物产量、籽粒产量和经济系数均显著下降.花后光照强度降低导致小麦花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生明显变化,同时影响籽粒灌浆进程,最终表现为粒重显著下降,且此影响存在明显的基因型差异.轮选987在遮光30％后营养器官干物质在花后向籽粒的转运量降低,遮光60％后转运量恢复至对照(不遮光)水平,转运物质对籽粒的贡献率随遮光强度的提高而增加.花后遮光抑制了农大糯50206花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运,但未改变转运物质对籽粒的贡献率.花后弱光降低了小麦籽粒的平均灌浆速率和最大灌浆速率,轮选987的灌浆进程不受影响,却改变了农大糯50206的灌浆进程,延长了其渐增期和快增期的天数,推迟了灌浆高峰期的来临.遮光后小麦败育小穗数增多,穗粒数下降.花后遮光致使小麦产量降低的程度存在基因型差异,农大糯50206产量的降幅明显小于轮选987.     

新疆高产春大豆鼓粒的粒位差异研究

为探明新疆高产春大豆鼓粒的粒位差异,明确粒重增加的规律,2015-2016年在田间研究了金元20、11-109、新大豆27和黑农61,4个中熟高产春大豆品种(系)主茎不同节组荚、同节异荚、三粒荚各粒的鼓粒进程及单粒重的变化规律。结果表明:不同品种(系)的主茎基部1~3节的荚最早开始鼓粒、鼓粒期最长、单粒重最低,顶部倒1~3节荚始粒期最晚、鼓粒期最短,单粒重介于基部1~3节与顶部倒4~6节之间,顶部倒4~6节荚的始粒期和鼓粒期介于基部1~3节与顶部倒1~3节之间,其单粒重最大。主茎荚始粒期、鼓粒期的差异随节位的差异而增大,节组间最大差异分别为9~24 d和6~15 d;同节位的大、中荚比小荚始粒期早、鼓粒期长、单粒重大;三粒荚各粒增重速度和单粒重均表现为中远近粒位;鼓粒进程及单粒重的差异表现为同株异节同节异荚同荚异粒。鼓粒过程对大豆产量的影响是通过影响单粒重实现的,鼓粒的粒位差异大,增加大豆单株鼓粒期,对高产有利。春大豆产量5 000~5 600 kg·hm-2的单株鼓粒期为45~60 d。     

外源油菜素内酯对高温胁迫下大豆光合特性及产量品质的影响

通过盆栽试验探究外源喷施油菜素内酯(EBR)对开花期大豆高温胁迫下抗逆性的影响。试验于2014-2015年在南京农业大学牌楼试验基地进行,以大豆品种南农99-6为试验材料,在花后7 d进行EBR预处理,花后11 d进行高温胁迫,持续4 d。分别在花后11 d(EBR处理结束)、15 d(高温胁迫结束)、19 d(恢复常温后4 d)、27 d(恢复常温后8 d)取样。探究外源EBR对大豆常温及高温胁迫下光合、生物量及产量品质的影响。结果表明:外源EBR显著提高了常温和高温胁迫大豆叶片净光合速率和干物质积累量,且增加了百粒重和单株产量。除此之外,外源EBR显著提高了籽粒中的蛋白质含量、可溶性总糖及淀粉的含量,降低了粗油脂的含量,改善了大豆籽粒的品质。综上所述,外源喷施EBR预处理不但可以通过提高常温和高温条件下大豆叶片的光合能力,促进干物质积累,提高产量,而且提高了籽粒中蛋白质含量,改善了籽粒品质。     

玉米籽粒灌浆速度研究进展

综述了玉米籽粒灌浆速度与粒重、种质类型、外界条件以及脱水速度之间关系的研究进展。玉米籽粒灌浆速度、持续期与籽粒重呈显著正相关,但也有例外杂交种。百粒鲜重与授粉后的天数呈二次曲线关系,百粒干重与授粉后的天数符合Logistic方程。不同类型玉米(普通玉米、高赖氨酸玉米、糯玉米、甜玉米)、不同熟期品种、不同紧凑型玉米以及不同类型玉米杂交其灌浆特性有较大差异。温度、光照、养分、水分是影响灌浆的四大因素。灌浆期间光照充足温度适宜,比光照少温度低灌浆期短,百粒重提高。玉米灌浆速率与籽粒含水率的关系极为密切。籽粒含水率与灌浆天数呈极显著的直线相关。用籽粒含水率将籽粒发育过程分为3个阶段:水分上升阶段、水分平稳阶段、水分下降阶段。     

干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖代谢和转运的影响

为探索干旱胁迫对小麦花后不同器官果聚糖生理代谢和转运的影响,以抗旱性有显著差异的两个冬小麦品种为材料,在干旱胁迫(drought stress,DS)和正常灌溉(well watered,WW)条件下,研究了小麦花后主穗颖壳和主茎不同节位果聚糖代谢转运动态规律及其与籽粒灌浆的相关性。结果表明,小麦灌浆期不同器官果聚糖代谢转运受基因型、器官、花后天数和水分环境以及各因子互作显著影响;器官、花后天数和花后天数与水分互作是调控小麦花后果聚糖代谢转运的主要影响因子。小麦花后不同器官果聚糖含量均呈先升后降趋势。与正常灌溉处理相比,干旱胁迫缩短了果聚糖含量峰值出现的时间(提前5d),对果聚糖代谢的影响表现为"先促积累、后促降解"效应,此效应在抗旱品种陇鉴19和小麦颖壳、穗下节和倒二节等器官中更显著。干旱胁迫显著抑制了小麦花后蔗糖:蔗糖果糖基转移酶(1-SST)活性,提高了果聚糖外水解酶(FEH)活性;果聚糖含量与FEH酶活性正相关。小麦粒重与不同器官的1-SST活性、倒二节和倒三节的FEH活性呈显著或极显著负相关;灌浆速率与不同器官的果聚糖含量、颖壳和穗下节的FEH活性呈显著或极显著正相关。干旱胁迫显著促进了小麦不同器官果聚糖的转运和再分配,其转运率和对籽粒粒重的贡献率分别达6.86%~70.52%和0.07%~4.93%,其中,花前显著高于花后,陇鉴19高于Q 9086,穗下节和倒二节高于颖壳和倒三节。     

菜用大豆粒荚选择标准的研究

通过对１２个菜用大豆的粒荚性状间相互关系的研究,提出菜用大豆专用品种二粒荚粒荚选择标准：百粒重２９．７２－３４．５８ｇ;百粒鲜重６０．７９－７０．５５ｇ;鲜百荚皮重１３５．８９－１６１．０５ｇ;百荚鲜重２５７．４７－３０２．７５ｇ;鲜荚皮长５．２４－５．９８ｃｍ;鲜荚皮宽１．４５－１．６２ｃｍ,在此范围内三粒荚需占０－５２．９％。各种类的粒荚１２个性状间均表现极显著的相关,建议以干百粒重、荚皮宽、     

夏大豆荚粒形成特性研究

对中黄13、SK12等7个品种（系）不同节位分枝、结荚特性分析研究,结果表明：主茎自3节开始结荚,荚粒占70％以上,随节位呈抛物线变化。分枝着生在3—8节,呈正态分布;分枝荚粒随节位上升直线下降。分枝数、主茎荚粒与单株生产力正相关。对中黄13豆荚长、宽、厚度动态变化和豆荚、籽粒质量变化分析研究,结果表明：豆荚长、宽度先期同步快速增长,达到恒定值后则趋于稳定;厚度先缓增后降,顶部开花40d左右最大。籽粒体积随着豆荚厚度增减而增减。鲜荚质量变化可用e的二次多项式指数曲线描述,豆荚、籽粒和百粒干物质积累可拟合直线和Logistic曲线,荚壳质量变化为抛物线。因此高产栽培要保花增荚增粒。     

菜用大豆荚皮性状与产量形成的关系

利用菜用大豆的四个杂交组合,对其荚皮性状即荚皮的长、宽、表面积以及荚皮的内膜层、革质层等性状进行试验观察,并分别与子粒、产量进行相关分析.荚皮的长、宽、表面积、荚皮内膜层、荚皮革质层与产量有极显著正相关,荚皮表面积与产量的相关系数达0.6795**,内膜层鲜重与产量的相关系数和通径分析均达到0.8433**.革质层与子粒的相关性较大,百荚革质层的鲜重、风干重与百粒重的相关系数达0.6681**、0.6112**,荚皮厚与子粒鲜、干重及产量均呈极小不显著的正负相关(-0.0706～0.2810).在育种工作中应重视荚皮的表面积、内膜层和革质层等对产量和产品质量的影响.     

国家区试鲜食夏大豆品种重要农艺性状的演变

为指导鲜食夏大豆高产优质新品种的选育与推广,分析了2006-2018年国家区试鲜食夏大豆13年的品种试验数据,研究了鲜食夏大豆品种14个重要农艺性状的演变规律。研究结果表明:2006-2018年8个鲜食夏大豆新品种通过国家审定;14个农艺性状的变异范围在6.75%～38.67%之间,A级口感率的变异系数最大,标准二粒荚宽最小;参试品种的平均鲜荚产量为10 468.9 kg·hm^-2,较对照减产1.7%;随着年度的推进,鲜荚产量得到了提升,采青天数、株高、主茎节数、单株有效分枝数、单株有效鲜荚数有下降趋势,而多粒荚率、单株鲜荚重有上升趋势,百粒鲜重、标准二粒荚长和宽、标准荚率、A级口感率逐步提升。相关性分析表明,鲜荚产量与多粒荚率、单株鲜荚重、百粒鲜重、标准二粒荚长和宽、标准荚率极显著正相关,A级口感率与百粒鲜重、标准二粒荚长和宽极显著正相关。主成分分析表明,影响鲜食夏大豆性状变异的最主要因子是标准二粒荚长和宽、荚数、多粒荚率及株型因子,在鲜食夏大豆选育过程中应注重选择多粒荚多、荚长、荚大、粒大的品种进行组配,以提高鲜食夏大豆的产量和品质。     

大豆育苗断根移植对植株生长发育特性的效应

本文采用育苗断根移植的方法研究了大豆植株的生长发育特性。切断主根解除了根的顶端优势,促使侧根大量形成。从分枝到鼓粒期,根容量、根干重均比对照高,到结荚期达到高峰,断根移植后增加了根瘤数量,特别是中小根瘤比对照增加明显,并提高了根瘤固氮活性,固氮量比对照增加3.6—5.5(mg/株·天),改进了大豆氮素供应状况。断根移植后还增加了叶绿素的含量,光合速率高,植株生长繁茂,表现单株鲜重、单株叶面积均比对照高。从产量构成因素看,断根移植后株高变矮,分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重均比对照明显增加,大豆产量可提高15％以上。     

Seed Treatment with Uniconazole Powder Improves Soybean Seedling Growth under Shading by Corn in Relay Strip Intercropping System

The relay strip intercropping system of wheat-corn-soybean is widely used in southwest China. However, it is hard to obtain a stable production of soybean with this system, since soybean plants grow under shading by corn; the stems are thinner and susceptible to lodging. We examined the effects of seed treatment with uniconazole powder (0, 2, 4 and 8 mg kg-¹ seed) on the growth of soybean seedlings under relay strip intercropping, some morphological characteristics and yield. The seedling height, first internode length, cotyledonary node height and leaf area per plant were decreased, while the stem diameter, root dry weight, shoot dry weight, root volume, leaf greenness and root to shoot dry weight ratio were increased by uniconazole treatment. The root vigor and root active absorption area were also increased significantly by uniconazole treatment. Moreover, 2 and 4 mg kg-¹ uniconazole powder treatment increased shoot dry weight, number of pods per plant, number of seeds per pod and seed yield significantly. Thus, the results suggested that seed treatment with uniconazole powder at a suitable concentration can improve soybean seedling growth, resist the lodging and also increase the seed yield under shading by corn in relay strip intercropping system.     

大豆荚果发育过程中几种同工酶在种子和荚皮中的变化

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了大豆种子和荚皮在发育过程中4种同工酶的变化。从开花后14天始至籽粒成熟,其超氧物歧化酶、醋酶、过氧化物酶和淀粉酶在荚皮中变化较小,多数酶带合成较早。随种子发育进程酶带逐渐增多,活性也随之增高,而酯酶在发育早期和中后期出现活性高峰且同工酶带数也多。     

春小麦新春31号种子活力与穗位和籽粒成熟度的关系

为确定新疆主栽春小麦品种新春31号的种子活力与穗位、成熟度的关系,分别在花后15d、20d、25d、30d、35d收获穗上部、中部和下部种子,测量种子长、宽、厚、千粒重等性状,并通过发芽实验分析发芽率、幼苗高度、干鲜重等种子活力指标。结果表明,花后35d收获的穗中部种子发芽率、发芽势均最高。在同一部位,随着收获期的延迟,种子长度、宽度、厚度、千粒重、幼苗干鲜重和种子活力指数呈明显的上升趋势,种子活力指数表现为中部穗位下部穗位上部穗位。经逐步回归分析,种子活力与千粒重和籽粒宽度的相关性最好,因此这两个指标可用作筛选高活力种子的主要指标。     

Response of Soybean Yield to Daytime Temperature Change during Seed Filling: A Long-Term Field Study in Northeast China

Abstract

Daytime temperature during seed filling is a crucial determinant of grain yield in pulse crops. Although there is much research about the effect of daytime temperature during seed filling on soybean yield in temperature-controlled chambers, the effect in the field has been little explored. Long-term manipulative field experiments are important tools to provide accurate information for revealing the impacts of climate change on crop yields. Using the field records of a long-term fertilization experiment conducted in Northeast China, we analyzed the response of soybean yields to mean daily maximum temperature during seed filling over the period 1987?2007. The results showed that there was a clear positive response of soybean yields to increased mean daily maximum temperature during seed filling ranged from 20 to 24ºC. When compared with the average soybean yields over the last two decades, grain yields increased by 6?10% for each 1ºC increase in mean daily maximum temperature during seed filling and more than 22% of yield trends can be explained. These findings provide a direct evidence for the response of soybean yield to climate change in the field study.