套作对大豆苗期碳氮物质代谢的影响及其与抗倒伏性的关系

为从植株光形态建成的角度,阐明玉米-大豆套作模式下,大豆苗期倒伏发生的原因。在大豆单作和玉米-大豆套作两种种植模式下,以强耐阴大豆南豆12和弱耐阴大豆南032-4为试验材料,对大豆倒伏率、茎秆形态、叶片光合特性,茎秆和叶片碳氮代谢物质含量等进行调查、测定和分析。结果表明,由于套作受共生期内玉米的遮阴,大豆处于弱光环境,导致植株形态发生改变,光合速率降低,并发生倒伏,但两种大豆品种受荫蔽影响的程度不同。南豆12受荫蔽的影响较小,倒伏率显著低于南032-4,茎秆长粗比增加幅度和光合速率降低幅度也显著低于南032-4,相关分析表明,倒伏率与茎秆长粗比呈极显著正相关(r=0.946;P0.01);与叶片光合速率呈显著负相关(r=-0.886;P0.05);叶片光合速率与光合有效辐射呈极显著正相关(r=0.900;P0.01),说明套作荫蔽降低了大豆冠层的光合有效辐射而导致大豆叶片光合速率降低是引起套作大豆形态改变,发生倒伏的重要原因;分析大豆叶片光合速率、茎秆碳氮比、叶片碳氮比和倒伏率发现,套作显著降低了茎秆和叶片碳氮比,降低幅度表现为南032-4显著高于南豆12,相关分析表明,叶片光合速率与茎秆和叶片碳氮比呈显著或极显著负相关(r=-0.871,-0.930;P0.05),茎秆和叶片碳氮比与倒伏率呈极显著正相关(r=0.985,0.968;P0.01),说明较高的碳氮比是南豆12具有较强抗倒伏能力的生理基础,使其能够在套作环境下维持较优的光形态特性,更适合于套作种植;分析大豆碳氮物质代谢可知,套作显著降低了大豆茎秆和叶片的碳氮代谢物质含量,不同品种间表现为南豆12显著高于南032-4。说明较高的碳氮代谢活性和光合产物运输能力是增强套作大豆抗倒伏能力的物质基础和代谢基础。以玉米-大豆带状套作种植为对象,探明了套作大豆植株倒伏与茎叶碳氮代谢物质转运的关系,为培育套作专用的耐阴抗倒伏大豆品种提供理论支持。     

西北灌区薯/豆连续套作对系统产量及土壤肥力的影响

探求马铃薯/大豆连续套作下复合群体产量优势,为实现持续高产的生产目标提供理论和技术依据。2011-2014年,在西北沿黄灌区会宁县郭城镇,选用马铃薯品种克新4号和大豆品种冀豆17作为试验材料,设置马铃薯连作(PM)、大豆连作(SM)、薯-豆轮作(P-S)、薯/豆套作连作(IC)和薯/豆套作轮作(IR)5种种植方式开展大田定位试验,研究不同种植模式连续种植4年对系统产量及产量构成的影响,分析系统生产力及土壤肥力的变化特点,进而揭示薯/豆套作系统的生产价值。结果表明, 1)薯/豆套作具有明显的产量优势,4年间,IC和IR系统产量与连作相比,分别提高了28.54%~254.07%和39.39%~283.98%,与轮作相比,分别提高了57.51%和70.81%。2011和2012年,IC与IR系统产量间差异不显著,但IC和IR与PM、SM、P-S处理间系统产量差异达到显著水平(P<0.05),2013和2014年IR系统产量均最高,分别达到9912.79和9589.90 kg/hm²,较IC处理分别提高了15.38%和8.45%,且与其他处理间均差异达到显著水平(P<0.05)。2)不同种植模式在年际间变化显著,对于PM,2012年(连作1年)与2011年(正茬)产量差异不显著,而2013年(连作2年)和2014年(连作3年)产量较2011年分别下降了22.07%和42.11%;SM和IC变化趋势与PM表现一致,连作2年后,降幅分别为31.15%~53.60%和13.91%~24.17%;对于P-S和IR而言,年际间系统产量无显著变化。3)不同种植模式对耕层土壤肥力性质指标的影响程度是:有效磷>碱解氮>全氮>全磷>速效钾>有机质>全钾>pH。较PM、SM和P-M,IC和IR连续套作4年,耕层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾呈下降趋势,尤其是有效磷和速效钾,下降幅度分别达到26.24%~42.87%和18.48%~30.22%。马铃薯和大豆连作2年后产量显著下降,薯/豆连续套作4年(IC或IR),相对于连作或轮作具有明显的生产力优势,尤其是薯/豆套作轮作模式,基于养分吸收量的增加和养分利用效率的提高,连续4年系统产量相对稳定。     

不同氮处理和弱光下高羊茅生长及其碳氮代谢特征

氮肥的施用量对弱光下草坪的坪用质量影响较大.为探究弱光和不同氮素水平对草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)生长和碳氮代谢的影响,试验设置自然光照和弱光两个光照梯度,以及低氮(1?mmol·L?1)、中氮(6?mmol·L?1)和高氮(18?mmol·L?1)?3个氮素水平,通过研究光氮互作对高羊茅形态...     

光氮互作对草地早熟禾碳氮代谢的影响

以草地早熟禾的3个品种为试验材料,研究了高低光照下不同的施氮水平对植株体内碳氮代谢的影响。对可溶性糖和硝酸还原酶的含量测定结果显示:高低光强下早熟禾的氮素同化能力均随着氮水平的升高呈现先升高后降低的趋势,碳代谢的中间产物可溶性糖随着氮水平的升高呈现先降低后升高的趋势,高低光下糖的含量随着氮水平的升高其品种间差异逐渐减小;在低氮条件下,植物的氮素同化能力较弱,光合碳代谢相对较强,糖含量较高,随着氮水平的增大,光合产物逐渐流向氮素代谢,硝酸还原酶含量升高。     

盐胁迫对碱地风毛菊苗期生理特性的影响

以碱地风毛菊(Saussurea runcinata)为试验材料,在苗期以溶度为0、60、120、180、240、300和360 mmol/L的NaCl和Na2SO4进行胁迫处理,对叶片和根系脯氨酸、丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白含量等耐盐生理指标进行了测定,以探讨盐胁迫对碱地风毛菊苗期生理特性的影响。结果表明:在300 mmol/L的盐浓度胁迫时碱地风毛菊苗期的渗透调节能力最强,碱地风毛菊对NaCl的适应能力大于Na2SO4,根系的耐盐能力大于叶片。     

光氮互作对草地早熟禾碳氮代谢的影响

以草地早熟禾的3个品种为试验材料,研究了高低光照下不同的施氮水平对植株体内碳氮代谢的影响.对可溶性糖和硝酸还原酶的含量测定结果显示：高低光强下早熟禾的氮素同化能力均随着氮水平的升高呈现先升高后降低的趋势,碳代谢的中间产物可溶性糖随着氮水平的升高呈现先降低后升高的趋势,高低光下糖的含量随着氮水平的升高其品种间差异逐渐减小;在低氮条件下,植物的氮素同化能力较弱,光合碳代谢相对较强,糖含量较高,随着氮水平的增大,光合产物逐渐流向氮素代谢,硝酸还原酶含量升高.     

NaHCO3胁迫对碱地风毛菊苗期氮代谢关键指标的影响

试验对碱地风毛菊（Saussurea runcinata）苗期以NaHCO3进行胁迫,浓度为0（CK）、30mmol/L、60mmol/L、90mmol/L、120mmol/L、150mmol/L、180mmol/L,通过对其氮代谢关键指标的研究,以探讨盐胁迫对碱地风毛菊苗期氮代谢的影响。结果表明：NaHCO3胁迫下,碱地风毛菊中脯氨酸含量和可溶性蛋白含量增加;碱地风毛菊中NR活性下降,叶片中NO3-N含量下降,根系中NO3-N含量增加,碱地风毛菊对NO3-N的利用能力下降;碱地风毛菊中GS活性上升,碱地风毛菊生长氮素来源以氨态氮为主要供应形式。     

NaHCO_3胁迫对碱地风毛菊苗期氮代谢关键指标的影响

试验对碱地风毛菊(Saussurea runcinata)苗期以NaHCO3进行胁迫,浓度为0(CK)、30mmol/L、60mmol/L、90mmol/L、120mmol/L、150mmol/L、180mmol/L,通过对其氮代谢关键指标的研究,以探讨盐胁迫对碱地风毛菊苗期氮代谢的影响。结果表明:NaHCO3胁迫下,碱地风毛菊中脯氨酸含量和可溶性蛋白含量增加;碱地风毛菊中NR活性下降,叶片中NO3-N含量下降,根系中NO3-N含量增加,碱地风毛菊对NO3-N的利用能力下降;碱地风毛菊中GS活性上升,碱地风毛菊生长氮素来源以氨态氮为主要供应形式。     

刺槐花泌蜜与休眠期营养状况关系的研究

通过测定刺槐休眠期枝条的可溶性糖,淀粉,总糖,蛋白质,Ｃ／Ｎ等生理指标,并结合来年刺槐花期测定花蜜含糖量,分析休眠期刺槐营养生理指标与来年开花花蜜含糖量间的关系。结果表明刺槐休眠期总糖含量,淀粉含量与来年花蜜含糖量间的关系显著,呈正相关。     

氮素水平对沙地燕麦叶片非结构性碳氮代谢的影响

为分析追施氮肥对沙地燕麦叶片非结构性碳氮代谢的影响,在内蒙古通辽市科左中旗珠日河牧场的沙化草地,于苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期4个生育时期,按照15%、40%、25%、20%比例,对燕麦追施70、140、210、280 kg·hm^-2氮肥(纯N),分别用N₇₀、N₁₄₀、N₂₁₀、N₂₈₀表示,以不施氮肥为对照,用N₀表示;检测孕穗期、抽穗期、灌浆期沙地燕麦不同部位叶片的可溶性糖、淀粉、氨基酸、可溶性蛋白含量及硝酸还原酶活性(nitrate reductase,以下简称NR),检测灌浆期沙地燕麦不同部位叶片的蔗糖含量及蔗糖合成酶活性(sucrose synthase,以下简称SS)。结果表明:追施氮肥极显著(P<0.01)降低沙地燕麦叶片的可溶性糖、淀粉、蔗糖等糖类物质含量,且随着氮肥施用水平的增加,沙地燕麦叶片的蔗糖、可溶性糖、淀粉含量呈逐渐降低趋势;追施氮肥沙地燕麦叶片的游离氨基酸含量均较对照增加,在孕穗期和抽穗期N₂₈₀ 氮素处理的沙地燕麦叶片游离氨基酸含量最高,在灌浆期N₂₁₀氮素处理的游离氨基酸含量最高;可溶性蛋白含量在不同生育时期均极显著高于对照(P<0.01),在孕穗期N₂₁₀ 氮素处理的可溶性蛋白含量最高,在抽穗期则以N₂₈₀ 氮素处理含量最高,在灌浆期上部叶以N₂₁₀ 氮素处理含量最高,中部叶和下部叶以N₂₈₀ 氮素处理含量最高;沙地燕麦叶片在灌浆期上、中、下部叶片的蔗糖合成酶活性(3.61、6.50、13.44 μg·g^-1FW·h^-1)和硝酸还原酶活性(81.6、84.8、76.2 μg·g^-1FW·h^-1)均在N₇₀氮素处理最强,极显著(P<0.01)高于对照和其他氮素水平处理,且随着氮肥施用水平的增加蔗糖合成酶和硝酸还原酶活性降低极显著(P<0.01)或显著(P<0.05);追施氮肥对沙地燕麦叶片的硝态氮含量没有明显的影响;孕穗期对照(N₀)燕麦上、中、下部叶片的C/N均最大,分别是9.00、5.70、1.48,进入抽穗期和灌浆期,则以N₂₁₀氮肥处理的上部叶和N₂₈₀氮肥处理的中部叶及下部叶C/N最大。综合考虑沙地燕麦叶片碳氮含量、碳氮代谢关键酶活性及产量特性,本试验条件下,追施N₂₁₀氮素处理,有利于碳氮代谢的协调进行。     

净、套作下大豆茎秆和籽粒糖氮动态规律研究

碳氮代谢是影响作物产量和品质的主要因素之一,在糖氮运输和储存过程中茎秆起着重要作用。以南豆12和南豆20为供试材料,在净、套作下分析不同生育时期大豆茎秆及籽粒中可溶性糖、氮含量变化规律,明确种植模式对大豆茎秆和籽粒碳氮的影响。结果表明,随着生育时期的推进,南豆12和南豆20茎秆可溶性糖和氮含量在净、套作条件下均呈现“低-高-低”的趋势,糖氮比呈现“低-高”的趋势。大豆从苗期至盛花期,茎秆可溶性糖、氮及糖氮比在净套作条件下差异显著(P<0.05),但从盛荚期至完熟期差异不显著(P>0.05)。净、套作模式下大豆籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著。通过相关性分析,大豆盛花期到鼓粒期茎秆可溶性糖、氮含量及糖氮比与籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比相关性达到显著水平(P<0.05),特别是氮和糖氮比,相关系数最大值达到0.85。这些结果为明确糖氮由茎秆到籽粒的运输规律和套作大豆合理种植栽培参数提供理论支撑。     

Na_2CO_3胁迫对碱地风毛菊苗期叶片和根系氮代谢的影响

对碱地风毛菊苗期以Na2CO3进行胁迫处理,浓度为0、30、60、90、120、150和180 mmol/L,测定了盐胁迫下叶片和根系氮代谢过程的可溶性蛋白、硝酸还原酶、硝态氮及谷氨酰胺合成酶等指标。结果表明:在Na2CO3胁迫下,碱地风毛菊叶片和根系可溶性蛋白含量均在120 mmol/L处理下达到最大值,为6.76和6.75 mg/g.FW,且与对照差异显著(P<0.05);随Na2CO3浓度增大,叶片的硝酸还原酶活性下降,根系的先下降后升高,根系硝态氮含量先增加后下降,叶片谷氨酰胺合成酶活性变化不明显,与对照差异不显著,根系的呈上升趋势,与对照差异显著(P<0.05)。     

乌拉特荒漠草原不同植被群落对土壤碳、氮的影响

以乌拉特荒漠草原3种典型植被群落及其不同深度土层为研究对象, 比较不同群落及其土壤碳、氮含量差异。结果显示, 1)小针茅(Stipa klemenzii)群落的植被盖度显著高于芨芨草(Achnatherum splendens)和红砂(Reaumuria soongorica)群落(P0.05), 但其地上生物量却显著低于其他两个群落;2)3种植被群落间的C含量差异不显著;N含量则表现为芨芨草小针茅红砂群落, 且差异均达到显著水平;C/N表现出红砂小针茅芨芨草群落, 差异均达显著水平;3)小针茅群落的土壤有机碳含量在0-30 cm层显著高于其余两群落, 红砂群落土壤表层(0-10 cm)全氮含量则显著高于另外两群落。不同植被类型各土层的C/N存在一定差异, 但变化没有随着土层深度的增加呈现出规律性。     

施氮对胡麻／大豆间作体系作物间作优势及种间关系的影响

农业生产中氮是最大的土壤养分资源,影响间作体系的生产力优势,然而,氮对作为北方旱作农业的新型间作模式的胡麻/大豆间作体系的影响机理并不清楚。本研究通过田间试验,探讨了不同施氮水平(0,75,150kg/hm2)对胡麻/大豆间作体系的间作优势特征、种间关系和间作产量的影响。结果表明,胡麻/大豆间作体系表现出明显的种间优势,胡麻/大豆间作的生物量和产量的土地当量比(LER)值均大于1,且随施氮量的增加呈先增大后减小的趋势,在N1(75kg/hm2)下均达到最大,分别为1.25和1.30。胡麻的种间竞争能力在N0(0kg/hm2)和N1(75kg/hm2)下强于大豆(Ao0,CRo1),在N2(150kg/hm2)下弱于大豆(Ao0,CRo1)。胡麻/大豆间作体系的籽粒产量和生物学产量在N1下均达到最大,分别为2440.5kg/hm2和7594.3kg/hm2。说明胡麻/大豆间作体系在N1(75kg/hm2)下最利于胡麻大豆协调增产。     

施氮量对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响

在人工建植的沙地羊草草地设不同水平N肥(0、100、200、300、400kg/hm^2)处理,分别用N0、N1、N2、N3、N4表示,研究不同N肥水平对沙地羊草叶片非结构碳氮的影响。结果表明:施氮可增加羊草叶片可溶性糖含量;随氮肥施入水平的增加,沙地羊草上部叶片的淀粉含量呈降低的变化趋势,第2茬沙地羊草下部叶片的淀粉含量呈先增加后降低的趋势;施N可显著增加沙地羊草叶片的可溶性蛋白含量(P<0.05),亦可增加第1茬羊草叶片的游离氨基酸含量;沙地羊草叶片C/N均随施氮的增加呈先降低后增加的变化趋势,上部叶片在N1水平下的C/N最小,试验得出N1(100kg/hm^2)水平为该地区最佳施氮量。     

小麦/玉米/大豆套作和施氮对玉米生长及氮吸收利用的影响

为研究小麦/玉米/大豆套作种植模式和施氮水平对玉米生长、产量及氮吸收利用规律的影响,进行了2个种植模式(玉米单作和小麦/玉米/大豆套作)和2013年3个施氮水平(0,180,360 kg/hm²)及2014年4个施氮水平(0,90,180,270 kg/hm²)的双因素随机区组实验,以期揭示施氮及套作对玉米产量的影响规律,为进一步提高小麦/玉米/大豆套作体系产量提供理论依据。研究结果表明,1)在N₀及N₉₀处理下套作玉米的产量分别比单作低20.5%、7.5%,表现为套作劣势,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作玉米与单作玉米产量无显著差异。2)单/套作玉米地上部生物量在各生育时期均表现为随施氮量的增加先增加后略有降低,干物质积累速率均在吐丝期到收获期达到最大。相对单作,各施氮处理下小麦对套作玉米的茎秆生长均产生显著不利影响,在拔节期套作玉米茎秆生长率比单作低12.5%,这种影响随施氮量的增加而减小,在施氮量到达180 kg/hm²后影响不显著。3)在N₀、N₉₀处理下,单作玉米花期氮积累量在生殖生长期更多转运到籽粒,而在N₁₈₀、N₂₇₀、N₃₆₀处理下,套作花期前氮积累量转移到籽粒的比例更高。而两种模式下均以施氮180~270 kg/hm²下氮转运指标最优,这说明在该施氮条件下最有利于提高植株氮素转运机能。综上所述,适量施氮有利于稳定小麦/玉米/大豆套作种植模式中的玉米产量,提高氮的吸收转运效率,减轻小麦对玉米生长和氮吸收利用的影响,本研究条件下,套作玉米施氮量以180 kg/hm²为宜。     

不同供磷水平下粮豆间套种植对根系分布和根际效应的影响

采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和大豆在间套作和单作情况下的根系形态特征和生理生化特性进行了比较研究。结果表明,供磷能促进小麦和大豆根系的生长,间套作促进根系的生长,增大根／冠比。根系重量和根系长度空间分布在不同处理中不同,间套作小麦根系有向上层富集的现象,在缺磷时表现更加明显。