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不同基因型大豆产质量形成及其氮素调控

宋柏权  
【摘要】: 试验于2007~2008年在东北农业大学实验实习基地进行,选用不同基因型大豆黑农44、黑农48、东农4400为材料,采用小区试验的方法,系统地研究了三个基因型大豆产量、品质形成生理差异以及氮素水平(0 kg/hm2、50 kg/hm2、100 kg/hm2)、氮素后移(开花期、结荚期、鼓粒期)对其影响的生理基础,主要结论如下: 1、不同基因型大豆产量、品质形成 不同基因型大豆产量、品质表现为:黑农48产量最高、蛋白质含量最高,黑农44产量居中、脂肪含量最高,东农4400产量最低。 品种间生理差异表现为:黑农48品种氮代谢酶活性高、全氮含量高,氮代谢旺盛;具有较高的C/N和较好的碳氮协调性;子粒中IAA含量较高,促进了子粒充实;产量性状较好,氮收获指数最高。黑农44具有较高的碳代谢能力,较低的氮代谢能力,较好的C/N,最高的生物产量。东农4400碳代谢能力较弱、氮代谢能力较强,C/N低;成熟期株高、生物量、氮收获指数最低,株粒数最少。 2、氮素水平对大豆碳代谢能力的影响 施氮提高了开花期、鼓粒期蔗糖酶活性,适量施氮可以提高苗期、鼓粒始期蔗糖合成酶的活性。施氮在初花期提高了叶绿素a、b的含量及其总量,而在其它时期因品种和氮素水平表现不同。 施氮可以提高开花期叶片淀粉含量,降低茎秆中可溶性糖含量,在成熟期降低叶片可溶糖含量,并在鼓粒始期降低荚皮可溶性糖含量。 3、氮素水平对大豆氮代谢酶影响 施氮可以提高硝酸还原酶的活性,且在酶活性峰值期作用效果最明显。施氮提高了黑农44苗期、鼓粒期叶片谷氨酰胺合成酶活性,其中施氮量为50 kg/hm2时效果较好;而施氮量为100 kg/hm2时,提高了黑农48谷氨酰胺合成酶活性。 4、氮素水平对大豆氮积累、运转影响 施氮增加了叶片和茎秆全氮含量,施氮效果因品种、时期不同而有所差别。施氮降低了黑农44、东农4400的氮收获指数,提高了黑农48的氮收获指数。施氮量为100 kg/hm2时,提高了三个基因型大豆储存氮对子粒的总贡献率;施氮量为50 kg/hm2时,提高了黑农44、东农4400储存氮对子粒的总贡献率,而降低了黑农48储存氮对子粒的总贡献率。 5、氮素水平对大豆内源激素影响 施氮可以调节大豆内源激素系统。与未施氮相比,施氮处理降低了苗期叶片中IAA、GA3、ZR、ABA的含量;施氮量为100 kg/hm2时,在生殖生长期提高了叶片中IAA含量,而降低了叶片中ABA含量;施氮量为50 kg/hm2时,提高生殖生长期叶片中ZR含量。 施氮提高了大豆子粒中IAA含量,且在成熟期效果较鼓粒期明显;施氮提高了成熟期子粒中GA3含量,施氮量为100 kg/hm2时,效果更明显;施氮量为100 kg/hm2时,在鼓粒期和成熟期子粒中ZR含量均有提高。而施氮量为50 kg/hm2时,只在成熟期提高了子粒中ZR含量。施氮在鼓粒期、成熟期均提高了子粒中IAA/ABA、GA3/ABA、(IAA+GA3+ZR)/ABA的值。 6、氮素水平对大豆碳氮代谢的调节 施氮降低了叶片和茎秆中C/N的比值,施氮量为50 kg/hm2时,对茎秆作用效果明显,施氮量为100 kg/hm2时,对叶片效果明显;施氮降低了根系鼓粒期前的C/N比值,而鼓粒期后作用效果不明显。 7、氮素水平对产量性状的影响 施氮增加了大豆的株高、株荚数、饱满粒数,降低大豆的结荚高度、结荚结位。适当施氮(50 kg/hm2)提高了大豆子粒的饱满度。 8、氮素水平对大豆产量、品质影响 施氮增加了大豆产量,施氮量为50 kg/hm2时,黑农44、黑农48产量最高。施氮量为100 kg/hm2时,东农4400产量最高。 施氮提高了黑农44的脂肪含量,降低了东农4400的脂肪含量。施氮量为50 kg/hm2时,提高了黑农48的脂肪含量;施氮量为100 kg/hm2,降低了黑农48的脂肪含量。 施氮降低了黑农44、东农4400的蛋白质含量,提高了黑农48的蛋白质含量,且施氮量为50 kg/hm2时,黑农48蛋白质含量最高。 9、氮素后移对大豆产量、品质影响 在50 kg/hm2氮素施素水平下,与氮素未后移处理相比,氮素后移降低了黑农48产量,其中R1期氮素后移(T1)减产幅度最大,为10.37 %。R1期氮素后移(T1)降低了东农4400产量,提高了黑农44产量;R3期氮素后移(T2)提高了黑农44、东农4400产量;R5期氮素后移(T3)提高了东农4400产量,降低了黑农44产量。 氮素后移提高了东农4400的蛋白质含量,R3期氮素后移(T2)蛋白质含量最高;氮素后移降低了黑农48蛋白质含量,且随着后移时期推迟,蛋白质含量降低;R1期氮素后移(T1)、R3期氮素后移(T2)降低了黑农44的蛋白质含量,R5期氮素后移(T3)提高了黑农44蛋白质含量。 氮素后移降低了黑农48的脂肪含量,随着后移时期推迟,降低作用明显。R1期氮素后移(T1)提高了黑农44的脂肪含量,降低了东农4400的脂肪含量;R3期氮素后移(T2)降低了黑农44、东农4400的脂肪含量;R5期氮素后移(T3)提高了黑农44、东农4400的脂肪含量。


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