不同耕作措施对夏大豆籽粒产量和生理特性的影响

摘要

本试验以大豆品种中黄13为供试材料，研究了翻耕、翻耕覆盖、旋耕、旋耕覆盖、免耕覆盖、深松/免耕覆盖、深松覆盖7种耕作方式对夏大豆干物质积累分配、产量、衰老特性和氮代谢指标的影响，研究结果如下：
　　1.不同耕作措施对夏大豆干物质积累分配和产量。(1)株高：随着大豆生育进程的推进，株高呈现上升趋势，开花前上升速度快，之后上升速度减慢，直至大豆成熟。生长发育前期翻耕和旋耕处理下株高具有优势，免耕覆盖处理株高较低，生长发育后期保护性耕作处理下株高具有优势，表现为：深松覆盖＞深松/免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞免耕覆盖＞旋耕＞翻耕。(2)茎粗：整个生育进程中大豆茎粗的生长趋势与株高基本一致。不同耕作措施间进行比较，翻耕和旋耕在苗期和分枝期茎粗大于其它处理，之后覆盖处理下茎粗增加速度加快，成熟期时不同耕作措施对茎粗的影响表现为：深松覆盖＞深松/免耕覆盖＞免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞旋耕＞翻耕。(3)叶面积指数：不同耕作措施下大豆叶面积指数均表现出“先升后降”的规律，开花期叶面积指数一直增加，鼓粒期叶面积指数开始呈下降趋势，不同耕作措施间进行比较，叶面积指数表现为：深松覆盖＞深松/免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞免耕覆盖＞旋耕＞翻耕。(4)叶绿素含量：花后大豆叶片中绿素a、叶绿素b和叶绿素（a+b）含量均呈现出“先升后降”的趋势，花后21d左右达到最高值，各耕作措施比较表现为：深松覆盖＞深松/免耕覆盖＞免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞旋耕＞翻耕。(5)干物质积累与分配：鼓粒期前大豆植株干物质积累量均呈现出上升趋势，之后开始下降，开花期各处理间干物质积累量差异不显著，其它生育期深松覆盖干物质积累量最高，其次为深松/免耕覆盖、免耕覆盖、旋耕覆盖、翻耕覆盖，再其次为旋耕和翻耕。茎、叶、叶柄中干物质积累量变化趋势与总干物质积累量变化趋势一致，生长发育前期干物质积累量主要集中在叶部，中、后期向叶柄和茎中转移，之后转向籽粒。不同耕作措施对夏大豆各器官干物质积累量的影响不同，从各生育期平均值来看均表现出：深松覆盖＞深松/免耕覆盖＞免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞旋耕＞翻耕。(6)籽粒形成特性：大豆籽粒灌浆速率符合 Logistic增长曲线。灌浆后期籽粒干物质积累量深松覆盖最大，其次分别为深松/免耕覆盖、旋耕覆盖、翻耕覆盖、免耕覆盖，最后为旋耕和翻耕。(7)产量：保护性耕作对夏大豆的百粒重和产量均有显著影响，最终产量表现为：深松/免耕覆盖＞深松覆盖＞免耕覆盖＞旋耕覆盖＞翻耕覆盖＞旋耕＞翻耕。
　　2.不同耕作措施对夏大豆衰老特性的影响。保护性耕作能够显著提高生育后期大豆叶片中SOD和POD活性，降低叶片中MDA含量，增强植株的抗逆性，延缓植株的衰老。花后叶片SOD活性一直呈现出“下降”趋势，POD呈现出“先升后降”趋势；不同耕作措施对SOD和POD活性的影响均表现为深松覆盖高，其次为深松/免耕覆盖，再次为免耕覆盖、旋耕覆盖、翻耕覆盖、旋耕、翻耕。MDA含量一直呈现出上升趋势，深松覆盖 MDA含量最低，其次为深松/免耕覆盖、免耕覆盖、旋耕覆盖、翻耕覆盖、旋耕。不同耕作措施对花后叶片可溶性糖含量的影响均呈现出“先升后降”的变化规律，花后14d达到峰值，峰值时深松覆盖最高，其次为深松/免耕覆盖、旋耕覆盖、免耕覆盖、翻耕覆盖、旋耕，最后为翻耕。
　　3.不同耕作措施对夏大豆氮代谢指标的影响。秸秆覆盖和深松等保护性耕作能提高叶片中可溶性蛋白、游离氨基酸以及硝态氮含量，最终耕作方式对花后大豆叶片氮代谢特性的影响表现为深松覆盖最高，其次分别为深松/免耕覆盖、旋耕覆盖、翻耕覆盖、免耕覆盖、旋耕，最后为翻耕。保护性耕作能够降低叶片中游离脯氨酸含量，减轻逆境对大豆叶片的伤害，从花后整个生育期的平均值来看，翻耕最高，其次分别为旋耕、翻耕覆盖、旋耕覆盖、免耕覆盖、深松/免耕覆盖、深松覆盖。不同耕作措施处理下大豆叶片中硝酸还原酶的活性均表现出“先升高后降低”的趋势，各处理下硝酸还原酶活性均高于翻耕，且差异均达到显著水平。

目录

第1章 文献综述

1.1 保护性耕作的概念与意义

1.2 国内外保护性耕作的研究进展

1.2.1 国外保护性耕作的研究进展

1.2.2 国内保护性耕作的研究进展

1.2.3 世界保护性耕作的发展趋势

1.3 保护性耕作的生物学效应

1.3.1 保护性耕作对作物生长发育的影响

1.3.2 保护性耕作对作物光合特性和干物质积累的影响

1.3.3 保护性耕作对作物衰老特性的影响

1.3.4 保护性耕作对作物氮代谢指标的影响

1.3.5 保护性耕作对作物产量的影响

1.4 本论文研究目的与意义

第2章 不同耕作措施对大豆干物质积累分配和产量的影响

2.1 材料与方法

2.1.1 试验田理化性质

2.1.2 试验设计

2.1.3 取样和测定方法

2.1.4 统计分析

2.2 结果分析

2.2.1 不同耕作措施对夏大豆株高的影响

2.2.2 不同耕作措施对夏大豆茎粗的影响

2.2.3 不同耕作措施对夏大豆叶面积指数的影响

2.2.4 不同耕作措施对夏大豆叶绿素含量的影响

2.2.5 不同耕作措施对成熟期夏大豆干物质积累与分配的影响

2.2.6 不同耕作措施对夏大豆籽粒形成特性的影响

2.2.7 不同耕作措施对夏大豆产量的影响

2.3 讨论与结论

2.3.1 不同耕作措施对大豆株高和茎粗的影响

2.3.2 不同耕作措施对大豆光合指标的影响

2.3.3 不同耕作措施对大豆各器官干物质积累与分配的影响

2.3.4 不同耕作措施对夏大豆产量的影响

第3章 不同耕作措施对夏大豆叶片衰老特性的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 试验田理化性质

3.1.2 试验设计

3.1.3 取样和测定方法

3.1.4 统计分析

3.2 结果分析

3.2.1 不同耕作措施对夏大豆叶片SOD活性的影响

3.2.2 不同耕作措施对夏大豆叶片POD活性的影响

3.2.3 不同耕作措施对夏大豆叶片MDA含量的影响

3.2.4 不同耕作措施对夏大豆叶片中可溶性糖含量的影响

3.3 讨论与结论

第4章 不同耕作措施对夏大豆氮代谢指标的影响

4.1 材料与方法

4.1.1 试验田理化性质

4.1.2 试验设计

4.1.3 取样和测定方法

4.1.4 统计分析

4.2 结果分析

4.2.1 不同耕作措施对夏大豆叶片中NR活性的影响

4.2.2 不同耕作措施对夏大豆叶片中可溶性蛋白含量的影响

4.2.3 不同耕作措施对夏大豆叶片中游离氨基酸含量的影响

4.2.4 不同耕作措施对夏大豆叶片中NO3-含量的影响

4.2.5 不同耕作措施对夏大豆叶片中游离脯氨酸含量的影响

4.3 讨论与结论

4.3.1 不同耕作措施对大豆叶片中NR活性的影响

4.3.2 不同耕作措施对大豆叶片中可溶性蛋白含量影响

4.3.3 不同耕作措施对大豆叶片中游离氨基酸含量影响

4.3.4 不同耕作措施对大豆叶片中NO3-含量的影响

4.3.5 不同耕作措施对大豆叶片中游离脯氨酸含量影响

参考文献

缩略语词汇表

致谢