钾肥施用对菜用大豆和普通大豆籽粒氨基酸积累代谢的影响

摘要

充足的钾素营养不但可以提高大豆产量而且能够增加其籽粒氨基酸含量，成为提高产量、提升品质的关键措施。然而，施用钾肥对促进菜用大豆籽粒氨基酸积累代谢的机制尚鲜有报道。本研究通过两年盆栽试验，选用两个菜用大豆品种:中科毛豆1号、品系121，同时选择一个普通大豆品种:东生7号，在正常氮磷种肥用量基础上，设置三个钾素施用水平:不施钾(K0)、种肥施钾120kg·hm-2(K1)、种肥施钾120 kg· hm-2且在花期、荚期喷施30 kg·hm-2叶面钾肥(K2)，从钾素作用于两种类型大豆参与氨基酸积累的几个关键酶活性变化角度，探讨两种类型大豆几个部位酶活性变化与其氨基酸积累对钾素营养的响应，来重点揭示钾素调控菜用大豆籽粒氨基酸积累的部分机理，为钾肥合理施用改善菜用大豆品质提供理论依据。
　　本研究主要内容包括：⑴施用钾肥对两种类型大豆植株各部位氮素的积累有促进作用，以种肥中含有120 kg·hm-2的钾肥用量可对菜用大豆和普通大豆植株不同部位氮素的积累量有显著提高效果，同时，于花期、结荚期两次叶面喷施钾肥有助于各部位氮素的进一步积累。施用钾素对促进菜用大豆籽粒氮素含量提高的效应高于普通大豆，且提高了菜用大豆叶片氮素转移效率。钾肥施用显著增加普通大豆茎中氮素积累，但菜用大豆品种间差异较大。⑵种肥施用钾素后，两种类型大豆叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)及籽粒谷氨酰氨合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性均有明显提高的趋势，叶面喷施钾肥对其酶活性能够进一步提升，但钾素对两种类型大豆不同部位有关氮素代谢相关酶活性的影响效果不同。种肥施钾且叶面喷钾后，菜用大豆品种叶片NR活性子开花后28～42天显著高于不施钾处理，但开花后42～56天不同处理酶活性差异不大，且增施钾肥对提高菜用大豆品种叶片NR活性趋势明显好于普通大豆品种，而菜用大豆品种间差异很小。种肥施用钾素后且喷施叶面钾肥可显著增加菜用大豆籽粒和叶片中GS活性，且效果明显优于普通大豆。施钾有助于提高两种类型大豆叶片中GOGAT活性，但在开花后49～56天施钾对其酶活性差异不大，种肥且叶片喷钾可以明显提高开花后49～56天菜用大豆籽粒GOGAT活性，对普通大豆影响不大。⑶种肥中含有120 kg·hm-2施钾量可显著提高菜用大豆籽粒氨基酸总量，对提升籽粒氨基酸总的效果明显优于普通大豆，喷施叶面钾肥有助于进一步增加两种类型大豆籽粒氨基酸总量，且两种类型大豆籽粒氨基酸总量在不同处理情况下表现均为K2＞K1＞K0。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 钾素营养对大豆产量和品质的影响

1．2．2 植物氮素代谢生理

1．2．3 钾素营养与菜用大豆氨基酸积累

1．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地点

2．2 测定项目与方法

2．2．1 植株地上各部位全氮含量的测定

2．2．2 谷氨酰氨合成酶(GS)活力测定

2．2．3 硝酸还原酶(NR)测定

2．2．4 谷氨酸合成酶活力(GOGAT)测定

2．2．5 游离氨基酸含量的测定

2．3 数据处理与作图

3 结果与分析

3．1 不同施钾处理对大豆植株不同部位氮素积累动态的影响

3．1．1 籽粒中氮素积累动态

3．1．2 叶片中氮素积累动态

3．1．3 茎杆中氮素积累动态

3．2 钾肥对大豆籽粒形成过程中籽粒氨基酸总量和叶片硝酸还原酶活性变化影响

3．2．1 钾肥对大豆籽粒形成过程中氨基酸总量积累动态影响

3．2．2 钾肥对大豆籽粒形成过程中叶片硝酸还原酶活性变化影响

3．3 钾肥对大豆籽粒形成过程中谷氨酰胺合成酶活性变化影响

3．3．1 钾肥对大豆籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)活性变化影响

3．3．2 钾肥对大豆叶片中谷氨酰胺合成酶(GS)活性变化影响

3．4 钾肥对大豆籽粒形成过程中谷氨酸合成酶活性变化影响

3．4．1 钾肥对大豆籽粒中谷氨酸合成酶(GOGAT)活性变化影响

3．4．2 钾肥对大豆叶片中谷氨酸合成酶(GOGAT)活性变化影响

4 讨论

4．1 钾肥施用对大豆植株不同部位氮素及籽粒氨基酸积累的影响

4．2 钾肥施用对大豆叶片、籽粒中氨基酸代谢关键性酶活性的影响

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文