净套作下不同基因型大豆光合、固氮特性及产量品质的比较研究

摘要

本试验在净作和套作两种种植模式下，以本地大豆品种B4（贡选1号）和B5（南豆12）为对照，研究了具有特殊结瘤能力的引进大豆品种（系）B1（nts1007）、B2（nod139）及其亲本B3（bragg）在净套作下的农艺性状、光合特性、糖氮代谢以及产量和品质，主要研究结果如下： 1．套作条件下大豆主茎高增加，茎粗减小，分枝数和根瘤数降低，引进大豆品种的变幅均明显高于本地品种。净作条件下，引进大豆品种B1和B3生长状况良好，分枝数和根瘤数均显著高于B4和B5，B1表现出了极强的结瘤能力，B2则始终不结瘤。 2．净作时B1和B3的光合速率、ФPSⅡ、Fv/Fm、SPAD与B4和B5表现极为相似，LAI小于B4和B5。套作条件下，大豆的光合速率显著降低，R4期B1和B3极显著的低于B4和B5。套作未影响PSⅡ的最大量子产量，但显著降低了其实际光合速率。B1和B3的LAI在套作条件下急剧下降，而B4和B5的LAI则略有上升。B2的各种光合特性均表现的为最低。 3．两种模式下，各基因型大豆茎和荚可溶性糖含量均在R6期达到最高，B4和B5均高于B1、B2、B3。B2叶中可溶性糖含量在R1期最高，且始终维持在一个较高水平。套作极显著的降低了茎和荚的可溶性糖含量。除B2外各基因型大豆茎和叶的全氮含量在两种模式下均在R1期最高，并呈“降-升-降”趋势变化，荚呈逐渐上升的趋势。各基因型大豆，B1的茎、叶、荚全氮含量在净作下均为最高，套作时B1茎和叶含量仍为最高，B4荚全氮含量最高。B2各器官中全氮含量均为最低。套作显著降低了荚的全氮含量，其中B1降幅最大，为18．41％。 4．套作显著降低了各基因型大豆的固氮量。两种模式下，各基因型大豆茎、叶、荚中的酰脲分别在R6、R1、R4期达到最高。净作时B1各器官中酰脲含量均为最高。套作时B5茎中含量最高，B1叶中酰脲含量最高，B4荚中含量最高。B2各器官中酰脲含量均为最低。套作下叶和荚中酰脲含量显著降低，B2叶酰脲含量降幅最大，为27．85％； B3荚酰脲含量降幅最大，为16．95％。 5．两种模式下，各基因型大豆茎和叶干物质均呈先升后将的趋势变化，且均在R6期达到最高，荚干物质表现为逐渐增加的趋势。净作条件下，B5的茎和叶干物质重最高，B1荚干物质最高。套作条件下，B4和B5茎、叶、荚的干物质在整个生育期内均显著高于B1和B3。B2各器官干物质重在整个生育期内均为最低。 6．不同基因型大豆在净作和套作两种模式下的产量及其构成因素有较大差异。净作条件下，B1单株荚数最高，B3单荚粒数最高，B5百粒重最高，最终产量以B3最高，达2629．95kg·ha-1。套作条件下，B4单株荚数最高，B3单荚粒数最高，B5百粒重最高，最终产量以B5最高达2324．70 kg·ha-1。B1和B3的单株荚数和产量在套作条件下均极显著的降低，B1单株荚数和产量分别降低49．2％和53．57％； B3单株荚数和产量分别降低48．62％和55．68％。 7．不同基因型大豆在净作和套作两种模式下的脂肪和蛋白质含量有明显差异。套作显著降低了大豆籽粒脂肪含量，各基因型间以B2最高，与净作相比降低了0．8％，B4最低，引进大豆的籽粒脂肪含量均高于本地品种。套作极显著的增加了大豆籽粒蛋白质含量，各基因型大豆间以B5最高，与净作相比降低1．74％，B2最低，引进品种（系）大豆籽粒蛋白质含量均低于本地品种。

目录

文摘

英文文摘

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声明

前言

1.文献综述

1.1 套作对大豆的影响

1.1.1 套作对大豆农艺性状的影响

1.1.2 套作对大豆光合生理的影响

1.1.3 套作对大豆生物固氮的影响

1.1.4 套作对大豆产量和品质的影响

1.2 大豆的生物固氮

1.2.1 氮的固定

1.2.2 氮转移与利用

1.2.3 酰脲与固氮

1.3 不同基因型大豆固氮和光合的差异

1.3.1 固氮能力的差异

1.3.2 光合特性的差异

1.4 生物固氮与光合作用的关系

1.5 目的意义

2.材料与方法

2.1 供试材料

2.2 试验设计

2.3 测定项目与方法

2.3.1 农艺性状指标测定

2.3.2 光合生理指标测定

2.3.3 酰脲含量测定

2.3.4 可溶性糖的测定： 蒽酮比色法

2.3.5 全氮含量测定：用BchiB-324 凯氏定氮仪测定

2.3.6 产量与品质

2.4 数据分析处理

3.结果与分析

3.1 净套作下不同基因型大豆农艺性状的表现

3.2.1 光合速率

3.2.2 叶绿素荧光

3.2.3 SPAD值

3.2.4 叶面积指数

3.3 净套作下不同基因型大豆的糖氮代谢

3.3.1 可溶性糖含量

3.3.2 全氮含量

3.3.3 糖氮比

3.3.4 酰脲含量

3.3.5 酰脲氮/全氮(U/N)

3.4 净套作下不同基因型大豆的干物质的积累与分配

3.4.1 干物质的积累

3.4.2 干物质的分配

3.5 净套作下不同基因型大豆的产量及其构成因素

3.6.1 两种种植模式下不同基因型大豆籽粒中脂肪含量

4 讨论

4.1 净套作下体内物质代谢以及产量和品质的比较

4.1.1 植株体内的物质代谢

4.1.2 产量和品质

4.2 不同基因型大豆对套作的响应差异

4.2.1 植株体内物质代谢

4.2.2 产量和品质

参考文献

附表(图)

致谢