Nitrogen Effect on Grain Bulging and Its Correlation with Grain Weight of Summer Soybean

CHENYuli, YANGPing, XURan, BIHaibin, GONGFajiang, WANGDongfeng, ZHUOMa, GAOMinghui

PDF(1291 KB)
PDF(1291 KB)
Journal of Agriculture ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (12) : 28-33. DOI: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2023-0033

Nitrogen Effect on Grain Bulging and Its Correlation with Grain Weight of Summer Soybean

Author information +
History +

Abstract

To quantitatively analyze the nitrogen effect on grain bulging and its correlation with grain weight of summer soybean, the field fixed-point experiment of different nitrogen application was conducted in 2020 and 2021 summer soybean growing seasons. The variation patterns of 100 grain weight and bulging rate of summer soybeans with bulging days under different nitrogen application levels, as well as the internal relationship between various bulging parameters and grain weight were analyzed systematically, and the nitrogen application effect of summer soybeans and its correlation with grain weight were clarified. The result showed that the 100-grain weight in different treatments showed a “Logistic” curve with the increase of grain bulging days; the grain bulging rate showed a “single peak” curve with the increase of grain bulging days. Excessive or deficient application of nitrogen could shorten the duration of bulging, and the average bulging rate was increased in a certain extent. There was a significant positive correlation between grain weight and the duration of bulging period of summer soybean, and a very significant positive correlation between the duration of fast-growing period and slow-growing period. However, the rate and duration of grain bulging were mainly determined by the rate and duration of grain bulging in the fast and slow growth stages. Nitrogen application could increase the grain weight of summer soybean, but excessive nitrogen application could inhibit the formation of grain weigh. Extending the duration of bulging, especially in the middle and late stages of bulging, was beneficial to the formation of grain weight.

Key words

summer soybean / grain bulging / nitrogen effect / grain weight / correlation

Cite this article

Download Citations
CHEN Yuli , YANG Ping , XU Ran , BI Haibin , GONG Fajiang , WANG Dongfeng , ZHUO Ma , GAO Minghui. Nitrogen Effect on Grain Bulging and Its Correlation with Grain Weight of Summer Soybean. Journal of Agriculture. 2023, 13(12): 28-33 https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2023-0033

0 引言

大豆是世界第四大作物,是中国传统的粮油作物之一,随着国家“大豆振兴计划”的实施,大豆在调整农业种植结构和保障国家粮食安全等方面占有重要地位[1-2]。研究大豆籽粒鼓粒氮素效应和粒重形成机制,明确籽粒鼓粒氮素效应以及鼓粒特性参数与粒重形成之间的内在联系,对于指导大豆鼓粒期肥水精准管理调控和提质增效具有重要意义。目前,关于夏大豆粒重形成的研究已有报道,主要集中在种植密度[3-7]、施肥[8-12]、温度[13-17]、水分[18]、植物生长调节剂[19-21]和微量元素[22]等对大豆粒重的影响。研究表明,适当增加种植密度可以充分提高土地利用率和光能利用率,提高大豆单产,但密度增加降低了百粒重、单株籽粒重和单株有效荚数等产量构成因素[3-5]。适量增加氮肥可以增加产量,但百粒重随氮肥施用量的变化不明显,且品种间有较大差异[8-10]。高温使主花序的荚减少,从而促进副花序的发生,对植株产量进行补充[13-14]。盛花期高温会导致大豆籽粒内部细胞中空,造成落荚、空瘪荚增多,粒重降低、产量降低[15]。鼓粒期干旱胁迫会使大豆蛋白质含量和百粒重下降,脂肪含量升高[18]。叶面喷施胺鲜酯可以促进大豆叶片的生理活性,延缓叶片衰老,提高大豆产量、单株粒数和单株粒重等产量构成因子[19-21]。另有研究表明,缺铁会造成大豆植株矮化、产量降低,同时显著降低了单株粒重和百粒重等指标[22]。但关于夏大豆籽粒鼓粒施氮效应及鼓粒特性参数与粒重间关系的研究鲜有报道。本研究通过定量分析不同施氮水平下夏大豆籽粒百粒重和鼓粒速率随鼓粒天数的变化规律,以及各级鼓粒参数与粒重间的内在联系,明确了夏大豆鼓粒施氮效应及与粒重的相关性,以期为夏大豆鼓粒期生长管理调控和肥料高效利用提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用在黄淮海地区适应性较广、推广面积较大的大豆品种‘齐黄34’为研究材料,由山东省农业科学院作物研究所育成并提供。

1.2 试验设计

于2020—2021年连续2个夏大豆生长季在淄博市农业科学研究院试验基地开展施氮田间定点试验。土壤为褐土,0~20 cm耕层土壤含有机质10.29 g/kg、全氮120.49 mg/kg、碱解氮78.99 mg/kg、速效磷26.42 mg/kg、速效钾97.81 mg/kg。采用随机区组设计,设N0 (0 kg/hm2,CK)、N40 (40 kg/hm2)、N80 (80 kg/hm2)、N120 (120 kg/hm2)、N160 (160 kg/hm2)、N200 (200 kg/hm2)、N240 (240 kg/hm2)和N280 (280 kg/hm2) 8个施氮水平,3次重复,共计24个小区。各处理氮肥50%作基肥,50%在夏大豆R1生长期随滴灌灌水一次性施入。小区面积5 m×3 m=15 m2,行道宽0.5 m。此外,在播种前基施有机肥7500 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2、K2O 60 kg/hm2。播种期分别为2020年6月20日和2021年6月21日,种植密度20万株/hm2。其他管理同夏大豆高产栽培管理。

1.3 数据采集与分析

在夏大豆R4生长期,各小区选取长势一致且无病虫害的代表性植株100株进行标记,自R5期开始,每隔7 d进行破坏性取样,直至完熟,每小区每次取样10株带回实验室。选取主茎最上部4个具有充分生长叶片着生节位处生长的豆荚,并取出籽粒,然后立即置于烘箱105℃杀青30 min,之后降至80℃烘干至恒重取出,称取百粒重。
参照韩占江等[23]计算小麦灌浆速率的方法,对拟合的夏大豆百粒重Logistic曲线方程和鼓粒速率方程采用二阶求导和三阶求导等途径,可得到不同处理夏大豆鼓粒次级参数,主要包括:最大鼓粒速率Rmax (g/d),最大鼓粒速率到达最大时的时间Tmax (d),平均鼓粒速率R (g/d),整个鼓粒过程持续的时间T (d),渐增期、快增期和缓增期的鼓粒速率R1 (g/d)、R2 (g/d)和R3 (g/d),渐增期、快增期和缓增期持续的时间T1 (d)、T2 (d)和T3 (d),W为百粒重(g)。
利用Microsoft Excel 2007和DPS数据处理系统等统计软件进行数据分析和作图。经分析发现,2020和2021年度田间试验结果呈现相同的变化趋势,故采用2021年试验数据进行分析和作图。

2 结果与分析

2.1 施氮对夏大豆粒重的影响

2.1.1 不同处理夏大豆百粒重的变化

图1可知,随着鼓粒天数的增加,各处理夏大豆籽粒百粒重逐渐增大,然后慢慢趋于稳定,呈“Logistic”曲线的变化趋势。在鼓粒14 d以前,各处理百粒重差异不大,在鼓粒14~42 d,低氮处理(N0、N40和N80)的籽粒百粒重要高于其他处理,而在鼓粒42 d以后,低氮处理(N0、N40和N80)的籽粒百粒重要低于其他处理(N280处理除外),处理间差异不显著。在成熟期,各处理夏大豆籽粒百粒重随施氮水平的增加呈先增大后减小的趋势,N160处理的籽粒百粒重最大。这主要是由于低氮处理(N0、N40和N80)夏大豆生长后期养分供应不足,植株发生早衰,影响了粒重形成,而高氮处理营养生长旺盛,在一定程度上抑制了生殖生长,造成粒重降低。
图1 不同处理夏大豆百粒重随鼓粒天数的变化

Full size|PPT slide

根据夏大豆籽粒百粒重与鼓粒天数的定量关系,可用Logistic曲线方程(1)来描述夏大豆百粒重随鼓粒天数的变化规律。
W=K1+a×e(-b×t)
(1)
式中,W为籽粒百粒重(g),t为鼓粒天数(d),K为拟合最大百粒重(g),ab为拟合参数,具体参数值及统计检验见表1
表1 各处理参数值及统计检验
处理 参数 F
K a b
N0 29.111** 42.823** 0.164** 1921.626**
N40 29.439** 39.087** 0.159** 2795.698**
N80 29.695** 38.347** 0.160** 1930.461**
N120 30.713** 37.942** 0.145** 1478.788**
N160 31.225** 32.301** 0.142** 1646.751**
N200 30.092** 46.853** 0.153** 7183.554**
N240 30.259** 36.115** 0.144** 1966.358**
N280 28.658** 46.697** 0.159** 691.627**
注:**表示在P<0.01水平上显著差异。

2.1.2 施氮对夏大豆粒重的影响

氮素对于夏大豆粒重形成具有重要作用,为了量化施氮对夏大豆粒重的影响,本研究中,将成熟期各处理与对照相比施氮百粒重增加比率作为粒重施氮影响因子。由图2可知,随着施氮水平的增加,粒重施氮影响因子先增大后减小,在N160处理时达到最大值,呈二次曲线的变化趋势,可表达为方程(2)。说明施氮可以增加夏大豆粒重,但过量施氮则会对粒重形成起到抑制作用。
FW=-8.376×10-5×NL2+0.021×NL-0.146
(2)
式中,FW为粒重施氮影响因子,NL为施氮水平(kg/hm2)。
图2 施氮对夏大豆粒重的影响

Full size|PPT slide

2.2 夏大豆籽粒鼓粒速率的变化规律

夏大豆籽粒鼓粒速率与其干物质积累有着重要联系,对夏大豆粒重增长的Logistic曲线方程进行一阶求导,可得到夏大豆鼓粒速率V(t)方程,具体描述如式(3)所示。
V(t)=K×a×b×e(-b×t)[1+a×e(-b×t)]2
(3)
式中,V(t)为夏大豆鼓粒速率(g/d),tKab等参数的含义同式(1)。
表1中,各处理拟合方程参数值带入式(3),可得到各处理夏大豆不同鼓粒阶段的鼓粒速率。由图3可知,随着鼓粒天数的增加,各处理鼓粒速率均先增大后减小,然后慢慢趋于稳定,呈“单峰”曲线的变化趋势。在鼓粒14 d以前,各处理间鼓粒速率差异不大;在鼓粒14 d以后,低氮处理(N0、N40和N80)的鼓粒速率要明显高于其他处理,且鼓粒速率达到峰值的时间较其他处理要提前;在鼓粒30 d以后,即各处理鼓粒速率达到峰值以后,低氮处理的鼓粒速率要低于其他处理(N280处理除外),影响了夏大豆鼓粒后期粒重的形成,主要是生长后期养分供应不足所致,而N280处理则是营养生长过盛,抑制了粒重的形成。
图3 不同处理夏大豆鼓粒速率随鼓粒天数的变化规律

Full size|PPT slide

2.3 施氮对夏大豆主要鼓粒参数的影响

2.3.1 不同处理夏大豆鼓粒参数间的差异

夏大豆鼓粒参数是反映夏大豆籽粒生长和干物质积累的重要指标,对于夏大豆粒重形成具有重要意义。由表2可知,随着施氮水平的增加,最大鼓粒速率Rmax呈先减小后增大的趋势,最大鼓粒速率出现的时间Tmax呈增大后减小的趋势,平均鼓粒速率R呈不断减小的趋势,鼓粒持续时间T则呈先增大后减小的趋势。说明氮肥过量或亏缺均会缩短夏大豆籽粒鼓粒持续时间和最大鼓粒速率出现的时间,在一定程度上提高平均鼓粒速率和最大鼓粒速率。随着施氮水平的增加,渐增期的鼓粒速率呈先增大后减小的趋势,快增期和缓增期的鼓粒速率则呈现减小后增大的变化趋势,而渐增期、快增期和缓增期的持续时间均呈现先增大后减小的趋势。说明适宜的氮肥供应可以延长夏大豆籽粒鼓粒时间,利于粒重的形成。
表2 不同处理夏大豆鼓粒参数
处理 Rmax/(g/d) Tmax/d R/(g/d) T/d R1/(g/d) R2/(g/d) R3/(g/d) T1/d T2/d T3/d
N0 1.194 22.902 0.689 42.274 0.414 1.047 0.440 14.874 16.054 11.346
N40 1.167 23.115 0.682 43.154 0.420 1.023 0.430 14.811 16.607 11.736
N80 1.186 22.818 0.695 42.704 0.430 1.040 0.437 14.578 16.480 11.647
N120 1.115 25.038 0.655 46.921 0.406 0.978 0.411 15.969 18.135 12.817
N160 1.107 24.516 0.665 46.936 0.433 0.970 0.407 15.225 18.580 13.131
N200 1.154 25.077 0.657 45.793 0.386 1.012 0.425 16.492 17.168 12.133
N240 1.092 24.841 0.646 46.852 0.407 0.958 0.402 15.720 18.241 12.891
N280 1.143 24.101 0.651 44.028 0.382 1.002 0.421 15.843 16.514 11.671

2.3.2 施氮对夏大豆主要鼓粒参数的影响

本研究中,重点分析施氮对最大鼓粒速率Rmax、最大鼓粒速率出现的时间Tmax、平均鼓粒速率R和鼓粒持续时间T等主要鼓粒参数的影响。为了定量分析施氮对夏大豆主要鼓粒参数(RmaxTmaxRT)的影响,本研究中,将各处理与对照相比施氮某一鼓粒参数增加比率作为该鼓粒参数施氮影响因子。由图4可知,随着施氮量的增加,鼓粒持续时间施氮影响因子和最大鼓粒速率出现时间施氮影响因子均呈先增大后减小的变化趋势,可表达为方程(4)和(5)。说明在0~300 kg/hm2施氮范围内,施氮可以延长夏大豆籽粒鼓粒持续时间和最大鼓粒速率出现的时间,但氮肥过量和亏缺均会对籽粒鼓粒造成影响。随着施氮量的增加,平均鼓粒速率施氮影响因子呈不断减小的变化趋势,可表达为方程(6),而最大鼓粒速率施氮影响因子则呈现先减小后增大的变化趋势,可表达为方程(7)。说明在0~300 kg/hm2施氮范围内,施氮降低了夏大豆籽粒鼓粒速率和最大鼓粒速率,且与籽粒鼓粒持续时间和最大鼓粒速率出现时间基本呈现相反的变化规律。
FT=-3.578×10-6×NL2+0.0013×NL-0.019
(4)
FTmax=-2.352×10-6×NL2+0.001×NL-0.0185
(5)
FR=2.739×10-7×NL2-0.0003×NL+0.0053
(6)
FRmax=1.515×10-6×NL2-0.0006×NL+0.005
(7)
式中,FTFTmaxFRFRmax分别为鼓粒持续时间、最大鼓粒速率出现时间、平均鼓粒速率和最大鼓粒速率施氮影响因子,NL为施氮水平(kg/hm2)。
图4 施氮对夏大豆主要鼓粒参数的影响

Full size|PPT slide

2.4 夏大豆鼓粒参数与百粒重的相关性分析

表3可知,夏大豆百粒重W与鼓粒持续时间T呈显著正相关,与快增期和缓增期的持续时间T2T3呈极显著正相关,说明延长鼓粒持续时间T,特别是鼓粒中后期的时间,有利于粒重形成。最大鼓粒速率Rmax与快增期和缓增期的鼓粒速率R2R3呈极显著正相关,说明最大鼓粒速率Rmax主要受鼓粒中后期籽粒鼓粒速率影响。最大鼓粒速率出现的时间Tmax与鼓粒持续时间T和渐增期持续时间T1呈极显著正相关,与快增期和缓增期持续时间T2T3呈显著正相关,说明最大鼓粒速率出现的时间Tmax主要受渐增期持续时间T1的影响。平均鼓粒速率R与快增期和缓增期的鼓粒速率R2R3呈显著正相关,鼓粒持续时间T与快增期和缓增期的鼓粒速率T2T3呈显著正相关,说明夏大豆鼓粒速率和鼓粒持续时间主要由快增期和缓增期的鼓粒速率和鼓粒持续时间决定。
表3 夏大豆鼓粒参数与百粒重的相关性分析
指标 W Rmax Tmax R T R1 R2 R3 T1 T2 T3
W 1
Rmax -0.662 1
Tmax 0.597 -0.816* 1
R -0.286 0.827* -0.901** 1
T 0.808* -0.927** 0.931** -0.795* 1
R1 0.405 0.095 -0.474 0.637 -0.134 1
R2 -0.662 1.000** -0.816* 0.827* -0.927** 0.095 1
R3 -0.662 1.000** -0.816* 0.827* -0.927** 0.095 1.000** 1
T1 0.217 -0.518 0.890** -0.857** 0.663 -0.804* -0.518 -0.518 1
T2 0.899** -0.923** 0.776* -0.624 0.953** 0.163 -0.923** -0.923** 0.403 1
T3 0.899** -0.923** 0.776* -0.624 0.953** 0.163 -0.923** -0.923** 0.403 1.000** 1
注:***分别表示在P<0.05和P<0.01水平上显著相关。

3 结论

研究表明,施氮可以增加夏大豆粒重,但过量施氮则会对粒重形成起到抑制作用;过量施氮或氮肥亏缺均会缩短鼓粒持续时间,在一定程度上提高平均鼓粒速率;延长鼓粒持续时间,特别是鼓粒中后期的持续时间,有利于粒重形成。

4 讨论

大豆是中国重要的粮油作物,也是植物蛋白与油脂的重要来源。大豆产量受遗传因素和外部环境因素共同作用,其中籽粒粒重与产量密切相关[24],而大豆粒重形成是由营养器官干物质转运、籽粒干物质积累和积累时间的长短决定。冯乃杰等[25]研究表明,籽粒鼓粒持续时间长和较强的鼓粒强度,有助于籽粒内容物的充实,且荚中的空瘪粒减少,本研究发现,夏大豆百粒重与鼓粒持续时间呈显著正相关,与快增期和缓增期的持续时间T2T3呈极显著正相关,这说明延长鼓粒持续时间T,特别是鼓粒中后期的时间,有利于粒重形成。杨升辉等[26]研究发现,大豆单株产量与平均鼓粒速率和鼓粒高峰持续期呈极显著正相关,平均鼓粒速率与鼓粒高峰期持续时间呈极显著正相关,而本研究中,籽粒平均鼓粒速率与快增期持续时间呈负相关。陈传信等[27]研究表明,平均鼓粒速率与快增期和缓增期鼓粒速率呈显著正相关,这与本研究结果一致。
外部环境对大豆粒重形成有重要影响。有研究表明,在一定范围内,增加施氮量可以显著延长鼓粒中后期植株中上部叶片的功能期,增大鼓粒强度,提高鼓粒中后期籽粒干物质积累量,但氮肥施用量过高,则会对粒重形成起抑制作用[28],这与本研究结果一致。还有研究表明,在大豆鼓粒期间,高温严重影响籽粒的正常生长和发育,降低大豆籽粒中磷酸转移酶等酶的活性,提高褶皱籽粒的比率,籽粒产量和品质也显著降低[29]。大豆籽粒生长发育受种植密度、光照等因素影响也较大,合理的种植密度,有利于使植株最大限度利用光能和养分资源,从而提高粒重和产量[30]。本研究中,只考虑了施氮对夏大豆籽粒鼓粒特性的影响,进一步的研究要综合考虑这些外部环境因素对大豆夏籽粒鼓粒特性的影响,对夏大豆鼓粒期环境参数进行优化设计和科学管理调控,达到夏大豆优质高效生产的目标。

References

[1]
李国清, 丛新军, 李国瑜, 等. 鲁中地区肥料与根瘤菌合理配施对大豆生长的影响[J]. 大豆科学, 2021, 40(5):682-687.
[2]
丁娇, 韩晓增, 邹文秀, 等. 长期施肥对大豆生长状况及产量的影响[J]. 大豆科学, 2012, 31(5):778-783.
[3]
SUHRE J, WEIDENBENNER N, ROWNTREE S, et al. Soybean yield partitioning changes revealed by genetic gain and seeding rate interactions[J]. Agronomy journal, 2014, 106:1631-1642.
Soybean [Glycine max (L.) Merr.] yield has increased during the past century; however, little is understood about the morphological parameters that have contributed most to yield gain. We conducted field studies to determine relationships between genetic gain of soybean yield and seeding rate. The hypothesis was newer cultivars would express higher yield than older cultivars when grown in higher plant populations. A total of 116 soybean cultivars equally representing Maturity Groups (MGs) II and III released over the last 80 yr were evaluated at high and low seeding rates in Wisconsin, Minnesota, Illinois, and Indiana. Seeding rates were 445,000 and 148,000 seeds ha−1 resulting in 311,000 and 94,000 plants ha−1 (high and low, respectively). Seed yield was greater for the high seeding rate vs. low seeding rate throughout all cultivars and years of release, but the difference was larger in newer cultivars. The differences observed primarily came from an increased number of pods and seeds plant−1. However, newer cultivars grown in low seeding rates increased per plant yield linearly by 0.118 (± 0.02)x– 208.0 g plant−1, where x = year‐of‐release, which was three times greater than at the high seeding rate. The greater yield trend came from seeds produced on plant branches. Therefore, newer cultivars produce more compensatory yield on plant branches under lower plant populations than older cultivars, so over the last 80 yr there has been a diminishing response to the expected yield penalty from reduced plant density.
[4]
CARCIOCHI W, SCHWALBERT R, ANDRADE, et al. Soybean seed yield response to plant density by yield environment in North America[J]. Agronomy journal, 2019, 111:1923-1932.
\nSoybean seed yield response to plant density is dependent on yield environment.
[5]
田艺心, 高凤菊, 徐冉. 种植密度对高蛋白大豆经济性状和产量的影响[J]. 中国油料作物学报, 2017, 39(4):476-482.
为促进我国高蛋白大豆进一步推广利用,本文选用黄淮海地区高蛋白大豆品种冀豆21、冀豆12、荷豆12和齐黄34为试验材料,对不同种植密度下高蛋白大豆品种植株生长、干物质积累、品质和产量等经济性状进行了研究,结果表明,高蛋白大豆品种株高、主茎节数等植株生长性状均随密度增大而增大,但单株有效分枝数、有效荚数、单荚粒数及荚长等性状随密度增大逐渐减小。单株干物质重随密度增大而减少,但群体干物质重随密度增大先增大后减小;在22.5万株&middot;hm-2~25.5万株&middot;hm-2的密度范围内,高蛋白大豆的蛋白质含量随密度的升高而略有升高,而脂肪含量总量则随密度的升高而略有降低。品种产量随密度增大呈抛物线趋势,冀豆21和冀豆12高产的最佳密度是22.5万~25.5万株&middot;hm-2,荷豆12和齐黄34高产的最佳密度是19.5~22.5万株&middot;hm-2。这说明,适宜密度有利于高蛋白大豆植株生长及株型构建,进而促进干物质积累分配及籽粒产量的增加,该研究为黄淮海地区高蛋白大豆的推广利用提供了依据。
[6]
程彬, 刘卫国, 王莉, 等. 种植密度对玉米—大豆带状间作下大豆光合、产量及茎秆抗倒的影响[J]. 中国农业科学, 2021, 54(19):4084-4096.
【目的】阐明玉米-大豆带状间作下大豆植株冠层在不同种植密度下的光环境变化规律,明确种植密度对间作大豆叶片光合特性、产量形成及茎秆抗倒的影响,为构建寡日照地区间作大豆合理群体密度提供理论参考。【方法】本研究以大豆(川豆-16)和玉米(正红-505)为试验材料。采用双因素随机区组设计,主因素为种植方式,设玉米-大豆带状间作和大豆带状单作2个水平,副因素为大豆的3个种植密度(PD1=17株/m<sup>2</sup>,PD2=20株/m<sup>2</sup>,PD3=25株/m<sup>2</sup>),研究种植密度对间作大豆冠层内部光环境变化、叶片光合特性、植株生长动态、田间倒伏率及产量构成等的影响。【结果】2年结果表明,在玉米-大豆带状间作系统中,大豆生长中后期受高位作物玉米遮荫和自荫性增加的影响,其植株群体冠层内部的光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)、叶片光合能力、分枝数及产量显著降低,但受玉米影响的程度因大豆种植密度的不同而不同。在间作模式下,PD1和PD2处理的大豆植株群体冠层光合有效辐射比PD3处理分别增加了45.4%和24.8%,净光合速率分别增加了46.1%和12.3%,单株有效荚数分别增加了53.2%和27.2%,单株分枝数分别增加了270.4%和140.9%,田间倒伏率分别降低了50.3%和19.3%。相关性分析发现,间作大豆的田间倒伏率与冠层内部光合有效辐射、叶片净光合速率、茎秆抗折力、茎叶干物质比、单株分枝数及单株有效荚数呈显著负相关,与株高、叶面积指数和单株无效荚数呈显著正相关。【结论】在玉米-大豆带状间作模式下,20株/m<sup>2</sup>的大豆密度(PD2)有利于创造良好的群体冠层内部光环境,降低植株田间大豆倒伏率,增加光合产物积累,从而提高大豆产量。
[7]
李瑞东, 徐彩龙, 尹阳阳, 等. 增密对少分枝大豆品种光合特性和产量形成的影响[J]. 大豆科学, 2021, 40(5):633-642.
[8]
孙继颖, 高聚林, 吕小红. 施氮量对大豆抗旱生理特性及水分利用效率的影响[J]. 大豆科学, 2007, 26(4):517-522.
[9]
杨芳, 汪媛媛, 何念, 等. 施氮量和种植密度对中豆44产量及主要农艺性状的影响[J]. 湖北农业科学, 2021, 60(11): 39-42.
[10]
刘玉平, 李志刚, 李瑞平, 等. 不同密度与施氮水平对高油大豆产量及品质的影响[J]. 大豆科学, 2011, 30(1):79-82.
[11]
SOUTHWORTH J, PFEIFER R A, HABECK M, et al. Changes in soybean yields in the Midwestern United States as a result of future changes in climate, climate variability, and CO2 fertilization[J]. Climate change, 2002, 53:447-475.
[12]
JENKISON D S. Continuity in agricultural research-benefits for today and lessons for the future[J]. Journal of royal agricultural society of England, 1994, 155:130-139.
[13]
董钻. 大豆产量生理[M]. 北京: 中国农业出版社, 2012,20-25.
[14]
苏黎, 张仁双, 宋书宏, 等. 不同结荚习性大豆开花结荚鼓粒进程的比较研究[J]. 大豆科学, 1997, 16(3):52-59.
[15]
卢城, 宫青涛, 陶雨佳, 等. 盛花期高温对大豆结荚及产量的影响[J]. 大豆科学, 2021, 40(4):504-509.
[16]
PRASASDR P V V, BHEEMANAHALLI R, JAGADISH S V K. Field crops and the fear of heat stress-opportunities, challenges and future directions[J]. Filed crops research, 2017, 200:114-121.
[17]
DJANGUIRAMAN M, PRASAD P V V, BOYLE D L, et al. Soybean pollen anatomy, viability and pod set under high temperature and stress[J]. Journal of agronomy & crop science, 2013, 199(3):171-177.
[18]
江英泽, 董宇辰, 王文佳, 等. 鼓粒期干旱对春大豆品质和产量的影响[J]. 中国农学通报, 2019, 35(22):14-18.
为了给大豆生育后期合理灌溉提供一定的参考依据。试验在2016—2017年采用8个春大豆品种为材料,于收获后用Foss1241测定蛋白质和脂肪含量,并进行产量计算,以此探讨鼓粒期干旱对春大豆品质和产量的影响。结果表明,在鼓粒期干旱条件下,‘黑农37’蛋白质含量下降最为明显,而‘合丰46’变化最小;‘黑农61’脂肪含量升高最为明显,‘绥农29’脂肪含量升高幅度最小;‘黑农65’百粒重下降最为明显,‘黑农45’百粒重下降幅度最小;‘黑农65’产量降低幅度最大,而‘黑农44’、‘黑农37’和‘黑农45’产量降低幅度均较小。本试验表明,鼓粒期干旱会使大豆蛋白质含量下降,脂肪含量升高,百粒重下降,产量明显降低。
[19]
郝青南, 汪媛媛, 龙泽福, 等. DA-6对南方大豆品种性状、产量和品质的影响[J]. 大豆科学, 2021, 40(6):799-804.
[20]
郑殿峰, 赵黎明, 于洋, 等. 植物生长调节剂对大豆花荚脱落及产量的影响[J]. 大豆科学, 2008, 27(5):783-786.
[21]
刘春娟, 冯乃杰, 郑殿峰, 等. S3307和DTA-6对大豆叶片生理活性及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(3):626-633.
[22]
赵婧, 邱强, 张鸣浩, 等. 低铁胁迫与大豆品种铁效率间的关系[J]. 中国农学通报, 2016, 32(30):49-55.
笔者以铁效率差异显著的铁高效和铁低效大豆品种为试验材料,旨在探明低铁胁迫与大豆品种铁效率间的关系。研究结果表明:通过主成分分析发现,地上部光能吸收因子和根系形态因子的贡献率最高,分别为41.0%和67.2%;根据这2个因子中绝对值较高的特征向量可以看出,提高光合作用以及根系表面积有助于提高大豆耐低铁能力。从Logistic方程动态模拟结果来看,铁高效品种的地上部和根系生长的VV<sub>m</sub>均高于铁低效品种;低铁处理令铁低效品种根系到达V<sub>m</sub>的时间推后,而铁高效品种则通过提高根系V来抵抗低铁对生长所造成的伤害。但当铁浓度为0 mmol/L时,无论是铁高效品种还是铁低效品种地上部的VV<sub>m</sub>和△t都较低,表明不同铁效率品种的划分是相对的,并不是绝对的,植物抵御胁迫的能力不仅是由自身特性所决定,与胁迫程度也是紧密相关的。
[23]
韩占江, 郜庆炉, 吴玉娥, 等. 小麦籽粒灌浆参数变异及与粒重的相关性分析[J]. 种子, 2008, 27(6):27-30.
[24]
PEDERSEN P, LAUER J G. Response of soybean yield components to management system and planting date[J]. Agronomy journal, 2004, 96:1372-1381.
Soybean [Glycine max (L.) Merr.] area has increased tremendously in the upper Midwest over the last decade, but little information exists regarding the impact of management systems on soybean yield components. Our objective was to assess the effect of management system and planting date on soybean seed yield components and their development for environments typical of the upper Midwest. A field study was conducted from 1997 to 2000 using five management systems. Two newer released cultivars (CX232 and Spansoy 250) and one older cultivar (Hardin) were planted at two planting dates. Few interactions were observed in this study. Management system influenced development of the different yield components and produced seed mass ranging from 10.5 to 16.5 g 100 seed−1, seed number from 2878 to 3824 seeds m−2, pod number from 1182 to 1571 pods m−2, and seeds per pod from 2.36 to 2.49 seeds pod−1. Harvest index ranged from 56.2 to 58.0% across management systems. Hardin produced the highest harvest index (60.1%) and Spansoy 250 the lowest harvest index (54.5%). Tillage system affected yield components, with no‐tillage systems having 15, 9, and 9% greater seed mass, seed number per square meter, and pod number per square meter than the conventional tillage system, respectively. Early planting date produced higher seed number, pod number, and harvest index but lower seed number per pod than the late planting date. In conclusion, differences in yield components and their development emphasize the complexity of plant compensation in response to management system and tillage system.
[25]
冯乃杰, 郑殿峰, 张玉先, 等. 化控种衣剂对大豆籽粒灌浆过程及产量形成的影响[J]. 中国农学通报, 2005, 21(7):334-337.
[26]
杨升辉, 王素阁, 于会勇, 等. 接种根瘤菌对夏大豆籽粒灌浆特性及品质的影响[J]. 大豆科学, 2014, 33(4):534-540.
[27]
陈传信, 唐江华, 陈佳君, 等. 种植方式对夏大豆鼓粒期叶片光合能力及籽粒灌浆特性的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2018, 36(3):101-105.
[28]
吴奇峰. 新疆春大豆籽粒发育生理的研究[D]. 石河子: 石河子大学. 2005.
[29]
王程. 影响大豆籽粒粒重的生理生态因素[D]. 哈尔滨: 东北农业大学. 2009.
[30]
常耀中. 大豆群体合理摆布与产量关系研究[J]. 大豆科学, 1983, 2(2):132-138.
Share on Mendeley
PDF(1291 KB)

78

Accesses

0

Citation

Detail

Sections
Recommended

/