氮肥密度互作對大豆產(chǎn)量影響的生理機制研究.pdf

1、黑龍江省大豆產(chǎn)業(yè)面臨的問題是單產(chǎn)不高，歸根結(jié)底是先進(jìn)適用高產(chǎn)栽培技術(shù)少，且推廣速度慢。窄行密植大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)通過降低行距，增加株距，合理密植，配套耐密品種，實現(xiàn)大豆增產(chǎn)高產(chǎn)。本試驗以耐密性不同的大豆品種合豐42和墾農(nóng)30為研究對象，系統(tǒng)研究氮肥密度互作下根系特性與葉片光合作用、氮素代謝及衰老生理的互作關(guān)系，探討氮密互作下根系變化對大豆葉片碳氮代謝協(xié)調(diào)性、延緩大豆葉片衰老及對產(chǎn)量增加的貢獻(xiàn)，明確根系、葉片形態(tài)生理與產(chǎn)量的相關(guān)性，闡明氮密

2、互作下不同基因型大豆產(chǎn)量差異的生理機制，確定不同基因型大豆的最佳氮密處理組合，明確試驗條件下最佳施氮量、最佳密度，以期為大豆窄行密植高產(chǎn)栽培技術(shù)研究及推廣提供理論參考。結(jié)果如下:
　　施氮顯著提高不同基因型大豆籽粒產(chǎn)量(P＜0.05);相同密度處理下，大豆籽粒產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈先升高再降低的變化趨勢;低密度下，合豐42低氮處理(N1)產(chǎn)量最高，而墾農(nóng)30中氮(N2)產(chǎn)量最高，但與低氮差異不顯著;中、高密度下，不同品種中氮(N2

3、)產(chǎn)量最高。相同施氮條件下，合豐42產(chǎn)量對密度的響應(yīng)趨勢是中密度(D2)＞高密度(D3)＞低密度(D1)，而墾農(nóng)30產(chǎn)量對密度的響應(yīng)趨勢是低密度(D1)＞中密度(D2)＞高密度(D3);密度對不同品種籽粒產(chǎn)量產(chǎn)生顯著的影響;且氮肥和密度對不同品種產(chǎn)量存在顯著的交互作用。墾農(nóng)30中氮低密(N2D1)產(chǎn)量最高為3356.75 kg/hm2，而合豐42中氮中密(N2D2)產(chǎn)量最高為3665.33 kg/hm2，較墾農(nóng)30產(chǎn)量高8.42％。

4、r>　　中密度處理下，施氮量與合豐42產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系，擬合方程為y=-0.2583x2+25.125x+3023.2，尋優(yōu)后，最佳施氮量為48.64 kg/hm2，產(chǎn)量為3634.18 kg/hm2。低密度處理下，施氮量與墾農(nóng)30產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系，擬合方程為y=-0.2473x2+23.296x+2853.1，尋優(yōu)后，最佳施氮量為47.09 kg/hm2，產(chǎn)量為3401.67 kg/hm2。中氮處理下，合豐42密度

5、與產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系，擬合方程為y=-0.389x2+36.258x-477.35，尋優(yōu)后，最佳密度為46.60萬株/hm2，產(chǎn)量為3675.36 kg/hm2。中氮處理下，墾農(nóng)30密度與產(chǎn)量之間存在顯著的回歸關(guān)系，擬合方程為y=-0.1725x2+13.52x+73.827，尋優(yōu)后，最佳密度為39.19萬株/hm2，籽粒產(chǎn)量為3387.41 kg/hm2。
　　氮肥和密度對不同品種倒伏的影響不同。各處理合豐42大豆倒伏級

6、別均為1級，即不倒伏。墾農(nóng)30在低密度下倒伏級別也為1級;中密度條件下，各處理均為2級倒伏，即輕度倒伏;高密條件下，不施氮處理為2級倒伏，施氮處理為3級倒伏。
　　相同密度條件下，不同品種蛋白質(zhì)含量和脂蛋總和含量隨著施氮量的增加呈先增加后減少的變化趨勢，而脂肪含量呈逐漸降低的趨勢;相同施氮量條件下，隨著密度的增加蛋白質(zhì)含量、脂肪含量及脂蛋總和逐漸降低。氮肥和密度對合豐42品質(zhì)不存在顯著的交互作用，而對墾農(nóng)30品質(zhì)存在顯著的交互作用

7、。相同處理條件下，墾農(nóng)30蛋白質(zhì)含量明顯高于合豐42;而脂肪含量低于合豐42，不同品種脂蛋總和含量差異不大。合豐42 N2D1處理蛋白質(zhì)含量和脂蛋總和最高分別為43.83％和64.28％，N0D1處理脂肪含量最高為21.01％;墾農(nóng)30 N2D1處理蛋白質(zhì)含量和脂蛋總和最高分別為46.45％和64.82％，N0D1處理脂肪含量最高為18.48％。
　　氮肥和密度對不同品種葉片光合速率影響顯著，且V4和R2時期存在顯著的交互作用;各

8、生育時期，在低密度條件下，墾農(nóng)30葉片光合速率高于合豐42;而中高密度條件下，合豐42葉片光合速率高于墾農(nóng)30。中低氮(N2、N1)處理更有利于葉片光合作用;中密度處理(D2)下合豐42葉片光合作用更強，而低密度(D1)更有利于墾農(nóng)30葉片光合作用。大豆葉片光合指標(biāo)光合速率、葉綠素含量、比葉重、葉面積指數(shù)在生育中后期（R2和R4）明顯高于生育前期(V4)，總體上中后期葉片光合指標(biāo)與產(chǎn)量呈顯著線性正相關(guān)關(guān)系。
　　各生育時期，密度對

9、不同大豆葉片含氮量(NC)、硝酸還原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)影響顯著，且氮肥和密度對葉片氮代謝指標(biāo)存在顯著的交互作用;在V4和R2時期，氮肥對不同品種葉片NRA影響顯著，在R4時期影響不顯著。生育前中期(V4和R2)葉片NC、NRA與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，而GSA與產(chǎn)量一元二次拋物線關(guān)系。
　　V4和R2時期，氮肥對合豐42和墾農(nóng)30葉片POD活性、CAT活性、SOD活性及MDA含量產(chǎn)生顯著的影響;相同施氮量條件

10、下，合豐42在中密度處理時葉片POD活性、CAT活性、SOD活性最高，且高于墾農(nóng)30;而墾農(nóng)30在低密度時POD活性、CAT活性、SOD活性活性最高，且高于合豐42;密度對合豐42和墾農(nóng)30葉片POD活性、CAT活性、SOD活性活性的影響趨勢分別是中密度＞低密度＞高密度和低密度＞中密度＞高密度。密度對合豐42和墾農(nóng)30葉片MDA含量的影響則相反。除R4時期合豐42葉片POD活性與產(chǎn)量相關(guān)性不顯著外，POD活性、CAT活性、SOD活性與產(chǎn)

11、量均呈正相關(guān)關(guān)系，而MDA含量則與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　在V4、R2、R4時期，氮肥對根系活力、群體根系干重均產(chǎn)生顯著的影響;低密度條件下墾農(nóng)30的根系活力、單株根系干重、群體根系干重高于合豐42;而中高密度條件下墾農(nóng)30的根系活力、根系干重、群體根系干重卻低于合豐42; V4和R2時期，氮肥過量會抑制根瘤數(shù)量的增加;而過量施氮會抑制各時期根瘤干重的增加。在R4時期，氮肥對合豐42根瘤數(shù)量和干重影響不顯著，而對墾農(nóng)30影響顯