分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为揭示玉米/大豆套作体系下土壤氮素转换的调控机理和根际微生态效应, 以种植模式为主因素[设玉米单作(MM)、大豆单作(SS)和玉米/大豆套作(IMS)3 种处理], 以玉米、大豆施氮总量(玉米、大豆施氮比例 为3∶1)为副因素[设不施氮(NN, 0 kghm2)、减量施氮(RN, 180 kghm2)和常量施氮(CN, 240 kghm2)3 个处理],研究了玉米/大豆套作系统下不同施氮量对作物根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响。结果表明: 与相应单作相比, 套作下玉米根际土壤真菌、放线菌数量分别提高25.37%和8.79%; 套作大豆根际土壤真菌、放线菌、固氮菌数量高于单作大豆; 套作玉米根际土壤蛋白酶、脲酶活性和套作大豆根际土壤蛋白酶活性均显著升高。各施氮水平间, 减量施氮下玉米、大豆根际土壤真菌数量较常量施氮和不施氮均有所提高; 施氮提高了玉米、大豆根际土壤放线菌数量; 大豆根际土壤固氮菌数量以减量施氮最高, 比不施氮和常量施氮高17.78%和5.67%; 玉米根际土壤蛋白酶活性、脲酶活性和大豆根际土壤脲酶活性均以减量施氮为最高。适宜的施氮量不仅能增加玉米/大豆套作土壤中真菌、放线菌、固氮菌的数量, 还能提高土壤蛋白酶、脲酶活性, 调节土壤氮素的转化, 促进玉米/大豆对土壤中氮素的吸收, 实现节能增效。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 玉米-大豆复合种植是西南地区重要的生态种植模式之一, 而目前耐荫型专用黑豆种质十分匮乏, 黑豆的耐荫机理也尚不清楚, 这严重影响了该模式的进一步推广。本研究旨在建立黑豆苗期耐荫性评价数学模 型, 筛选出能够判断黑豆耐荫性的有效指标, 并探讨不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异, 为耐荫型黑豆种质的选育及耐荫机理的阐释奠定基础。试验以23 个黑豆种质为研究材料, 采用盆栽试验方法, 设置自然光和遮荫2 个处理。在黑豆植株V3 期测定株高、茎粗、下胚轴长度、叶片干重、茎干重、主茎节数、总根长、根表面积、总根体积等形态指标和光合参数、叶绿素荧光参数等生理指标。采用多元统计方法建立黑豆苗期耐荫性评价模型, 并根据评价结果, 关联分析不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异。通过逐步回归分析建立了黑豆苗期耐荫性评价数学模型; 并通过该模型, 筛选出蒸腾速率、株高、叶干重、最大荧光强度和初始荧光强度等5 个鉴定指标。在荫蔽条件下测定苗期黑豆的上述5 个指标可实现对黑豆苗期耐荫性的综合评价。同时, 对23 份黑豆种质的耐荫性综合评价值D 进行了聚类分析, 结果表明, 黑豆种质可划分为耐荫型、中度耐荫型和荫蔽敏感型3 类。不同耐荫型黑豆种质的根系结构对弱光胁迫的响应程度不同, 黑豆的总根长、根表面积、总根体积、根干重等根系强度指标均表现为耐荫型>中度耐荫型>荫蔽敏感型。这表明耐荫潜力大的黑豆根系更发达。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为了研究套作下高产类型大豆复光后的干物质积累特征, 本研究共采用14 个高、中、低产量水平的大豆为材料, 比较了不同大豆产量类型品种与玉米套作, 复光后的干物质积累特征差异。结果表明: 1)高产类 型大豆复光后干物质积累量为32.99 g·plant1, 较中、低产类型分别高26.82%和91.51%(两年均值)。2)不同产量类型大豆复光后干物质积累速率均呈先增加后下降的趋势, 复光后最大干物质积累速率和平均干物质积累速率呈高产类型>中产类型>低产类型, 高产类型大豆最大干物重积累速率的时间大致在复光后41~42 d, 中低产类型则在复光后33~37 d; 高产类型大豆复光后干物质渐增期天数、积累速率和干物质积累量以及快增期和缓增期的积累速率和积累量均显著高于中、低产类型。3)产量与最大干物质积累速率、最大干物质积累速率时间、平均干物质积累速率、渐增期的持续时间及干物质增量、快增期平均积累速率及干物质增量、缓增期平均积累速率及干物质增量呈显著正相关。本研究表明, 套作下高产类型大豆复光后较强的干物质积累优势主要表现在复光后渐增期, 而复光后渐增期较强的干物质积累能力主要在于其较长的渐增期持续天数。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 化感现象作为植物之间的一种相互作用方式, 在农林业生产中广泛存在。合理利用植物之间的化感作 用, 对于生产实践具有重要的指导意义。研究表明, 化感物质可促进或抑制不同物种种子的萌发过程, 这对于植物的生长发育、植物群落的组成与分布以及生态系统的平衡有着重要影响。本文从化感物质对种子萌发的影响与其生态学意义两个方面进行了综述。一方面, 在阐述化感作用影响种子萌发的基础上, 进一步总结了化感物质抑制植物种子萌发的生理生化机制。包括: 化感物质通过抑制胚根和胚轴的伸长, 破坏亚细胞结构, 干扰植物激素及活性氧的合成与代谢, 造成细胞损伤, 从而阻碍种子萌发; 抑制种子中储存物质的代谢, 阻碍种子萌发过程中的物质以及能量转换, 导致种子萌发受阻等。另一方面, 本文从化感作用在抑制农田杂草及影响生态系统稳定性两个方面, 阐述了化感物质调控种子萌发的生态学意义。讨论了农作物的化感抑草作用, 农林业生产中的化感自毒作用以及化感作用造成的生物入侵等, 以期为农林业生产提供借鉴。最后, 根据目前研究进展, 对本领域未来研究方向进行了展望和讨论。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 为探寻大豆在荫蔽胁迫及光照恢复后的形态建成和光合生理的响应策略, 选用‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’ 3 个大豆材料, 以单作和玉米大豆带状套作种植模式为研究对象, 分析套作荫蔽及光照恢 复后大豆形态特征、光合速率、叶片解剖结构、光合色素含量等参数的响应特征。结果表明: 套作种植下, 大豆在第5 片复叶展开(V5)期明显受玉米荫蔽胁迫, 与单作大豆相比, 株高显著增加, 茎粗和地上部分生物量显著降低; 其茎、叶和柄生物量分别是地上部生物量的58%、37%和6%, 而单作下分别为36%、50%和14%, 套作荫蔽下大豆的地上部分生物量分配中心由叶片改变为茎秆。同时, 叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶绿素a 含量、叶绿素a/b 及净光合速率下降, 但叶绿素b 含量和栅栏组织厚度/海绵组织厚度比值增加。玉米收获解除荫蔽胁迫后, 在大豆鼓粒期(R6), 株高、茎粗、叶面积和地上部分生物量积累与单作的差异缩小,茎、叶和柄生物量为地上部生物量的41%、49%和10%; 叶片、栅栏组织和海绵组织厚度比V5 期(玉豆共生期)分别增加117%、99%和81%; 光合色素与单作相比差异不显著, 但净光合速率显著低于单作。玉米大豆带状套作下的3 个大豆材料的单株产量差异较大, ‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’的单株产量分别较单作下降33%、64%和40%。因此, 大豆能够通过形态、光合生理特征的可塑性来适应光环境, 但品种间存在差异。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 红光/远红光比值(R/FR)下降是自然界荫蔽发生的重要信号。为探究大豆幼苗对荫蔽信号的应答机制, 本文采用室内盆栽试验, 以‘南豆12’和‘南032-4’两个大豆品种幼苗为材料, 通过正常光照和低R/FR 两种光照处理后, 对其形态、光合特性以及叶绿素荧光参数进行研究。结果表明: 与正常光照相比, 低R/FR 下, 两个大豆材料幼苗均表现出典型的避荫性反应, 即株高、叶面积、叶柄长、节间长增加, 茎秆变细, 其中, ‘南豆12’的株高、叶柄长、节间长分别显著增加7.86%、81.48%、26.55%, ‘南032-4’分别增加3.95%、76.67%、20.00%;叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)提高, 胞间二氧化碳浓度(Ci)和初始荧光强度(Fo)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)等降低, 非光化学淬灭系数(qN)升高, 总干物质积累量增加, 其中, ‘南豆12’和‘南032-4’的Pn 分别增加37.21%和39.04%、总干物积累量分别增加12.35%和17.36%、Ci 分别降低9.29%和11.72%。然而, 不同大豆材料对低R/FR 的敏感程度不同。在低R/FR 光环境下, ‘南豆12’较‘南032-4’表现出较低的株高、节间长、叶柄长, 较大的叶面积和茎粗, 较高的光能传递转换效率、Pn、Gs 以及干物质积累量, 体现了对荫蔽较强的适应性。本研究进一步证实了大豆具有感受荫蔽信号(低R/FR)的能力, 但其敏感程度因品种不同而不同, 在间套作过程中, 为提高大豆耐荫性,降低大豆因避荫反应导致的倒伏率, 保障大豆产量, 应该选择对荫蔽信号不敏感的品种。
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