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第二十届中国作物学会学术年会

作者：孟祥增张珊吕艳杰王永军王立春吉林农业大学农学院吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室

【研究背景】氮素是作物正常生长和发育是不可缺少的营养元素。过量施氮不会使得产量持续增加,相反会造成氮素利用率降低等不利影响,因此,适当减少氮素用量对农业可持续发展至关重要。然而,减少氮素施用量的标准是多少,是否会造成植株... 详细信息

【研究背景】氮素是作物正常生长和发育是不可缺少的营养元素。过量施氮不会使得产量持续增加,相反会造成氮素利用率降低等不利影响,因此,适当减少氮素用量对农业可持续发展至关重要。然而,减少氮素施用量的标准是多少,是否会造成植株氮素亏缺,进而影响玉米叶片的光合作用。因此精确评估作物氮素状况,有助于玉米氮素管理。【材料与方法】本研究基于2011年开始的一项长期田间试验,于2011年和2022年对玉米杂交种"富民985"进行取样,分析其在2种作物残茬管理策略【秸秆覆盖免耕还田(SM)、秸秆覆盖旋耕还田(SP)】和5个施氮水平【0(N0)、90(N90)、150(N150)、210(N210)、270(N270)kg N hm-2】下的叶绿素荧光参数、叶绿素和叶片氮含量等叶片特征,建立了基于偏最小二乘法回归(PLSR)和叶绿素荧光参数的玉米叶片氮素评价模型。【结果与分析】作物残茬管理策略和施氮量对开花期的叶片氮含量和色素含量具有显著影响,同时也影响快速叶绿素荧光(OJIP)动力学曲线及其相关的荧光参数(ChlF)。我们基于偏最小二乘法回归(PLSR)和叶绿素荧光参数,建立了4个玉米叶片氮素的评价模型,其中各个模型的参数分别为:Model 1【叶片色素含量(TP)、叶片干重(DW)和21个ChlF】,Model 2(DW和21个ChlF),Model 3 (TP和21个ChlF),Model 4(21个ChlF)。从Model 2和Model 3可看出,ChlF与TP预测叶片氮含量的效果优于DW。从Model 1和Model 2可看出,DW不对模型性能产生积极影响。叶绿素荧光参数中的ABS/RC、φ(Eo)、ETo/CSm、δ(Ro)/(1-δ(Ro))在每个模型中都有表现,是决定PLS模型的最重要参数。综上所述,通过非破坏性手段检测叶片的氮素状况,利用叶绿素荧光技术作为玉米氮素诊断指标是可行的(RMSEV=2.47,R2=0.59)。为了提高模型的准确率,我们通过将叶片的不同性状指标与ChlF进一步做PLS回归分析,发现TP与ChlF共同预测叶片氮含量更准确(RMSEV=1.00,R2=0.96)。【结论】利用ChlF建立的PLS预测模型对玉米叶片氮素营养状况的检测具有一定的潜力,并且能够反映出缺氮条件下光合反应中心的状态。本研究为玉米氮素营养的诊断和调控提供了决策依据。另外,当应用到更大规模或者不受控制的试验条件时,必须充分考虑当地的实地条件。

关键词：春玉米叶绿素荧光作物残茬管理策略秸秆还田施氮量偏最小二乘法回归

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叶源调控对玉米茎杆干物质积累及转运的影响

叶源调控对玉米茎杆干物质积累及转运的影响

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第二十届中国作物学会学术年会

作者：周江阔徐文华刘志铭王永军吉林农业大学农学院吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室

【研究背景】在有限耕地面积下,可通过提高种植密度来实现玉米增产,但提高种植密度易产生叶片冗余现象。叶片冗余导致有效光合面积减少。植株叶片无法充分利用光能,光合产物下降,植株干物质减少。适度去除冗余叶片能够增加有效光合面积... 详细信息

【研究背景】在有限耕地面积下,可通过提高种植密度来实现玉米增产,但提高种植密度易产生叶片冗余现象。叶片冗余导致有效光合面积减少。植株叶片无法充分利用光能,光合产物下降,植株干物质减少。适度去除冗余叶片能够增加有效光合面积,提高光能利用率,促进合成光合同化物。并能够通过调整植株体内光合产物的分配比例以提高籽粒产量,但目前叶源调控程度对玉米茎秆干物质积累的影响仍不清楚。因此,明确玉米叶源调控对玉米茎秆干物质积累规律,对于玉米密植增产具有重要理论意义。【材料与方法】试验选用先玉335作为种植材料,在玉米吐丝期进行叶源调控处理,分为冠层全部叶片长度减少1/2 (Leaf removal 1/2)、减少1/4 (Leaf removal 1/4)和不减少(Control) 3个横向剪叶处理,每个处理24个重复。在吐丝期至收获期,每7d取样一次,每个处理随机选取3株植株茎、叶、穗和根系样品,并烘干称重。【结果与分析】试验结果表明剪叶1/2后茎秆干重降低13.70%(P<0.01),而剪叶1/4后茎秆干重降低10.44%(P<0.05)。剪叶1/4处理7d后茎秆干重增长缓慢,于14 d后恢复到同不剪叶处理茎秆干重;而剪叶1/2处理茎秆干重长期低于对照,35d后恢复到同不剪叶处理茎秆干重。剪叶1/4处理对茎秆干物质积累影响较小,而剪叶1/2会导致茎秆干物质积累受到抑制。冠层叶片去除14d后不剪叶处理、剪叶1/4处理和剪叶1/2处理茎秆干重分别提高5.31%、13.42%和1.66%。3个处理之间茎秆与全株干物质比不存在显著性差异(P>0.05),收获期未剪叶处理、剪叶1/4处理与剪叶1/2处理茎秆与全株干物质占比较吐丝期分别降低53.26%、52.91%和41.90%。吐丝期后,去除冠层叶片,,玉米籽粒与茎秆干重比随生育期推进逐渐升高,且前35 d与对照间无显著差异(P>0.05)。而35 d后剪叶1/4处理籽粒与茎秆干重,比对照提高9.50%(P<0.05),剪叶1/2处理降低27.13%(P<0.05)。剪叶1/4处理对茎秆干物质向籽粒转运有促进作用,而过度叶源调控会抑制茎秆干物质向籽粒转运。【结论】适度叶源调控对茎秆干物质积累没有影响但会促进干物质转运;而过度限源(剪叶1/2)会抑制茎秆干物质积累及向籽粒转运。

关键词：玉米叶源调控干物质转运

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基于产量反应的棉花推荐施肥效应

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新疆农业科学 2021年第1期58卷 72-79页

作者：哈丽哈什·依巴提李传龙刘欢叶新宇李青军张炎新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所乌鲁木齐830091 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 昌吉市农业推广中心新疆昌吉831100

【目的】评价棉花养分专家系统在棉花养分管理中的应用效果,比较养分专家推荐施肥对新疆昌吉棉花产量、经济效益、养分吸收和肥料利用率的影响。【方法】通过田间试验,共设置6个处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE)、不施氮肥(NE-N... 详细信息

【目的】评价棉花养分专家系统在棉花养分管理中的应用效果,比较养分专家推荐施肥对新疆昌吉棉花产量、经济效益、养分吸收和肥料利用率的影响。【方法】通过田间试验,共设置6个处理,分别为棉花养分专家系统推荐施肥(NE)、不施氮肥(NE-N)、不施磷肥(NE-P)、不施钾肥(NE-K)、测土配方施肥(OPTS)和习惯施肥(FP)。【结果】棉花养分专家系统推荐NE处理氮磷钾素偏生产力显著高于OPTS处理和FP处理,较OPTS处理提高11.43、7.17和4.93 kg/kg,较FP处理提高14.19、7.50和25.60 kg/kg;与OPTS处理相比,NE处理的氮磷素回收效率显著提高26.54和4.19个百分点,钾肥回收利用率与OPTS处理相当,与FP处理相比,氮钾素回收效率显著提高23.17和13.56百分点,磷肥回收利用率与FP处理相当,NE处理的氮磷钾农学效率,较OPTS处理显著提高2.64、2.24和4.83 kg/kg,较FP处理显著提高3.27、2.28和5.49 kg/kg。相比于OPTS和FP处理,NE处理在调整氮磷钾投入比例和施用时期情况下,棉花分别增产4.72%和5.63%,分别增收5.64%和7.74%。【结论】棉花养分专家系统优化氮、磷、钾肥的施用量和施用方法,促进了棉花对氮、磷、钾养分的吸收和利用,提高了肥料利用率,有较好的增产增收效果。

关键词：棉花养分专家系统产量养分吸收肥料利用率

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施氮量与覆盖作物对东北糯玉米氮素利用效率的影响

施氮量与覆盖作物对东北糯玉米氮素利用效率的影响

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第二十届中国作物学会学术年会

作者：孙夢璟张晓龙吕艳杰王永军吉林农业大学农学院吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室

【研究背景】随着社会经济和人们生活水平的提高,糯玉米需求不断增加,已成为农业产业调整过程中的优势作物。但目前东北地区糯玉米生产面临着氮肥过量投入,土地产出效率和农业投入品的资源利用效率处于较低水平等问题,严重制约着糯玉米... 详细信息

【研究背景】随着社会经济和人们生活水平的提高,糯玉米需求不断增加,已成为农业产业调整过程中的优势作物。但目前东北地区糯玉米生产面临着氮肥过量投入,土地产出效率和农业投入品的资源利用效率处于较低水平等问题,严重制约着糯玉米产业绿色发展。同时,种植覆盖作物作为保护性耕作的重要方面,可减少光热资源浪费,提高土地生产力。因此,在东北地区糯玉米生产中引入覆盖作物对实现糯玉米绿色高产高效的目标具有重要意义。【材料与方法】本试验设置覆盖作物种类和氮肥水平二因素试验。覆盖作物种类包括糯玉米-三叶草（MT）和糯玉米-油菜（MB）,以清种玉米为对照（CK）;设置5个氮素水平,分别为0（N）、60(N)、120(N)、180(N)、240(N)kg N hm,共计15个处理;覆盖作物于每年8月中旬种植。【结果与分析】（1）氮肥与覆盖作物处理对糯玉米鲜食期植株干物质积累具有显著影响,随氮肥用量增加,MT与MB均呈先上升后下降趋势,CK呈上升趋势;N～N范围内,MT较CK干物质积累增加10.1%～30.8%,其中施氮量为124 kg N hm增幅最大。MB在N处理下较CK干物质积累增加9.9%。（2）氮肥与覆盖作物处理显著影响糯玉米氮素利用效率（NUE）。N～N处理MT较CK NUE增加90.2%～93.8%,MT在60～120 kg N hm处理下提高氮素利用效率,在N处理下MB较CK显著提高NUE 20.4%。（3）氮肥与覆盖作物处理对糯玉米鲜籽粒产量、出籽率、百粒重均具有显著影响。随氮肥用量增加,CK鲜籽粒产量呈上升趋势,MT与MB鲜籽粒产量均呈先上升后下降趋势。N～N处理MT较CK鲜籽粒产量增幅12.8%～30.3%,其中施氮量为168 kg N hm增幅最大,N～N处理MB较CK鲜籽粒产量增幅7.6%～11.1%,其中施氮量为218 kg N hm增幅最大;出籽率与百粒重对糯玉米鲜穗产量与鲜籽粒产量具有显著影响,N-N处理ZB出籽率高于CK3.2%～6.2%。表明ZT在N～N处理下对糯玉米鲜籽粒产量提升效果最好,ZB在N～N处理对糯玉米鲜籽粒产量提升效果最好。【结论】在东北地区糯玉米生产中引入覆盖作物能有效提高糯玉米植株干物质积累与氮素利用效率,并显著提高糯玉米鲜籽粒产量。其中,三叶草在60～120 kg N hm施氮量范围内,有效提高了糯玉米植株干物质积累与氮素利用效率,可以作为东北地区糯玉米生产中减氮增效的措施。

关键词：糯玉米覆盖作物氮素利用效率产量

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花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响

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植物生理学报 2020年第3期56卷 479-488页

作者：费立伟代兴龙张秀初金鹏李梅郑飞娜贺明荣作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室山东泰安271018 山东农业大学农学院山东泰安271018

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小... 详细信息

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小麦主要通过增加旗叶单位叶面积干重和单位叶面积含氮量来保持较高的叶绿素含量,延长叶片功能期;通过提高冬小麦旗叶二氧化碳扩散能力以及Rubisco占比和活性来提高光合碳同化能力,提升光合速率。与早播处理相比,花后高温胁迫下晚播小麦灌浆持续期延长了3.01 d、平均灌浆速率增加了8.64%、粒重增加了10.34%。因此,高温胁迫下小麦晚播可延长灌浆持续期、提高灌浆速率,进而增加粒重和产量,降低高温胁迫造成的减产。

关键词：冬小麦高温胁迫晚播灌浆特性粒重

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不同残膜量和灌溉定额对棉花生长发育及产量形成的影响

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新疆农业大学学报 2023年第3期46卷 203-210页

作者：陈利军邵亚杰陈柏青张昊李倩文林涛汤秋香新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心乌鲁木齐830052 新疆应用职业技术学院奎屯833200 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091 农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作实验室乌鲁木齐830091

为明确残膜量和灌溉定额对棉花生长发育的影响,本研究模拟残膜蓄积量加干旱条件设计土柱试验,设计4个残膜量梯度:0、160、270、490 kg/hm^(2),2个灌溉定额:1950、3900 m^(3)/hm^(2),将地膜裁剪成2 cm×2 cm的矩形残片,使其均匀分布... 详细信息

为明确残膜量和灌溉定额对棉花生长发育的影响,本研究模拟残膜蓄积量加干旱条件设计土柱试验,设计4个残膜量梯度:0、160、270、490 kg/hm^(2),2个灌溉定额:1950、3900 m^(3)/hm^(2),将地膜裁剪成2 cm×2 cm的矩形残片,使其均匀分布于土柱中。分析残膜量和灌溉定额对棉花(Gossypium herbaceum L.)生长发育及产量形成的影响。结果表明,株高、叶片数、果枝数、蕾数、SPAD值、叶面积等农艺性状均随残膜量的增加呈减小趋势,随灌溉定额增加而增大。残膜影响了干物积累与分配情况,随残膜量的增加,干物质积累量及其在生殖器官的分配比例显著下降。残膜还显著降低了单株结铃数和单铃质量,导致产量下降,不同灌溉定额下,残膜量0~490 kg/hm^(2),产量减幅3.27%~17.49%;当灌溉定额增加时,产量平均增加8.30%。表明残膜阻碍了棉花生长与发育,通过适宜增加灌溉定额可减弱残膜对棉花生长的抑制,有助于棉花产量的提高。

关键词：棉花地膜残留灌溉生长发育产量

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西藏河谷农区春油菜氮磷钾硼肥效研究

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西藏农业科技 2023年第2期45卷 47-51页

作者：杨涛彭霄赖莹汤维群郭世星拥嘎朱霞吴永成四川农业大学农学院四川成都611130 山南市农业技术推广中心西藏山南856000 农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室四川成都6111303

为探究氮磷钾硼肥对西藏河谷农区春油菜生长的影响,开展了氮磷钾硼6个不同施肥处理(1、NPKB;2、PKB;3、NKB;4、NPB;5、NPK;6不施肥)对油菜产量、养分利用影响的研究,结果发现:N,P,K,B缺素处理的油菜籽产量均一定程度下降,分别比氮磷钾... 详细信息

为探究氮磷钾硼肥对西藏河谷农区春油菜生长的影响,开展了氮磷钾硼6个不同施肥处理(1、NPKB;2、PKB;3、NKB;4、NPB;5、NPK;6不施肥)对油菜产量、养分利用影响的研究,结果发现:N,P,K,B缺素处理的油菜籽产量均一定程度下降,分别比氮磷钾硼配施处理下降2.47%,1.61%,11.39%,1.11%,不同施肥处理对油菜氮、磷、钾的吸收和积累影响显著。钾肥的农学利用率和肥料贡献率最高,说明施钾肥对西藏河谷农区油菜增产作用较大,生产中应更加重视钾肥的合理使用。

关键词：春油菜氮磷钾硼施肥效果

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大豆品种对间作玉米苗期根系生长及抗氧化特性的影响

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四川农业大学学报 2021年第1期39卷 11-18页

作者：杨雪丽吴吉英子刘凡刘旭东任俊波杜青陈平雍太文四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心成都611130

【目的】为探究不同大豆品种与种植模式对苗期玉米根系的影响,揭示玉米大豆间套作对玉米根系发育的影响。【方法】以46种大豆材料与玉米进行间作,对苗期玉米的根系形态、活力及SOD抗氧化酶活性进行聚类分析。在阈值为8.5时,将供试大豆... 详细信息

【目的】为探究不同大豆品种与种植模式对苗期玉米根系的影响,揭示玉米大豆间套作对玉米根系发育的影响。【方法】以46种大豆材料与玉米进行间作,对苗期玉米的根系形态、活力及SOD抗氧化酶活性进行聚类分析。在阈值为8.5时,将供试大豆材料划分为3个类群。不同大豆品种对间作玉米苗期的影响不同,类群Ⅰ强于类群Ⅱ、Ⅲ,结合四川省主推品种类型,从类群Ⅰ中选择3个大豆品种与玉米进行间作,进一步分析不同种植模式下玉米生长及其根系形态、生理指标的变化。【结果】同单作玉米相比,与“南豆25”“桂夏1号”和“贡秋豆4号”间作条件下,间作玉米地上部分生物量、根系生物量显著提高,地上部分生物量分别比单作玉米高56.4%、80.5%和32.6%,根系生物量分别比单作玉米高38.2%、57.4%和24.7%;间作玉米苗期根系长度、根系表面积显著提高;间作玉米苗期根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性显著提高,根系活力分别比单作玉米高27.7%、25.0%和39.7%;SOD活性分别高97.4%、71.2%和120.9%;CAT活性分别高47.4%、67.5%和44.7%;POD活性分别高28.5%、11.8%和16.2%;膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著低于单作。【结论】种植模式对玉米根系生长影响显著,玉米-大豆间作种植可以促进玉米苗期根系生长,延缓玉米根系衰老;“南豆25”对间作玉米苗期根系影响小于“桂夏1号”“贡秋豆4号”。

关键词：玉米根系生长间作抗氧化酶大豆品种

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8.2%萎锈灵·咯菌腈包衣对棉花幼苗耐寒性的生理特征的影响

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农药 2022年第3期61卷 230-234页

作者：雷斌周小云刘梦丽李进卢彬张军高李杰袁豆豆梁晶新疆农业科学院核技术生物技术研究所农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室乌鲁木齐830091 新疆作物化学调控工程技术研究中心乌鲁木齐830091 新疆维吾尔自治区植保站乌鲁木齐830049 新疆维吾尔自治区分析测试研究院乌鲁木齐830011 新疆绿洲兴源农业科技有限责任公司乌鲁木齐830091

[目的]为研发提高棉花幼苗耐寒能力的技术及产品,通过萎锈灵·咯菌腈复配进行种子处理,验证其提高棉种耐低温冷害能力功效,为该制剂的开发及应用提供理论基础。[方法]以对温度敏感的"新陆早57"棉种为实验材料,以基础种衣... 详细信息

[目的]为研发提高棉花幼苗耐寒能力的技术及产品,通过萎锈灵·咯菌腈复配进行种子处理,验证其提高棉种耐低温冷害能力功效,为该制剂的开发及应用提供理论基础。[方法]以对温度敏感的"新陆早57"棉种为实验材料,以基础种衣剂包衣处理为对照,将咯菌腈和萎锈灵添加到基础种衣剂中制成1%咯菌腈、7.2%萎锈灵、8.2%萎锈灵·咯菌腈的种衣剂分别进行包衣,采用人工模拟低温处理,4℃低温胁迫3 d后观测各包衣处理对低温条件下棉花幼苗生长情况和耐寒性的生理响应。[结果]萎锈灵·咯菌腈复配包衣处理棉花幼苗相关指标差异最大,与对照比较,相对电导率降低8.49%,丙二醛含量降低8.08%,可溶性糖的含量提高7.41%,超氧化物歧化酶酶的活性增强8.56%;脱落酸含量增加7.84%,冷害指数下降5.72%,且差异均显著。相关性分析表明:棉苗冷害指数与相对电导率、超氧化物歧化酶、脱落酸、赤霉素等相关指标有显著相关性。[结论]在低温胁迫下,萎锈灵·咯菌腈复配组合较单个杀菌剂更能诱导细胞内部保持较高的保护酶活性、较快清除植物体内活性氧自由基、加快丙二醛及脯氨酸含量的积累,保持较高的脱落酸含量和较低的吲哚乙酸、赤霉素含量,从而提高棉花幼苗抵御冷害能力。8.2%萎锈灵·咯菌腈种衣剂已表现出增强棉苗耐寒功能,可进行开发、推广。

关键词：萎锈灵咯菌腈棉花低温胁迫幼苗耐寒性

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不同减源处理对套作大豆地下根瘤及地上植株生长的影响

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四川农业大学学报 2021年第5期39卷 626-632页

作者：王明玥李轲逸宋璐炘陈平雍太文四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心成都611130

【目的】探寻套作大豆恢复性生长阶段中下部叶片供源对大豆结瘤及地上部生长的调控作用,为实现套作大豆增产增效提供参考及实践依据。【方法】在玉米/大豆带状套作条件下,以单作大豆(CK)落叶时间作参考,在套作大豆始花期(R1)、始荚期(R3... 详细信息

【目的】探寻套作大豆恢复性生长阶段中下部叶片供源对大豆结瘤及地上部生长的调控作用,为实现套作大豆增产增效提供参考及实践依据。【方法】在玉米/大豆带状套作条件下,以单作大豆(CK)落叶时间作参考,在套作大豆始花期(R1)、始荚期(R3)、始粒期(R5)对植株中下部进行剪叶,总剪叶比例为全株的10%(A1)、30%(A2)、50%(A3)以及不剪叶处理(A0)。研究中下部叶片数量的改变对根瘤生长发育及地上器官的影响。【结果】(1)与单作大豆相比,套作不剪叶(A0)处理下,根瘤的数量与干重显著增加105.9%和106.5%,根瘤平均直径、叶片SPAD、叶面积及茎叶荚干重均降低,产量下降5.3%(P<0.05)。(2)各套作剪叶处理间,A1、A2、A3处理的地下部根瘤数量、平均直径、干重及地上部叶面积、各器官干物质重较A0显著降低,但地上部的SPAD差异不显著,产量下降8.1%~12.9%(P<0.05)。【结论】与单作大豆相比,套作大豆恢复性生长阶段的根瘤数量更多,地上部恢复性生长能力更强,使R7期叶片干重更高,产量差异不显著。各套作剪叶处理间,随叶片供源的减少,根瘤数量及平均直径降低,不利于地上部的恢复性生长,造成产量显著下降。

关键词：套作大豆剪叶根瘤产量

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