减少灌水次数对强筋小麦氮素积累转运和籽粒蛋白质含量的影响

为探究减少灌水次数对强筋小麦氮素积累、转运和籽粒蛋白质含量的影响,选用4个强筋小麦品种(津农7号、农优3号、师栾02-1和中麦998),在大田条件下设置3种灌水处理(CK:冬水+拔节水+开花水;W2:冬水+拔节水;W1:冬水),研究了减少灌水次数对强筋小麦植株各器官氮素的积累与转运、籽粒蛋白质及其组分的含量、蛋白质产量和籽粒产量的影响,并对协调强筋小麦籽粒蛋白质含量和产量的适宜灌水次数进行了探讨。结果表明,减少灌水次数后,强筋小麦营养器官氮素积累量明显降低,氮素转运量增加;籽粒蛋白质含量升高;蛋白质组分的变化表现为,清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量升高,醇溶蛋白含量下降;籽粒产量显著下降,水分利用效率升高,但不同品种增幅不同。综上所述,减少灌水次数能促进强筋小麦营养器官的氮素向籽粒转运,使籽粒蛋白质含量升高,籽粒蛋白质品质得到改善。本试验条件下,W2处理(冬水+拔节水)可以有效协调强筋小麦产量和籽粒蛋白质含量的关系,同时提高水分利用效率。     

优良食味水稻品种籽粒蛋白质积累特征及其对氮素水平的响应

【目的】探讨优良食味水稻品种的籽粒蛋白质积累特征及其对氮素水平的响应。【方法】以食味值不同的常规粳稻和杂交稻为材料,在结实期设置不同氮素施用水平处理,分析不同类型品种在不同氮素水平下的蒸煮食味品质及其与稻米蛋白质及其组分含量的关系。进一步分析各品种在不同氮素水平下稻穗不同部位的氨基酸含量及籽粒蛋白质含量在结实期的动态变化,总结优良食味水稻品种的籽粒蛋白质积累特征及其对氮素水平的响应特征。【结果】优良食味水稻品种籽粒蛋白质含量较低,且随着氮素水平的增加而上升;优良食味水稻崩解值较高,消减值较低;蒸煮食味品质受氮素水平影响较小。优良食味水稻品种蛋白组分含量较低,且稻米蛋白质含量与食味品质呈显著负相关。在常规粳稻中,稻米食味值与清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量均显著负相关;在杂交稻中,稻米食味值与醇溶蛋白和谷蛋白含量显著负相关。优良食味水稻品种籽粒充实过程中游离氨基酸含量较低,并呈现较低水平的蛋白质积累。而食味较差品种灌浆期籽粒的氨基酸含量较高,成熟籽粒蛋白质含量也较高,且氮素供应水平提升其籽粒蛋白质含量的效应更为显著。【结论】优良食味水稻品种的籽粒蛋白质含量较低,与其充实过程中蛋白质积累水平较低有紧密关系,且受氮素水平影响较小。     

陕西省大豆品种资源蛋白质和脂肪含量研究

对1012份陕西大豆品种资源的蛋白质和脂肪含量的分析结果表明:陕西大豆品种资源的蛋白质平均含量为43.30±2.69%;脂肪平均含量为16.76±1.41%,说明陕西大豆蛋白质含量较高而脂肪含量低.蛋白质和脂肪含量为60.05±2.48%.蛋白质与脂肪含量呈极显著负相关(r=-0.404**).蛋白质和脂肪含量都与生育日数正相关与株高负相关,其程度达到了显著或极显著水平;蛋白质含量与百粒重显著负相关而脂肪含量与百粒重极显著正相关.不同花色、茸毛色、结荚习性、粒色、粒形的大豆品种资源蛋白质和脂肪含量存在一定的差异,以不同粒色、粒形和结荚习性间的差异最为明显,无限结荚习性、籽粒为黑色肾形的大豆品种蛋白质和脂肪含量低,籽粒为双色肾形的大豆品种蛋白质含量低.研究结果为大豆品质育种选择亲本和杂交后代处理的提供依据,并筛选了12份高蛋白和大粒的品种供育种参考.     

大豆不同结荚部位籽粒蛋白质和脂肪含量差异的初步分析

以三种不同结荚习性的6个大豆品种为材料,分析其不同结荚部位籽粒蛋白质和脂肪含量,结果表明:三种结荚习性的大豆品种,其籽粒蛋白质含量均为上部最高、中部次之、下部最低;而脂肪含量与之相反。     

氮肥运筹对稻茬小麦干物质、氮素转运及氮素平衡的影响

为给稻茬小麦高产、优质栽培中合理施氮提供依据,以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种豫麦34号为材料,设置不同施氮水平(0、150、225和300 kg·hm-2)及基追比(基肥∶追肥为1∶9、3∶7、5∶5和7∶3),研究氮肥运筹对小麦植株C-N积累与转运规律、产量、蛋白质含量及氮素利用的影响。结果表明,适当增加施氮量及追肥比例可同步提高两小麦品种籽粒产量和蛋白质含量。随施氮量和追肥比例的增加,两品种干物质转运量均呈先增后降的趋势,而干物质转运效率及其对籽粒产量的贡献率则显著降低。营养器官氮素转运量随施氮量增加而增加,随追肥比例增加先增后降;氮素转运率及其对籽粒氮素贡献率则随施氮量和追肥比例增加而下降。相关分析表明,提高花后干物质积累是提高小麦产量的重要途径,而促进花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运是提高小麦蛋白质含量的重要措施。增加施氮量和基肥比例显著增加了两品种氮素的表观损失量并降低了氮素利用效率。本试验条件下,增施氮肥至225 kg·hm-2,追肥比例宁麦9号≤50%、豫麦34号为50%～70%可同步提高两品种籽粒产量、品质和氮素利用效率,降低氮素损失。     

施氮时期对专用小麦干物质和氮素积累、运转及产量和蛋白质含量的影响

为了明确施氮时期对小麦花后干物质和氮素积累与运转的影响及其与产量和品质的关系，在大田高产条件下，研究了不同追氮时期对二个专用小麦品种开花前后氮素同化、运转和蛋白质含量的影响。结果表明，拔节和孕穗期追氮均提高了小麦产量和籽粒蛋白质含量，但过迟追氮不利于产量和蛋白质含量的同步提高。不同追氮处理显著提高了徐麦26花后氮素积累量，降低了营养器官贮存氮素向籽粒的转运，但提高了淮麦18营养器官贮存氮素向籽粒的转运。相关分析表明，徐麦26籽粒蛋白质合成所需氮素主要来源于花后氮素同化，而淮麦18则更多地依赖于开花前贮存氨素的再动员与分配。     

玉米株型对大豆氮素积累、转运和籽粒蛋白质产量的影响

以“玉/豆”套作模式为背景,三个不同株型的玉米和三个不同熟期的大豆材料,采用两因素裂区设计,研究了大豆地上部氮素积累和转运,以及籽粒蛋白质的差异。结果表明,各大豆品种中,以晚熟大豆在不同时期、不同器官的氮素积累量为最高,分别高出中、早熟品种 121.09%和165.33%,其氮素积累速率、有效荚数、籽粒产量和蛋白质含量平均分别为3.78kg/hm2/d、60.27荚、3 840.22kg/hm2和48.71 %,均显著高于中、早熟品种;大豆地上部氮素积累总量、积累速率、转运量和单株有效荚数均随着玉米株型的变化（从紧凑型到平展型）而减少,紧凑型玉米下的大豆籽粒产量和蛋白质产量分别为2 609.10kg/hm2和1 203.83kg/hm2,显著高于其他玉米株型处理;交互作用分析表明,玉米株型与大豆熟性在单株荚数、单荚粒数、籽粒产量和蛋白质产量上互作显著;相关性分析表明蛋白质产量与籽粒产量极显著相关。因此,选择紧凑型玉米与晚熟大豆品种搭配有利于提高套作大豆的产量,从而提高籽粒蛋白质产量。     

不同年代育成大豆品种钙的营养差异研究

用原子吸收分光光度计测定了中美当代大豆品种和中国20年代大豆品种不同器官、不同生育时期的钙含量.结果表明:大豆植株不同部位钙的百分含量依次为:叶片＞茎＞叶柄＞籽粒＞荚皮;美国当代大豆品种茎秆和籽粒中钙的百分含量高于中国当代品种;从结荚期到完熟期,中美大豆植株中钙的百分含量随着生育时期的变化而逐渐降低;施用磷酸二铵以后,大豆在结荚期到鼓粒期增加了植株对钙的吸收,但进入始熟期以后,大豆植株钙的百分含量受磷酸二铵肥力影响不大;成熟时豆秸(包括茎、荚皮)、籽粒及大豆植株钙的绝对含量表明,相同器官内,中美当代大豆品种钙绝对含量高于中国20年代品种,其中美国当代品种的籽粒和植株钙绝对含量高于中国当代品种,中美当代品种豆秸中钙绝对含量无显著差异.     

免耕覆盖条件下氮磷配施对旱地小麦氮素积累、分配及产量的影响

为给免耕覆盖条件下旱地小麦高产和氮肥管理提供理论依据,通过大田试验研究了150kg·hm-2和180kg·hm-2两种施氮水平下不同氮磷配比(1∶0.5、1∶0.75、1∶1)对旱地小麦植株氮素积累和转运、氮利用效率及产量的影响。结果表明,在1∶0.5和1∶0.75氮磷配比下,增加施氮量可提高小麦开花和成熟期植株氮素积累量、营养器官花前贮存氮素转运量及其对籽粒氮素的贡献率,并最终提高产量、籽粒蛋白质含量及氮素收获指数;在氮磷比为1∶1时,增加施氮量则表现出相反的结果。在低氮(150kg·hm-2)条件下,增施磷肥可提高开花期和成熟期地上部氮素积累量、营养器官花前贮存氮素转运量及转运效率,并提高产量、籽粒蛋白质含量、氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮素收获指数;高氮(180kg·hm-2)条件下,上述指标则随着施磷量的增加呈先升后降的趋势。总体来看,1∶0.75的氮磷比最有利于小麦植株氮素吸收及营养器官花前贮存氮素向籽粒的转运,并最终获得了最高的籽粒产量、氮肥利用率及氮素收获指数。     

限水灌溉对极端晚播密植小麦籽粒产量、蛋白质含量和水氮利用效率的影响

为了解极端晚播密植小麦的限水灌溉效果,2012年11月至2014年6月以弱春性小麦偃展4110和半冬性小麦矮抗58为材料,在华北地区典型水浇地进行晚播(11月中旬)密植(600万株·hm-2)试验,比较了常规灌溉(拔节期和开花期各灌水60mm)和限水灌溉(拔节期灌水60mm)的小麦开花后氮素吸收转运分配、籽粒产量和蛋白质含量以及水氮利用效率。与常规灌溉相比,限水灌溉可促进极端晚播密植小麦开花前氮素在开花后向籽粒的转运量、转运效率及其对籽粒氮素的贡献率,显著提高氮素收获指数和籽粒蛋白质含量,但对开花后氮素积累量以及小麦氮素吸收效率、籽粒产量和水分利用效率的影响因生长季而异。与常规灌溉相比,限水灌溉下偏旱的2012-2013生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率降低,籽粒产量和水分利用效率无显著变化;偏湿润的2013-2014生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率维持稳定,籽粒产量和水分利用效率分别提高4.3%~5.3%和10.4%~13.3%。极端晚播密植栽培模式下,限水灌溉不仅可促进小麦营养器官氮素向籽粒的转运,提高小麦氮收获指数和籽粒蛋白质含量,还能在偏湿润的年份提高籽粒产量和水分利用效率。     

Varietal Difference in Nitrogen Redistribution from Leaves and Its Contribution to Seed Yield in Soybean

A large amount of nitrogen is redistributed from vegetative organs to the seeds during seed filling in soybean (Glycine max [L.] Merrill). However, the effect of nitrogen redistributed from leaves on the seed yield production is not clear. We evaluated the varietal difference in nitrogen redistribution and its contribution to the seed yield. Ten soybean cultivars were cultivated under conventional conditions in the field in Saga, Japan. The plant samples were collected at various reproductive stages, and then the nitrogen contents in each part were determined. The redistributed nitrogen was estimated by the difference in the nitrogen contents of leaves between the plants at the R5 and R7 stages. The nitrogen content of leaves began decreasing after R5 stage in all cultivars, indicating the start of nitrogen redistribution. About 13.8% to 37.9% of the total nitrogen in the seeds was estimated to have been redistributed from the leaf tissues in the ten cultivars. The seed yield was correlated positively with the amount of redistributed nitrogen from leaves but neither with the nitrogen concentration in the leaves at R5 nor with the proportion of redistributed nitrogen in the seeds. However, in high seed yielding years, 2008 and 2009, the seed yield was not associated with nitrogen redistribution; and the lowest nitrogen redistribution was associated with a relatively high seed yield in Tamahomare. Our results indicated that redistribution of a large amount of nitrogen does not always contribute to high seed yielding, implying the direct nitrogen uptake during seed filling could be more important factor for high seed yielding depending on the cultivars.     

鼓粒期间不同品质类型大豆植株酰脲含量变化规律研究

酰脲是大豆固氮产物,是根瘤固氮由根系向地上部运输的主要形式。以高油型大豆品种东农47和高蛋白型大豆品种东农48为供试材料,采用沙培培养的方法研究了鼓粒期间大豆植株酰脲含量变化规律。结果表明:随鼓粒进程的推进,两个品种大豆各器官酰脲含量均呈下降趋势;各器官酰脲含量顺序为茎荚果根叶;不同器官中尿囊酸和尿囊素比例变化趋势不同;茎中酰脲含量与氮素含量呈极显著正相关,东农48叶中酰脲含量与氮素含量呈显著正相关,而东农47未表现出相关关系,两个供试品种其它器官酰脲含量与氮素含量无相关关系;高蛋白大豆品种东农48叶片酰脲含量较高、氮素含量较低,而高油型大豆品种东农47叶片酰脲含量较低、氮素含量则较高。     

蛋白质含量不同的大豆籽粒形成过程中内源激素活性的变化

对蛋白质含量不同的大豆籽形成过程中内源激素活性变化的研究表明：ＧＡ３活性在不同基因型大豆差异,但活性高峰期和总的变化规律在品种（系）间是相似的。高蛋白和中蛋白含量的品种在籽粒粒发育初期就表现出较高的ＧＡ３活性在不同高蛋白和中蛋白品种的ｉＰＡｓ和ＩＡＡＩ舔生在籽粒形成过程中出现两个高峰期,而低蛋白品系的ＩＡＡＫ人出现一个高峰期。中蛋白品种的ｉＰＡｓ活性在籽粒形成过程中明显高于其他类型的品种。而低蛋白     

低硒土壤中不同主栽大豆品种积累硒的差异及其原因

通过大田和盆栽试验研究了低硒土壤中主栽大豆品种积累硒的品种差异并对其机理进行了初步探讨。结果表明 ,无论施硒与不施硒 ,不同大豆品种子粒对硒的积累均存在显著的差异。供试品种中 ,通矮 4 0 5积累土壤硒的能力较强 ,启东绿皮黄豆硒肥的肥效较高。盆栽试验结果表明 ,两品种子粒积累硒的差异是由于植株对土壤有效硒利用率的不同造成的。在硒酸钠依时间和浓度的吸收动态试验中 ,通矮 4 0 5幼苗含硒量均高于启东绿皮黄豆 ,但硒从根部向地上部的运输则无差异。说明通矮 4 0 5植株对土壤溶液中Se6 +较强的吸收能力导致了其对低硒土壤中有效硒有较高的利用率 ,是其子粒积累硒能力较强的根本原因。     

Stem growth during seed production in soybean: Implications for pod yield

In soybean (Glycine max (L.) Merr.), stems remain a competitive carbon resource sink during reproduction. Radial stem expansion after termination of axial stem growth requires resources to produce secondary cell walls in secondary vascular tissues. The impact of both the timing and extent of secondary growth in stems on fruit production in soybean is unknown. We hypothesized that cultivars gaining higher amounts of secondary vascular tissues during seed filling would experience lower reproductive output. Four determinate cultivars were grown in a greenhouse and harvested at the beginning and ending of seed filling for biomass determination and tissue composition measurement (ImageJ-Fiji). Cultivar ‘Hanover’ entered seed filling with the lowest amount of secondary phloem. It produced the largest increase in radial stem expansion, largest seeds, and fewest undeveloped (aborted) fruits. The physiological role of active secondary phloem production in stems for seed production in soybean reproduction is unclear. We reject our initial hypothesis and propose that high fitness may require the concomitant growth of vegetative and reproductive organs.     

大气CO2浓度升高对大豆不同器官碳水化合物积累的影响

研究大气CO2浓度升高对非结构性碳水化合物分配积累的影响,可填补大豆气候变化生物学的部分空白,也又可为选育适应未来气候条件的大豆品种以及高产栽培策略提供理论支撑。本研究以大豆品种紫花4（ZH4）、小黄金（XHJ）、丰收10号（FS10）和嫩丰1号（NF1）为材料,利用开顶式气室模拟研究大气CO2浓度升高到550 μmol·mol-1对大豆鼓粒期（R5）和完熟期（R8）不同器官光合产物积累和分配的影响。结果表明：大气CO2浓度升高对不同器官C浓度的影响存在品种间差异。除了R5期XHJ叶片和R8期NF1根系,大豆不同器官C浓度表现出增加的趋势。大气CO2浓度升高显著增加R5期大豆叶片可溶性糖浓度（33.4%~90.0%）;而蔗糖和淀粉浓度对大气CO2浓度升高的响应受到品种因素的影响,XHJ叶片蔗糖浓度和FS10叶片淀粉浓度分别降低9.7%和13%,其余品种叶片蔗糖和淀粉浓度显著增加。在R8期,大气CO2浓度升高后大豆籽粒可溶性糖、蔗糖和淀粉浓度均表现出增加的趋势,籽粒可溶性糖浓度平均增加22%。同R5期相比,R8期大豆营养器官的碳水化合物浓度显著下降,表明营养器官碳水化合物的再利用能力决定大豆产量的增幅。ZH4、XHJ和FS10的产量平均增加32.7%,而NF1产量增加不显著。大气CO2浓度升高显著提高了大豆植株C的同化能力,但不同品种间差异显著。“源端”叶片蔗糖转化能力强,“流端”茎秆装卸同化产物效率高,以及“库强”较大的大豆品种在未来大豆品种选育和生产中应该是重点关注对象。     

不同类型大豆品种籽粒蛋白质含量的积累规律研究

选用在黑龙江省种植面积较大的12个大豆品种为材料,从鼓粒期开始,每隔7 d取一次样,研究不同类型大豆品种籽粒蛋白质含量的积累动态规律.结果表明:不同类型大豆品种籽粒蛋白质的积累动态规律不同.高蛋白品种呈双峰曲线变化,高油品种和中间型品种呈单峰曲线变化,但峰值出现的时间不同.在籽粒形成的中后期,不同类型大豆品种平均籽粒蛋白质含量的变化趋于平稳,高蛋白品种蛋白质含量最高,高油品种最低,中间型品种介于两者之间.不同类型大豆品种在各取样时期的平均籽粒蛋白质含量的差异达到显著或极显著水平,且蛋白质的合成以籽粒形成的中后期为主.     

根瘤菌对大豆根际土壤微生物及大豆农艺性状的影响

为研究施用根瘤菌条件下,大豆不同生育期土壤中微生物数量的动态变化及其对大豆农艺性状的影响,于大豆苗期、花期、结荚期、鼓粒期、成熟期分别对大豆根际土壤细菌、真菌、放线菌采用平板计数法进行数量测定;于大豆成熟期对大豆农艺性状及产量进行测定。结果表明:大豆根际土壤微生物数目随大豆生育期不同而发生变化。与对照相比,根瘤菌的施用均增加了除花期外各时期土壤中细菌的数量,在结荚期、鼓粒期和成熟期,增加了土壤真菌数量,在结荚期和成熟期增加了土壤放线菌数量;根瘤菌的施用增加了大豆的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数,且有效增加了大豆产量,与对照相比增产19.44%。     

不同钼积累水平大豆品种苗期碳氮代谢生理差异

      为探究不同钼积累能力的大豆品种对缺钼条件下生理代谢的差异,以品种1301（钼高积累）和品种1304（钼低积累）为材料,在营养液培养下研究了两个品种光合碳代谢以及氮代谢生理差异。结果表明：缺钼降低了大豆叶片光合碳代谢能力。缺钼条件下,品种1301叶片光合速率可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b 含量显著高于1304,表明1301具有较高的光合碳代谢能力。缺钼也降低了根中氮代谢能力。缺钼条件下,品种1301中硝酸还原酶活性和铵态氮含量均显著高于品种1304,表明1301具有较强的氮代谢能力。以上结果表明大豆钼高积累品种能累积较多的钼,且表现出较高的碳氮代谢能力。因此认为培育大豆钼高积累品种是提高大豆生理代谢能力的一种经济有效的措施。     

Leaf and seed micronutrient accumulation in soybean cultivars in response to integrated organic and chemical fertilizers application

Plant nutrients can be influenced by organic materials of soils. An experiment was conducted to evaluate the effect of organic amendments on elements uptake by soybean cultivars in a silty loam soil in Mazandaran province, Iran. The experiment was carried out in split plot based on randomized complete block design with three replications in 2006. Main plots were included 8 fertilizer treatments consisted of 20 and 40 Mg ha(-1) Municipal Solid Waste Compost (MSW), Vermicompost (VC) and Sewage Sludge (SS) which enriched with 50% chemical fertilizers needed by soil, only chemical fertilizer treatment and control. Sub plots consisted of three genotypes of soybean (032, 033 and JK). Grain yield was determined and soybean leaves and seeds were digested and analyzed for Mn, Cu, Zn and Fe. Results showed that yield and elements content in soybean leaves and seeds (Mn, Cu, Zn and Fe) were influenced by all treatments. The 40 Mg ha(-1) of sewage sludge enriched with chemical fertilizers produced maximum grain yield. Different soybean cultivars had also significant differences in terms of leaf and seed micronutrients accumulation. Maximum grain yield was observed in JK and 033. Mean comparisons showed that interaction effects of fertilizer and cultivar had significant differences on Mn, Cu and Fe content in soybean leaves, so that the maximum Cu content was observed in 032 cultivars with 40 Mg ha(-1) enriched sewage sludge and municipal waste compost. Also the highest amount of Fe was obtained for JK cultivar when the 40 Mg ha(-1) of municipal compost was used. Among different mentioned traits, Fe and Cu content in leaf and seed and Zn content in leaf had a positive and significant correlation with grain yield.