發(fā)布時(shí)間：2020-06-16 21:09

【摘要】：遮蔭會(huì)造成大豆莖稈過(guò)度伸長(zhǎng)、變細(xì),易發(fā)生倒伏,最終導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。不同大豆品種對(duì)遮蔭的響應(yīng)不同,耐蔭品種抗倒伏能力較強(qiáng),可以獲得較高的產(chǎn)量。為了明確大豆對(duì)遮蔭的響應(yīng)機(jī)制,本文從遮蔭對(duì)大豆形態(tài)建成、光合生理、干物質(zhì)積累與分配和氮代謝等方面的影響出發(fā),研究了:(1)大豆對(duì)玉豆帶狀間作光環(huán)境的生理適應(yīng)性,(2)玉豆帶狀間作條件下大豆倒伏的原因,(3)人工遮光處理對(duì)大豆葉片光合生理的影響,(4)人工遮光處理對(duì)大豆氮代謝以及干物質(zhì)積累的影響,試圖探明大豆對(duì)遮蔭脅迫的響應(yīng)機(jī)制,為耐蔭大豆品種的選育提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.玉豆帶狀間作大豆葉片光飽和點(diǎn)降低,面對(duì)中午強(qiáng)光脅迫,葉片激發(fā)能過(guò)剩,大豆葉片通過(guò)降低光系統(tǒng)II吸收的光能用于光化學(xué)進(jìn)程的比例,限制電子傳遞鏈的電子傳遞,增加非光化學(xué)熒光淬滅(NPQ),及時(shí)耗散過(guò)剩的激發(fā)能。同時(shí),提高了葉片抗氧化酶活性及時(shí)的清除活性氧,防止光損傷的發(fā)生。2.玉豆帶狀間作種植模式顯著的改變了帶狀間作大豆莖稈機(jī)械強(qiáng)度和形態(tài),降低了大豆的耐倒伏能力,增加倒伏風(fēng)險(xiǎn)。耐倒伏品種具有更低的株高、重量平衡點(diǎn)和平均節(jié)間長(zhǎng),這有利于降低由莖稈過(guò)渡伸長(zhǎng)生長(zhǎng)引起的倒伏。同時(shí),耐倒伏品種還具有較高的維管束個(gè)數(shù)、木質(zhì)部比率、纖維素和木質(zhì)素含量,這些可以增加莖機(jī)械強(qiáng)度,減少莖倒伏發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。耐倒伏品種通過(guò)抑制IAA和GA_3合成來(lái)延緩莖伸長(zhǎng)生長(zhǎng),防止過(guò)渡伸長(zhǎng)所引起的倒伏。3.帶狀間作大豆葉片光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、光飽和點(diǎn)(LSP)和最大飽和光合速率(Amax)顯著下降,這表明帶狀間作大豆葉片光合能力受到了限制。大豆通過(guò)提高表觀量子效率(AQE)、葉綠素b含量、PI_(ABS)(以吸收光能為基礎(chǔ)的性能參數(shù))和φ_(Po)(最大光化學(xué)效率)來(lái)增加葉片光能截獲能力和光系統(tǒng)II活性。然而,大豆葉片厚度和柵欄組織厚度變薄,導(dǎo)致葉綠體減少;同時(shí)電子傳遞鏈的電子傳遞受到限制,導(dǎo)致大豆葉片光合能力的下降。為了進(jìn)一步明確不同耐蔭大豆品種的光合能力差異,采用人工遮光方式進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,耐蔭品種遼豆32的葉綠素含量、PI_(ABS)、A_(max)、R_d(暗呼吸速率)和AQE均高于不耐蔭品種遼豆29,這表明遼豆32的光能截獲能力、光系統(tǒng)II活性及光合利用效率均要高于遼豆29。4.遮光條件下,大豆發(fā)生明顯的蔭蔽反應(yīng),株高變高,莖稈伸長(zhǎng)變細(xì),干物質(zhì)積累降低,單株莢數(shù)和單株粒數(shù)下降,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量顯著下降。在50%遮光條件下,不同基因型品種出現(xiàn)了顯著的耐性差異,耐蔭品種可以限制莖的伸長(zhǎng),保持較低的株高,這有利于降低倒伏風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)更高的葉面積有利于截獲更多的光能,獲得更高的產(chǎn)量。但在75%遮光條件下,遮光脅迫嚴(yán)重,葉片所獲得的光能已經(jīng)無(wú)法滿足大豆生長(zhǎng)需求,兩個(gè)品種的生長(zhǎng)發(fā)育均受到嚴(yán)重限制,發(fā)生蔓生現(xiàn)象,倒伏嚴(yán)重。5.遮光會(huì)顯著的降低大豆植株氮素積累,但會(huì)顯著的提高葉片氮含量。遮光會(huì)降低大豆葉片的NR和GS活性,氮素還原和氨同化能力下降,導(dǎo)致葉片NO_3~-含量的累積及可溶性蛋白含量的降低,不利于氮素的積累,導(dǎo)致碳、氮代謝受阻,光合速率下降。在一定的遮光條件下,耐蔭品種遼豆32氮代謝關(guān)鍵酶所受影響更小,并能保持相對(duì)較高的NO_3~-和可溶性蛋白含量,最終可以獲得更多的氮素積累。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S565.1
【圖文】：

圖 2-1 大豆冠層平均光合有效輻射日變化(A)和最大光合有效輻射日變化(B)Fig.2-1 Diurnal variation of average PAR (A) and Diurnal variation of maximum PAR (B) on the soybeancanopy2.2.2 玉米大豆帶狀間作對(duì)大豆葉片葉綠素含量、單株葉面積和解剖結(jié)構(gòu)的影響表 2-1 不同種植模式對(duì)大豆葉片葉綠素含量、單株葉面積和解剖結(jié)構(gòu)的影響

圖 2-2 帶狀間作和單作下大豆葉片的光合響應(yīng)曲線t photosynthetic rate (Pn), measured as CO2uptake in soybean leaf under monong光合有效輻射的增加，大豆葉片光合速率迅速增加，當(dāng)光合有效 m-2 s-1后增加幅度開(kāi)始放緩，并逐漸達(dá)到飽和（圖 2-2）。在較低光合

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2716591