不同进化类型大豆对资源利用的差异研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimmyreagan
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竞争是农田中普遍存在的一种现象。本研究以进化程度不同的野生大豆、半野生大豆和栽培大豆为研究对象,研究不同进化程度大豆混种对大豆光合生理、碳代谢、氮代谢和籽粒产量等的影响,并借鉴植物生态学中竞争的研究方法,分析了不同进化程度的大豆间竞争能力的变化特征,研究结果如下:在始花期(R1)和始荚期(R3)时期,混种提高了半野生大豆的净光合速率和单株叶面积,降低了野生大豆的净光合速率和单株叶面积。栽培大豆与半野生大豆混种时,栽培大豆净光合速率和单株叶面积下降;与野生大豆混种时,栽培大豆净光合速率和单株叶面积上升。因此,3种不同进化程度大豆光合能力表现为:半野生大豆>栽培大豆>野生大豆。在R1和R3时期,混种提高了半野生大豆的叶片蔗糖和淀粉含量、叶片酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,降低了野生大豆的叶片蔗糖和淀粉含量、叶片AI、NI、SPS和SS活性。栽培大豆与半野生大豆混种时,栽培大豆的叶片蔗糖和淀粉含量、叶片SPS、SS、AI和NI活性降低;与野生大豆混种时,栽培大豆的叶片蔗糖和淀粉含量、叶片SPS、SS、AI和NI活性升高。说明混种提高了半野生大豆的碳代谢酶活性和光合产物含量,降低了野生大豆的碳代谢酶活性和光合产物含量,栽培大豆的碳代谢酶活性和光合产物含量取决于混种大豆类型。3种进化程度大豆的碳代谢酶活性和光合产物含量表现为:半野生大豆>栽培大豆>野生大豆。在R1和R3时期,混种均提高了半野生大豆的叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性、养分(氮磷钾)含量,降低了野生大豆的叶片NR和GS的活性、养分(氮磷钾)含量。栽培大豆与半野生大豆混种时,栽培大豆的叶片NR和GS活性、养分(氮磷钾)含量降低;与野生大豆混种时,栽培大豆的叶片NR和GS活性、养分(氮磷钾)含量升高,说明混种模式对半野生大豆叶片氮代谢酶活性和养分吸收起促进作用,对野生大豆叶片氮代谢酶活性和养分吸收起抑制作用。3种进化程度大豆的氮代谢能力和养分吸收能力表现为:半野生大豆>栽培大豆>野生大豆。在R1、R3和R7时期,混种提高了半野生大豆的单株产量和粒数,降低了野生大豆的单株产量和粒数。栽培大豆与半野生大豆混种时,栽培大豆的单株产量和粒数下降;与野生大豆混种时,栽培大豆的单株产量和粒数上升。在混种模式下,R1、R3和R7时期,半野生大豆和栽培大豆的单株干物质积累量上升,野生大豆单株干物质积累量下降。收获指数(HI)表明,混种模式下半野生大豆的HI升高,野生大豆和栽培大豆的HI均降低,且野生大豆的降低幅度显著高于栽培大豆。上述结果表明,混种模式对半野生大豆的生物量积累、产量特性和HI起促进作用,对野生大豆的生物量积累、产量特性和HI起抑制作用,对栽培大豆的生物量积累和产量的影响主要取决于邻体植物种类,但HI均降低。因此,3种进化程度大豆的产量特性表现为:半野生大豆>栽培大豆>野生大豆。对3种进化程度大豆的竞争能力指标进行分析,结果表明野生大豆的相对产量(RY)<1,半野生大豆的RY>1;栽培大豆和野生大豆混种,栽培大豆的RY>1,栽培大豆和半野生大豆混种,栽培大豆的RY<1。栽培大豆对野生大豆、半野生大豆对野生大豆、半野生大豆对栽培大豆的竞争攻击力系数(AG)始终大于0,AGBZ>AGZY>AGBY,竞争比率(CR)始终大于1,CRZY>CRBZ>CRBY。野生大豆和栽培大豆混种,野生大豆的相对竞争严重程度(RSC)和相对竞争强度(RCI)均大于栽培大豆,即RSCYZ-Y>RSCYZ-Z和RCIYZ-Y>RCIYZ-Z;野生大豆和半野生大豆混种,RSCYB-Y>RSCYB-B和RCIYB-Y>RCIYB-B;半野生大豆和栽培大豆混种,RSCBZ-B<RSCBZ-Z和RCIBZ-B<RCIBZ-Z。因此,3种进化程度大豆的竞争能力存在差异,竞争能力等级表现为:半野生大豆>栽培大豆>野生大豆。
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