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本研究在大田条件下,设置三个磷水平,对磷高效基因型大豆(铁7555、辽豆13)和磷低效基因型大豆(凤交59-15、辽豆11)的部分形态和生理指标进行了系统研究,探讨不同基因型大豆对磷素敏感程度的变化规律。主要研究结果如下:
1.对形态指标研究表明:(1)低磷条件下,磷低效基因型的株高、叶面积被明显抑制,磷高效基因型受抑制较小;高磷条件下,两类基因型株高均有增加,磷低效基因型的增加幅度明显高于磷高效基因型;而叶面积的变化则表现不同,磷低效基因型的增幅较大,而磷高效基因型则表现无规律。(2)植株干重累积符合Logistic方程,处理间与基因型间Logistic方程参数有变化;在磷素的不同处理中,高磷处理下获得相对较大的最大增长速率、平均增长速率及较高的生物产量。磷肥供应不足造成最大增长速率及平均增长速率较低。可见,不同磷肥用量可通过影响上述参数而影响大豆总生物量的增长。(3)低磷水平下磷低效基因型根干重降幅较磷高效基因型大;高磷水平下磷低效基因型增幅较磷高效基因型大。表明磷能促进根系的生长,但对不同磷效率基因型的影响不同。(4)低磷水平下,磷低效基因型比磷高效基因型根冠比增加幅度大;高磷水平下磷低效基因型比常磷有所增加,磷高效基因型与常磷比差别不大。(5)对根瘤数的研究表明:在低磷水平下磷低效基因型和磷高效基因型的根瘤数分别下降52%和13.8%;在高磷水平下,磷低效基因和磷高效基因的根瘤数分别增加156.3%和11.5%,表明大豆根瘤数量与磷素营养有很大的关系,磷素营养有利于根瘤的形成。(6)根际含水量的研究表明:低磷水平下,根际含水量的变化均为下降趋势,下降的幅度磷低效基因型大于磷高效基因型;在高磷水平时两个基因型与常磷比无明显差异。(7)低磷水平下,植株伤流量与伤流液中磷含量均出现下降趋势,且基因型间有差异;磷高效基因型伤流量和磷含量下降幅度略小于磷低效基因型,高磷水平下,磷低效基因型伤流量和磷含量较磷高效基因型增幅大。伤流量与其磷含量呈极显著正相关。
2.对光合性能指标研究表明:低磷条件下,大豆叶片的光合性能的指标间有如下关系:光合速率与气孔导度间存在着极显著相关,两者都呈下降趋势;胞间CO2浓度与光合速率显著相关;光合速率与蒸腾速率显著相关;胞间CO2浓度与气孔导度极显著相关;蒸腾速率与气孔导度极显著相关;蒸腾速率与胞间CO2浓度显著相关。叶绿素含量变化表明低磷条件迫使大豆叶片寿命缩短,低磷水平下大豆叶片寿命会缩短85.5%左右,在高磷条件下,两类基因型叶片寿命和叶绿素比常磷略有增加。说明磷素对叶绿素的合成有影响,基因型间无明显差异。
3.对考种指标的分析表明:(1)在节数变化上磷水平与磷高效基因型呈显著相关,与磷低效基因型相关程度不显著。(2)低磷水平下大豆分枝数减少,磷高效基因型减少幅度小于磷低效基因型;高磷水平下磷低效基因型分枝数增加,而磷高效基因型却略有降。(3)对产量构成因素和产量的分析表明,低磷条件下,磷低效基因型各产量构成因素平均下降幅度大于磷高效基因型。小区产量亦呈明显下降趋势,与单株粒重下降幅度基本一致。说明磷低效基因型是高产品种,而磷高效基因型是稳产品种。