带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

引用本文

吴雨珊, 龚万灼, 廖敦平, 武晓玲, 杨峰, 刘卫国, 雍太文, 杨文钰. 带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响. 作物学报, 2015, 41(11): 1740-1747
WU Yu-Shan, GONG Wan-Zhuo, LIAO Dun-Ping, WU Xiao-Ling, YANG Feng, LIU Wei-Guo, YONG Tai-Wen, YANG Wen-Yu. Effects of Shade and Light Recovery on Soybean Cultivars (Lines) and Its Relationship with Yield in Relay Strip Intercropping System. ACTA AGRONOMICA SINICA, 2015, 41(11): 1740-1747 复制到剪切板

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作物学报编辑部

带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

吴雨珊¹, 龚万灼¹, 廖敦平², 武晓玲¹, 杨峰¹, 刘卫国¹, 雍太文¹, 杨文钰^1,^*

¹四川农业大学农学院 / 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室, 四川成都 611130

² 眉山市东坡区农业局植保植检站, 四川眉山 620020

^* 通讯作者(Corresponding author): 杨文钰, E-mail:mssiyangwy@sicau.edu.cn, Tel: 0835-2882004

第一作者联系方式: E-mail:wuys513@foxmail.com

收稿日期:2015-02-05 接受日期:2015-07-20 网络出版日期:2015-08-12

基金:本研究由国家自然科学基金项目(31171476)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-04-PS19)资助

摘要

选取我国南方套作模式下20个不同产量水平的大豆品种(系), 于2013—2014年采用净作和遮阴(遮阳网或玉米)对比分析了高产和低产大豆品种在荫蔽期及复光期的生长特点。结果表明, 荫蔽期间, 茎叶干物重显著低于净作, 分配规律表现为“茎多叶少”, 分别为58.4%和41.6%; 与高产类型大豆相比, 低产类型茎叶干重下降比例、茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著增加; 荫蔽期地上部干物质与产量呈显著正相关, 茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后, 地上部干物质迅速增加, 分配规律表现为“茎少叶多”, 复光后30 d分别为47.7%和52.3%; 高产类型地上部干物质、叶面积、叶干重比例、茎粗均显著大于低产类型, 茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积均显著小于低产类型; 地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例与产量呈显著正相关, 茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积与产量呈极显著负相关。通过复光前后生长性状与产量的回归分析, 复光后30 d的叶干物质比例、茎长/地上部干物质、茎粗可作为预测套作大豆产量的主要指标。上述结果表明, 选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积更大, 光照恢复期茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆品种可以在套作下获得高产。

关键词: 套作; 荫蔽; 复光; 大豆; 补偿生长; 产量

Effects of Shade and Light Recovery on Soybean Cultivars (Lines) and Its Relationship with Yield in Relay Strip Intercropping System

WU Yu-Shan¹, GONG Wan-Zhuo¹, LIAO Dun-Ping², WU Xiao-Ling¹, YANG Feng¹, LIU Wei-Guo¹, YONG Tai-Wen¹, YANG Wen-Yu^1,^*

¹College of Agronomy, Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest China, Ministry of Agriculture, Chengdu 611130, China

² Plant Protection and Inspection Station in Dongpo Region of Meishan, Meishan 620020, China

Abstract

A field experiment was conducted to compare agronomic traits during shade and light recovery periods between high yield and low yield soybean cultivars undershade net or in “maize-soybean” relay strip intercropping in 2013 and 2014. Twenty typical soybean varieties with different yield levels in relay cropping in south of China were used. The results showed that during shade period stem dry weight and leaf dry weight were significantly lower than those of control, the dry weight ratio of stem and leaf was 58.4% and 41.6% respectively under shade. Compared with the high yield soybeans, low yield cultivars had significantly higher decline rate of aboveground dry weight, stem length, stem length/ stem diameter, stem length/ aboveground dry weight, stem length/ leaf area and the yield was positively correlated with aboveground dry weight, and negatively correlated with stem weight ratio during shade period. During light recovery period, aboveground dry weight and leaf area increased rapidly, soybean showed more leaf weight ratio, stem dry weight and leaf dry weight were 47.7% and 52.3% respectively at 30 days after the recovery of light. High yield soybeans had significantly higher aboveground dry weight, leaf area, stem diameter, leaf weight ratio and significantly smaller stem length/ stem diameter, stem length/aboveground dry weight, stem length/leaf area. In light recovery duration, yield was positively correlated with aboveground dry weight, stem diameter, leaf area, and leaf weight ratio, and negatively correlated with stem length/ stem diameter, stem length/ aboveground dry weight. Stem length/ aboveground dry weight, stem diameter and leaf weight ratio were the three biggest variables determing yield selected by regression analysis. These results concluded that soybean cultivars with smaller stem length, larger aboveground dry weight and leaf area during shade period and smaller stem length/ aboveground dry weight, larger stem diameter and higher leaf weight ratio could obtain high yield in relay strip intercropping.

Keyword: Relay strip intercropping; Shade; Light recovery; Soybean; Compensation growth; Yield

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近年来, 我国大豆产业受国外大量进口大豆的冲击, 对外依存度已达80%^[1], 严重威胁产业安全。欲解决大豆自给, 必须提高大豆单产和扩大种植面积^[2]。北方大豆主产区由于水稻、玉米等大宗作物的迅速发展已难以扩大大豆种植面积, 因此在稳定北方单作大豆生产的基础上, 大力发展间套作大豆是提高我国大豆种植面积的重要途径^[3]。玉米-大豆带状套作复合种植模式是西南、华南间套种大豆优势产区的代表模式之一, 至2013年, 四川省玉米套作大豆推广面积达43.2万公顷, 推动了全国间套作大豆的发展, 对增加我国大豆总产量、促进大豆产业发展起到了十分重要的作用^{[4, 5, 6]}。

在玉米-大豆带状套作模式下, 大豆营养生长阶段与玉米共生, 生长发育受玉米遮阴影响; 玉米收获后, 荫蔽解除, 大豆处于正常光照条件下进行生殖生长直至成熟。目前, 针对玉豆共生阶段(荫蔽期)大豆生长发育的研究一是大豆的形态建成^{[7, 8, 9]}, 主茎长显著增加、茎粗显著下降, 倒伏率增加^[13]; 二是光合特性^{[10, 11, 12]}, 净光合速率和叶绿素a/b值降低, 叶绿素含量增加, 以及叶面积指数和比叶重减小等。玉米收获后复光对大豆生长的影响研究较少。已有报道表明, 玉米收获后, 大豆光合生产逐渐恢复, 且在较宽的种植幅宽, 或者与荫蔽较弱的紧凑型玉米搭配时, 大豆生育后期的光合能力更高或接近净作^{[11, 14]}。通过品种筛选, 发现不同大豆品种对带状套作模式中的荫蔽胁迫存在耐阴性差异, 耐阴型品种在遮阴条件下主茎伸长程度低、光合能力也优于不耐阴型品种, 但是, 大豆在玉米收获复光后处于产量形成关键时期, 此时的生长性状及其对产量的贡献尚未报道。因此, 本试验研究了带状套作模式中荫蔽及复光对20个大豆品种(系)生长性状及产量的影响, 旨在明确大豆在套作复光前后的生长差异及其与产量的关系, 为筛选适宜套作的大豆品种提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据前期试验结果, 选取了带状套作下10个高产(≥ 1200 kg hm^-2)和10个低产(< 750 kg hm^-2)的大豆品种(系)(见表1)。

表1 参试材料 Table 1 Soybean varieties used in this experiment

1.2 试验设计

2013年在四川农业大学雅安校区教学科研园区进行试验。采用二因素裂区设计, A因素为光照处理, 大豆单作(对照, CK)和模拟玉米-大豆带状套作遮荫(imitated relay cropping shade, IRCD)(在大豆播种地上搭建2 m高铁架, 于大豆播种日采用透光率为60%的绿色遮阳网持续50 d模拟带状套作的共生期遮阴, 对应玉米收获日取消遮阳网模拟光照恢复); B因素为品种(表1)。试验设3个重复。大豆单作和模拟带状套作中大豆的播种时间一致, 6月11日播种, 密度为9.9万株 hm^-2, 每个品种种植2行, 行长2 m, 行距0.5 m, 穴距0.2 m, 每穴2株。

为了验证2013年试验结果, 2014年在四川农业大学雅安校区教学科研园区采用二因素裂区试验, A因素为种植模式, 大豆单作(对照, CK)和玉米-大豆(2:2)带状套作遮阴(relay cropping shade, RCD); B因素为品种(同2013年)。试验设3次重复, 小区面积12 m² (2 m× 6 m)。带状套作处理中的玉米品种为正红505, 3月28日育苗, 4月9日移栽。移栽时2行玉米组成1带, 行距0.5 m, 穴距0.4 m, 每穴2苗。每带玉米间隔1.5 m, 玉米密度5万株 hm^-2, 8月9日收获玉米。6月20日在玉米宽行内播种2行大豆, 行距为50 cm, 窝距0.2 m, 每窝2株, 密度为9.9万株 hm^-2。大豆单作处理为2行大豆组成1带, 带内行距0.5 m, 穴距0.22 m, 每穴2苗, 每带大豆之间间隔1.5 m, 保证种植密度及单株生长空间与带状套作相同。试验地土壤含全氮2.79 g kg^-1、全磷0.383 g kg^-1、全钾12.89 g kg^-1、速效氮168.6 mg kg^-1、速效磷81.3 mg kg^-1、速效钾140.1 mg kg^-1、有机质3.32%。带状套作处理中玉米施肥量为纯氮240 kg hm^-2、P₂O₅70 kg hm^-2、K₂O 90 kg hm^-2, 其中氮肥按底肥︰拔节肥︰穗肥2︰3︰5施用, 磷、钾肥以底肥施用。大豆全生育期均不施肥, 田间正常杂草病虫害管理。

1.3 测定项目与方法

试验期间, 调查记录大豆品种(系)的出苗、开花、收获日期, 计算遮荫期天数和恢复期天数。2013年参照当地玉米-大豆带状套作模式中的玉米收获日, 于试验期间取样3次, 分别为解除遮阴当天, 解除遮阴后第15天和第30天, 2014年取样时间分别为玉米收获当天, 收获后第15天和第30天, 两年取样时间分别为复光当天(DRL0)、复光后15 d (DRL15)、复光后30 d (DRL30)。每次取样时选择各小区长势一致的5株植株地上部。单株测定大豆茎长、茎粗, 按叶片、叶柄、茎(含花)分解植株。叶片经扫描叶面积后用于计算单株叶面积。随后分装样品杀青烘干称重, 计算单株地上部干物质量, 以及叶(叶片、叶柄)、茎两器官间的干物质分配比例。大豆成熟后从每小区连续选取10株, 风干后考察单株荚数、荚粒数、百粒重及产量。

1.4 数据分析

采用相对值^[15]来衡量套作模式荫蔽及复光对大豆各性状的影响程度, 相对值=荫蔽处理性状值/对照处理性状值, 该比值越接近1, 表示该性状的生长越接近相应单作。用SPSS17.0及Microsoft Excel 2013软件处理数据。Duncan’ s新复极差(SSR)法检验显著性。

2 结果与分析

2.1 套作荫蔽及复光对大豆产量及产量构成的影响

表2表明, 套作遮阴处理下高、低产类型大豆的产量、单株荚数显著小于对照; 带状套作下高产类型的产量分别为1541.51 kg hm^-2和1392.21 kg hm^-2, 单株荚数分别为57.74和54.55, 百粒重分别为20.43和20.72, 均显著高于低产类型。

表2 不同处理下大豆品种(系)的产量及其构成 Table 2 Yield and its component of soybean planted under different treatment

2.2 套作荫蔽及复光对大豆生长性状的影响

由表3可知, 与对照相比, DRL0 (复光当天)遮阴处理的大豆茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质两年均值分别增加了88.97%、227.89%和447.01%, 茎粗、地上部干物质、叶面积分别减少了44.23%、64.54%和47.17%; DAS15 (复光后15 d)遮阴处理和对照间以上性状差异仍然显著, 但差距缩小, DRL30 (复光后30 d)差距继续缩小, 高产类型的叶面积、茎长/叶面积处理间差异已不显著, 且高产类型差距缩小程度大于低产类型, 高产类型大豆的地上部干物质相对值分别为0.99和0.97, 显著大于低产类型的0.75和0.78, 茎长/地上部干物质相对值两年均为0.94, 显著大于低产类型的0.53和0.55。复光前后, 高产类型的茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质均显著小于低产类型, 茎粗、地上部干物质和叶面积均显著大于低产类型, 两年趋势一致。

表3 套作荫蔽及复光对大豆生长性状的影响 Table 3 Effects of shading and light recovery on growth characteristics of soybean

项目 Item	时间 Time	品种 Cultivar	处理 Treatment	ADW (g plant^-1)	LA (mm² plant^-1)	SL (cm)	SD (mm)	SL/SD	SL/ADW	SL/LA
2013
性状值TV	DRL0	低产LY	IRCS	2.65 c	576.03 c	94.27 a	2.65 c	35.57 a	35.57 a	0.16 a
			CK	8.43 a	1186.39 a	49.20 c	5.03 a	9.78 c	5.84 c	0.04 c
		高产HY	IRCS	3.81 b	668.57 b	85.92 b	3.46 b	22.85 b	22.55 b	0.13 b
			CK	9.52 a	1212.14 a	41.00 c	5.63 a	7.28 d	4.31 c	0.03 c
	DRL15	低产LY	IRCS	6.06 c	1095.14 d	105.73 a	3.71 c	28.50 a	17.45 a	0.10 a
			CK	15.77 a	1878.82 b	65.69 c	5.82 a	11.29 c	4.17 c	0.03 c
		高产HY	IRCS	9.72 b	1340.60 c	94.76 b	4.45 b	21.29 b	9.75 b	0.07 b
			CK	16.58 a	2101.39 a	54.47 d	6.49 a	8.39 d	3.29 d	0.03 c
	DRL30	低产LY	IRCS	13.39 d	1821.93 c	113.99 a	4.60 c	24.78 a	8.51 a	0.06 a
			CK	25.33 c	2418.69 b	77.92 c	6.52 b	11.95 c	3.08 b	0.03 b
		高产HY	IRCS	30.70 b	3088.70 a	101.68 b	6.55 b	15.52 b	3.31 b	0.03 b
			CK	32.55 a	3115.42 a	63.73 d	8.11 a	7.85 d	1.96 c	0.02 b
相对值RV	DRL0	低产LY		0.31 a	0.49 a	1.92 a	0.53 a	3.64 a	6.10 a	4.00 a
	DRL0	高产HY		0.40 a	0.55 a	2.10 a	0.61 a	3.41 a	5.24 b	4.33 a
	DRL15	低产LY		0.38 a	0.58 a	1.61 a	0.64 a	2.52 a	4.19 a	0.53 b
	DRL15	高产HY		0.59 a	0.64 a	1.74 a	0.69 a	2.54 a	2.97 b	0.94 a
	DRL30	低产LY		0.75 b	1.46 a	0.71 a	2.07 a	2.77 a	0.53 b	2.00 a
	DRL30	高产HY		0.99 a	1.60 a	0.81 a	1.98 a	1.69 b	0.94 a	1.50 b
2014
性状值TV	DRL0	低产LY	IRCS	3.02 c	706.15 c	97.06 a	2.76 c	32.79 a	32.14 a	0.14 a
			CK	9.44 a	1459.58 a	52.35 c	5.43 a	9.64 c	5.55 c	0.04 c
		高产HY	IRCS	3.82 b	872.40 b	83.97 b	3.37 b	23.52 b	21.98 b	0.10 b
			CK	10.12 a	1486.01 a	48.60 c	5.86 a	8.29 c	4.80 c	0.03 c
	DRL15	低产LY	IRCS	7.16 c	1146.91 d	106.46 a	3.92 c	29.39 a	14.87 a	0.09 a
			CK	18.53 a	2029.11 b	71.91 c	6.77 a	9.06 c	3.88 c	0.04 c
		高产HY	IRCS	9.93 b	1465.55 c	94.60 b	4.83 b	24.70 b	9.53 b	0.06 b
			CK	19.42 a	2264.19 a	60.67 d	6.99 a	7.59 d	3.12 d	0.03 c
	DRL30	低产LY	IRCS	15.46 d	2094.22 c	115.50 a	4.63 c	24.95 a	7.47 a	0.06 a
			CK	28.07 c	2684.43 b	81.46 c	9.55 a	8.53 c	2.90 b	0.03 b
		高产HY	IRCS	32.19 b	3179.39 a	105.60 b	8.83 b	11.96 b	3.28 b	0.03 b
			CK	34.34 a	3268.08 a	69.81 d	9.80 a	7.12 c	2.03 c	0.02 b
相对值RV	DRL0	低产LY		0.32 a	0.48 a	1.85 a	0.51 a	3.40 a	5.80 a	3.50 a
	DRL0	高产HY		0.38 a	0.59 a	1.73 a	0.58 a	3.00 a	4.58 a	3.33 a
	DRL15	低产LY		0.39 a	0.57 a	1.48 a	0.58 a	2.56 a	3.83 a	0.55 b
	DRL15	高产HY		0.51 a	0.65 a	1.56 a	0.69 a	2.26 a	3.05 a	0.94 a
	DRL30	低产LY		0.78 b	1.42 a	0.61 a	2.31 a	2.57 a	0.55 b	2.00 a
	DRL30	高产HY		0.97 a	1.51 a	0.90 a	1.68 a	1.61 a	0.94 a	1.50 b

DRL0: the day recovering light; DRL15: 15 days after recovering light; DRL30: 30 days after recovering light; IRCS: imitating relay cropping shade; CK: monocrop; ADW: aboveground dry weight; LA: leaf area; SL: stem length; SD: stem diameter; LY: low yield; HY: high yield. Values followed by different letters in the same column are significantly different at the 0.05 probability level.

DRL0: 复光当天; DRL15: 复光后15 d; DRL30: 复光后30 d; IRCS: 模拟带状套作遮阴; CK: 大豆单作。ADW: 地上部干物质; LA: 叶面积; SL: 茎长; SD: 茎粗; LY: 低产大豆; HY: 高产大豆。同列数字后不同字母表示差异达0.05显著水平。

表3 套作荫蔽及复光对大豆生长性状的影响 Table 3 Effects of shading and light recovery on growth characteristics of soybean

茎、叶器官的干物质分配比例见图1。干物质分配比例在DRL0表现为“ 茎多叶少” , 2013年和2014年高产类型叶干物质比例分别为40.6%和48.0%, 显著大于低产类型的34.9%和42.8%, 茎干物质比例分别为59.4%和52.0%, 显著小于低产类型。DRL30地上部干物质迅速增加, 干物质分配比例表现为“ 茎少叶多” , 2013年和2014年在DRL30的高产类型叶干物质比例分别为55.0%和55.6%, 显著大于低产类型, 茎干物质比例分别为45.0%和45.4%, 显著小于低产类型。

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	图1 不同处理下大豆茎、叶干物质分配比例缩写同表1。Fig. 1 Leaf and stem dry weight ratios of soybean planted under different treats Abbreviations are the same as those given in Table 1.

2.3 带状套作荫蔽期及复光期生长性状与产量关系

2.3.1 相关分析表4看出, 多数相关年间具有一致性。即产量与DRL0地上部干物质呈显著正相关(r = 0.305, 2013; r = 0.447, 2014; P< 0.05), 与茎干物质比例呈显著负相关(r = -0.395, 2013; r = -0.433, 2014; P< 0.05); 产量与DRL30地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例呈显著或极显著正相关, 与茎长/叶面积、茎长/地上部干物质呈极显著负相关。

表4 产量与复光前后生长性状的相关系数 Table 4 Correlation coefficients of soybean yield with growth characters under shading and light recovery period

2.3.2 逐步回归分析为了筛选出预测套作大豆产量高低的主体指标, 以与产量相关性最大的DRL30时期地上部干物质(x₁)、叶面积(x₂)、茎长(x₃)、茎粗(x₄)、茎长/茎粗(x₅)、茎长/地上部干物质(x₆)、叶干物质比例(x₇)、茎干物质比例(x₈)、茎长/叶面积(x₉)、DRL0时期地上部干物质(x₁₀)、茎干物质比(x₁₁)为自变量, 单株产量(y)为因变量进行逐步回归分析(表5)。两年回归方程决定系数分别为R²=0.973、R²=0.943, 且共同筛选出了相关性最大的3个指标即茎粗(x₄)、叶干物质比例(x₇)、茎长/地上部干物质(x₆), 可以用来预测大豆产量。

表5 多元线性逐步回归方程 Table 5 Multivariate linear regression equation

3 讨论

玉米-大豆带状套作模式中后茬大豆全生育期经历荫蔽和复光2个不同的环境。在阴蔽期间, 低光合有效辐射和低红光/远红光比例共同影响了大豆幼苗的形态建成。本研究发现, 遮阴期间大豆干物质分配表现为茎多叶少, 说明大豆在带状套作模式的荫蔽期表现出典型的植物避荫反应^{[9, 13]}。避荫反应是植物应对荫蔽的一种重要途径, 主要形态特征是下胚轴、茎、叶柄延长, 分枝减少, 开花提前, 以及叶片变小^{[16, 17]}。荫蔽期间, 不同品种(系)反应存在差异, 低产类型的茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著大于高产类型, 茎粗、地上部干物质和叶面积显著小于高产类型(表3), 且荫蔽期的茎干物质比例与产量呈显著负相关, 说明低产类型品种在荫蔽下将更多的物质用于主茎伸长, 高产类型虽然同样受遮阴处理的影响, 但影响程度较小。这与刘卫国等^[13]、王一等^[18]研究结果一致: 套作大豆主茎延伸程度越高, 造成的倒伏越严重, 产量损失也越大。前人关于套作荫蔽期间大豆的耐阴性研究主要集中在茎秆发育, 并未结合地上部干物质以及叶面积综合评价, 本研究通过综合比较高低产类型大豆的茎杆形态和地上部干物质的积累, 分析了其与产量的关系。据此, 在选择适宜带状套作的大豆品种时, 可着重选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积较大的品种。

在玉米收获后的恢复期, 大豆地上部干物质、叶干物质比例和叶面积出现了补偿增加, 干物质分配茎少叶多(图1), 说明在光照恢复后大豆对环境做出了再次响应, 通过增加叶面积提高光能捕获从而促进地上部干物质大幅增加, 减弱了荫蔽期的负面影响。王竹等^[11]和杨峰等^[19]对玉米大豆带状套作研究也发现, 玉米收获后大豆前期遭受的光合抑制得到缓解, 光合生产逐渐恢复, 大豆得到恢复生长。玉米收获后的大豆逐步转入生殖生长, 而生殖生长阶段的光照条件直接决定了大豆产量。有报道表明, 对大豆在生殖生长期进行光富集处理时能增加大豆产量, 暗示大豆生殖生长期增强光照有利于提高产量^{[20, 21, 22]}。也有研究发现, 大豆营养生长期荫蔽处理虽然会降低始花期的生物量, 但只要始花期之后光照恢复, 大豆始花至始粒期间的生长速率、籽粒产量不会降低, 这也说明大豆在生殖生长期解除荫蔽时具备一定的生长及产量恢复能力^[23]。以上研究虽提出了大豆在生殖生长期恢复光照后具有补偿生长能力, 但均没有明确光照恢复后不同大豆材料的生长差异及其与产量关系。本研究设置的处理并不是全部营养生长期遮阴, 而是依据套作生产情况解除遮阴, 结果发现, 在光照恢复后, 不同产量类型大豆均产生补偿生长, 但生长能力存在差异, 高产类型的茎粗、地上部干物质、叶干物质比例、叶面积以及地上部干物质相对值、叶面积相对值显著大于低产类型, 并且光照恢复后大豆的地上部干物质、叶面积、叶干物质比例与产量均呈显著正相关。本研究结果表明, 带状套作模式中玉米收获以后, 大豆品种间差异逐步显现, 高产类型复光后的补偿生长强于低产类型品种, 因此说明套作恢复期的补偿生长强弱直接决定了产量的高低。进一步通过逐步回归分析筛选出了复光后30 d的茎粗、叶干物质比例、茎长/地上部干物质可作为预测大豆产量的主要指标。选择光照恢复后茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆材料可以在套作下获得较高产量。

4 结论

不同大豆品种(系)在带状套作复光前后的生长存在显著差异。荫蔽期的地上部干物质显著下降, 分配至茎多而叶少, 地上部干物质与产量呈显著正相关, 茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后地上部干物质迅速增加, 分配至茎少而叶多, 叶干物质比例、茎粗与产量呈显著正相关, 茎长/地上部干物质与产量呈显著负相关。复光后30 d的干物质比例、茎粗和茎长/地上部干物质可作为套作大豆产量的预测指标。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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[1]	李文静. 大豆进口步入6时代: 013进口6340万吨创纪录. 每日经济新闻. 2014-01-17 Li W J. Soybean Imports into the “Six” Era: 2013 Imported a Record 63. 4 Million Tons. Daily Economy News, 2014. 1. 17 (in Chinese) [本文引用:1]
[2]	尹宗伦. 担起重振我国大豆产业的任务. 中国食品学报, 2006, 6(4): 1-5 Yin Z L. Undertaking the task for revitalization of our soybean. J Chin Inst Food Sci Technol, 2006, 6(4): 1-5 (in Chinese) [本文引用:1]
[3]	杨文钰, 雍太文, 任万军, 樊高琼, 牟锦毅, 卢学兰. 发展套作大豆, 振兴大豆产业. 大豆科学, 2008, 27: 1-7 Yang W Y, Yong T W, Ren W J, Fan G. Q, Mou J Y, Lu X L. Develop relay-planting soybean, revitalize soybean industry. Soybean Sci, 2008, 27: 1-7 (in Chinese) [本文引用:1]
[4]	Yan Y, Gong W, Yang W, Wan Y, Chen X L, Chen Z Q, Wang L Y. Seed treatment with uniconazole powder improves soybean seedling growth under shading by corn in relay strip intercropping system. Plant Prod Sci, 2010, 13: 367-374 [本文引用:1]
[5]	Zhang J, Smith D L, Liu W, Chen X, Yang W. Effects of shade and drought stress on soybean hormones and yield of main-stem and branch. Afr J Biotechnol, 2011, 10: 14392-14398 [本文引用:1]
[6]	杨文钰. 套作大豆优势突出, 农民欢迎, 发展潜力巨大——国家大豆产业体系专家考察四川套作大豆纪实. 大豆科技, 2009, (6): 14-15 Yang W Y. Highlight the advantages of intercropping soybean, farmers welcomed, Enormous potential for development— national soybean industry experts inspected Sichuan intercropping system of soybean documentary. Soybean Technol, 2009, (6): 14-15 (in Chinese) [本文引用:1]
[7]	陈小林, 杨文钰, 陈忠群, 王晶晶. 不同施氮水平下净, 套作大豆茎秆特征比较研究. 大豆科学, 2011, 30: 101-104 Chen X L, Yang W Y, Chen Z Q, Wang J J. Characteristics of stem between sole-cropping and relay-cropping soybean under different nitrogen applied levels. Soybean Sci, 2011, 30: 101-104 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[8]	于晓波, 张明荣, 吴海英, 杨文钰. 净套作下不同耐荫性大豆品种农艺性状及产量分布的研究. 大豆科学, 2012, 31: 757-761 Yu X B, Zhang M R, Wu H Y, Yang W Y. Agronomic characters and yield distribution of different shade tolerance soybean under monoculture and relay strip intercropping systems. Soybean Sci, 2012, 31: 757-761 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[9]	Yang F, Huang S, Gao R, Liu W, Yong T, Wang X, Wu X, Yang W, Growth of soybean seedlings in relay strip intercropping systems in relation to light quantity and red: far-red ratio. Field Crops Res, 2014, 155: 245-253 [本文引用:2]
[10]	宋艳霞, 杨文钰, 李卓玺, 于晓波, 郭凯, 向达兵. 不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应. 中国油料作物学报, 2009, 31: 474-479 Song Y X, Yang W Y, Li Z X, Yu X B, Guo K, Xiang D B. The effects of shading on photosynthetic and fluorescent characteristics of soybean seedlings under maize-soybean relay cropping. Chin J Oil Crop Sci, 2009, 31: 474-479 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[11]	王竹, 杨文钰, 吴其林. 玉/豆套作荫蔽对大豆光合特性与产量的影响. 作物学报, 2007, 33: 1502-1507 Wang Z, Yang W Y, Wu Q L. Effects of shading in maize/soybean relay strip intercropping on the photosyntheric characteristics and yield of soybean. Acta Agron Sin, 2007, 33: 1502-1507 (in Chinese with English abstract) [本文引用:3]
[12]	王竹, 杨文钰, 伍晓燕, 吴其林. 玉米株型和幅宽对套作大豆初花期形态建成及产量的影响. 应用生态学报, 2008, 19: 323-329 Wang Z, Yang W Y, Wu X Y, Wu Q L. Effect of maize planting type and planting wide on the early morphological characters and yield of relay planted soybean, 2008, 19: 323-329 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[13]	刘卫国, 蒋涛, 佘跃辉, 杨峰, 杨文钰. 大豆苗期茎秆对荫蔽胁迫响应的生理机制初探. 中国油料作物学报, 2011, 33: 141-146 Liu W G, Jiang T, She Y H, Yang F, Yang W Y. Preliminary study on physiological response mechanism of soybean (Glycine max Merr. ) stem to shade stress at seedling stage. Chin J Oil Crop Sci, 2011, 33: 141-146 (in Chinese with English abstract) [本文引用:3]
[14]	伍晓燕, 王竹, 张含彬, 杨文钰. 玉/豆套作对大豆开花后光合生产的影响. 作物杂志, 2006, (3): 30-33 Wu X Y, Wang Z, Zhang H B, Yang W Y. Influence on soybean photosynthetic production after flowering in maize/soybean relay strip intercropping, Crops, 2006, (3): 30-33 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[15]	王艺陶, 周宇飞, 李丰先, 依兵, 白薇, 闫彤, 许文娟, 高明超, 黄瑞冬. 基于主成分和SOM聚类分析的高粱品种萌发期抗旱性鉴定与分类. 作物学报, 2014, 40: 110-121 Liu W G, Zhou Y F, Li F X, Yi B, Bai W, Yan T, Xu W J, Gao M C, Huang R D. Identification and classification of sorghum cultivars for drought resistance during germination stage based on principal components analysis and self organizing map cluster analysis. Acta Agron Sin, 2014, 40: 110-121 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
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[17]	Franklin K A, Shade avoidance. New Phytol, 2008, 179: 930-944 [本文引用:1]
[18]	王一, 杨文钰, 张霞, 雍太文, 刘卫国, 苏本营. 不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响. 作物学报, 2013, 39: 1871-1879 (in Chinese with English abstract) Wang Y, Yang W Y, Zhang X, Yong T W, Liu W G, Su B Y. Effects of shading at different growth stages on different traits and yield of soybean. Acta Agron Sin, 2013, 39: 1871-1879 [本文引用:1]
[19]	杨峰, 崔亮, 武晓玲, 刘卫国, 杨文钰. 不同空间配置套作大豆后期农学参数及光谱特征分析. 中国油料作物学报, 2012, 34: 268-272 Yang F, Cui L, Wu X L, Liu W G, Yang W Y. Soybean agronomic and hyperspectral characteristics at later stage under spatial patterns of maize-soybean intercropping. Chin J Oil Crop Sci, 2012, 34: 268-272 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[20]	Mathew J P, Herbert S J, Zhang S H, Rautenkranz A A F, Litchfield G V. Differential response of soybean yield components to the timing of light enrichment. Agron J, 2000, 92: 1156-1161 [本文引用:1]
[21]	Liu X B, Herbert S J, Hashemi A M, Litchfield G V, Zhang Q, Barzegar A R. Yield and yield components responses of old and new soybean cultivars to source-sink manipulation under light enrichment. J Agron Crop Sci, 2006, 192: 140-146 [本文引用:1]
[22]	刘兵, 王程, 金剑, 刘居东, 张秋英, 刘晓冰, Herbert S J. 生殖生长期光富集及遮荫对大豆产量及其构成特性的影响. 大豆科学, 2008, 30: 764-772 Liu B, Wang C, Jing J, Liu J D, Zhang Q Y, Liu X B, Herbert S J. Effects of light enrichment and shade during reproductive atage on yield and yield components in soybean. Soybean Sci, 2008, 30: 764-772 (in Chinese with English abstract) [本文引用:1]
[23]	Jiang H, Egli D B. Soybean seed number and crop growth rate during flowering. Agron J, 1995, 87: 264-267 [本文引用:1]

2014

0.0

... 近年来, 我国大豆产业受国外大量进口大豆的冲击, 对外依存度已达80%^[1], 严重威胁产业安全 ...

2006

0.0

尹宗伦. 担起重振我国大豆产业的任务. 中国食品学报, 2006, 6(4): 1-5

Yin Z

Undertaking the task for revitalization of our soybean.

J Chin Inst Food Sci Technol, 2006, 6(4): 1-5 (in Chinese)

中国大豆产业面临严峻的形势.一些有识之士发出了重振我国大豆产业的呼吁.大豆食品工业是大豆产业链的重要环节.作者从发展大豆食品工业的角度,提出了3个方面的看法和建议:1.从战略眼光重视大豆和大豆食品资源.2.推广大豆和大豆配料在食品和平衡膳食中的应用.3.相关各界合力促进大豆食品工业的健康发展.

... 欲解决大豆自给, 必须提高大豆单产和扩大种植面积^[2] ...

2008

0.0

杨文钰, 雍太文, 任万军, 樊高琼, 牟锦毅, 卢学兰. 发展套作大豆, 振兴大豆产业. 大豆科学, 2008, 27: 1-7

Yang W

, Yong T

, Ren W

, Fan

G. Q

, Mou

J Y

, Lu

X L

. Develop relay-planting soybean, revitalize soybean industry. Soybean Sci, 2008, 27: 1-7 (in Chinese)

中国大豆供求失衡,振兴大豆产业势在必行.北方大豆正面临单位土地产出率低带来的比较效益低下、产销分离引起的成本增加、大面积重迎茬种植带来的减产严重、油酯和蛋白质含量不高等不利因素,限制了进一步发展.套作大豆作为南方新型旱地多熟种植模式的主体作物,具有与主要粮食作物和谐共存,蛋白质含量高、利于食用和加工业的发展,减轻季节性干旱的危害、实现抗旱增收等优点,发展潜力巨大.作者认为稳定北方大豆面积,提高单产,大力发展南方套作大豆是振兴我国大豆产业的必然之路.

... 北方大豆主产区由于水稻、玉米等大宗作物的迅速发展已难以扩大大豆种植面积, 因此在稳定北方单作大豆生产的基础上, 大力发展间套作大豆是提高我国大豆种植面积的重要途径^[3] ...

2010

0.0

... 2万公顷, 推动了全国间套作大豆的发展, 对增加我国大豆总产量、促进大豆产业发展起到了十分重要的作用^[4,5,6] ...

2011

0.0

... 2万公顷, 推动了全国间套作大豆的发展, 对增加我国大豆总产量、促进大豆产业发展起到了十分重要的作用^[4,5,6] ...

2009

0.0

杨文钰. 套作大豆优势突出, 农民欢迎, 发展潜力巨大——国家大豆产业体系专家考察四川套作大豆纪实. 大豆科技, 2009, (6): 14-15

Yang W

Highlight the advantages of intercropping soybean, farmers welcomed, Enormous potential for development— national soybean industry experts inspected Sichuan intercropping system of soybean documentary.

Soybean Technol, 2009, (6): 14-15 (in Chinese)

2009年10月21日至23日,四川省农业厅和四川农业大学组织知名大豆专家、中国农业科学院原院长王连铮研究员,刘丽君、周新安、年海、陈海涛4位大豆产业技术体系专家,以及农业部种植业司粮油处分管领导曾令清、全国农技推广中心油料处汤松和国家统计局四川省调查总队农业处副处长刘智忠等对四川套作大豆进行了现场观摩考察,专家和领导实地考察了资阳市、内江市、自贡市、遂宁市套作大豆生产现场,与农民交流座谈,并进行了万亩套作大豆高产创建示范片测产验收.

... 2万公顷, 推动了全国间套作大豆的发展, 对增加我国大豆总产量、促进大豆产业发展起到了十分重要的作用^[4,5,6] ...

2011

0.0

... 目前, 针对玉豆共生阶段(荫蔽期)大豆生长发育的研究一是大豆的形态建成^[7,8,9], 主茎长显著增加、茎粗显著下降, 倒伏率增加^[13] ...

2012

0.0

于晓波, 张明荣, 吴海英, 杨文钰. 净套作下不同耐荫性大豆品种农艺性状及产量分布的研究. 大豆科学, 2012, 31: 757-761

Yu X

, Zhang M

, Wu H

, Yang W

Agronomic characters and yield distribution of different shade tolerance soybean under monoculture and relay strip intercropping systems.

Soybean Sci, 2012, 31: 757-761 (in Chinese with English abstract)

选用耐荫性不同的3个大豆品种,研究其在单作和大豆玉米套作条件下的农艺性状及产量分布情况.结果表明,与单作相比,套作增加大豆株高和底荚高,分枝减少,茎粗减小,产量降低,耐荫品种变幅均为最小,不耐荫品种变幅最大.套作大豆产量垂直方向分布向上移动,耐荫大豆以20～ 40 cm产量最高,20～ 60 cm产量所占比重大；不耐荫品种以40～60 cm产量最高,且40 cm以上产量所占比重大.与单作相比,套作下大豆产量分布向分枝集中,耐荫大豆分枝产量高于主茎；不耐荫大豆主茎产量高于分枝,且主茎产量所占比重明显高于单作.

... 目前, 针对玉豆共生阶段(荫蔽期)大豆生长发育的研究一是大豆的形态建成^[7,8,9], 主茎长显著增加、茎粗显著下降, 倒伏率增加^[13] ...

2014

0.0

... 目前, 针对玉豆共生阶段(荫蔽期)大豆生长发育的研究一是大豆的形态建成^[7,8,9], 主茎长显著增加、茎粗显著下降, 倒伏率增加^[13] ...

... 本研究发现, 遮阴期间大豆干物质分配表现为茎多叶少, 说明大豆在带状套作模式的荫蔽期表现出典型的植物避荫反应^[9,13] ...

2009

0.0

宋艳霞, 杨文钰, 李卓玺, 于晓波, 郭凯, 向达兵. 不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应. 中国油料作物学报, 2009, 31: 474-479

Song Y

, Yang W

, Li Z

, Yu X

, Guo

, Xiang D

The effects of shading on photosynthetic and fluorescent characteristics of soybean seedlings under maize-soybean relay cropping.

Chin J Oil Crop Sci, 2009, 31: 474-479 (in Chinese with English abstract)

摘　要：选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料，通过与单作比较，研究了套作遮荫时不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的差异。结果表明，套作遮荫提高了大豆

... 二是光合特性^[10,11,12], 净光合速率和叶绿素a/b值降低, 叶绿素含量增加, 以及叶面积指数和比叶重减小等 ...

2007

0.0

王竹, 杨文钰, 吴其林. 玉/豆套作荫蔽对大豆光合特性与产量的影响. 作物学报, 2007, 33: 1502-1507

Wang

, Yang W

, Wu Q

Effects of shading in maize/soybean relay strip intercropping on the photosyntheric characteristics and yield of soybean.

Acta Agron Sin, 2007, 33: 1502-1507 (in Chinese with English abstract)

The maize/soybean relay-cropping experiment was conducted using three plant types of maize(with erect, semi-erect and flat leaves), and the mono-cropping soybean as control. The results showed that different plant-types of maize led to a different micro-climate for soybean growth, which was a direct factor leading to the changes in morphological and photosynthetic characters of soybean leaves after four-leaf age stage. Poor light resulted in lower SLW, photosynthetic rate, chlorophyl a/b ratio and higher LAI . And the more the shading, the lower photosynthetic ability and yield were. After harvesting maize, the photosynthesis inhibition is by shading at early stage of soybean could be ameliorated, its photosynthetic capacity recovered gradually. The restoration capability of soybean that in relay-cropping with erect maize was better than in others, and similar to that in mono-cropping at late growing stage. From the section at early bloom, we found that under shading, the leaf thickness decreased, epidermis cell became larger, cuticle became thinner, the differentiation of palisade tissue and spongy tissue was unconspicuous, intercellular space was larger. In conclusion, the relay-cropping with erect maize can reduce the shading stress and increase yield in soybean.

在“玉/豆”套作模式下研究了不同株型玉米遮荫对大豆光合特性与产量效益的影响。结果表明，不同株型玉米下大豆生长的温、湿度和透光率是导致大豆叶片形态和光合特性在四叶期后出现差异的直接原因。田间光照不足导致大豆叶面积指数增加，比叶重减小，光合速率和叶绿素a/b值降低，且荫蔽越严重，光合能力越弱，产量越低。玉米收获后，大豆前期遭受的光合抑制得到缓解，光合生产逐渐恢复，恢复能力最强的为紧凑型玉米下的大豆，其生育后期的光合能力已接近单作大豆。初花期组织切片观察发现，随着荫蔽程度的加重，大豆叶片变薄，表皮细胞体积变大，角质层变薄，栅栏组织和海绵组织分化不明显，细胞间隙增大。总之，与紧凑型玉米套作，可减缓大豆生长过程中的弱光胁迫，保证全年高产、高效。

... 二是光合特性^[10,11,12], 净光合速率和叶绿素a/b值降低, 叶绿素含量增加, 以及叶面积指数和比叶重减小等 ...

... 已有报道表明, 玉米收获后, 大豆光合生产逐渐恢复, 且在较宽的种植幅宽, 或者与荫蔽较弱的紧凑型玉米搭配时, 大豆生育后期的光合能力更高或接近净作^[11,14] ...

... 王竹等^[11]和杨峰等^[19]对玉米大豆带状套作研究也发现, 玉米收获后大豆前期遭受的光合抑制得到缓解, 光合生产逐渐恢复, 大豆得到恢复生长 ...

2008

0.0

王竹, 杨文钰, 伍晓燕, 吴其林. 玉米株型和幅宽对套作大豆初花期形态建成及产量的影响. 应用生态学报, 2008, 19: 323-329

Wang

, Yang W

, Wu X

, Wu Q

Effect of maize planting type and planting wide on the early morphological characters and yield of relay planted soybean, 2008, 19: 323-329 (in Chinese with English abstract)

为了提高玉米-大豆带状复合种植模式下大豆的产量,应用田间试验和统计分析方法,开展不同玉米株型和幅宽对大豆产量的研究,设计玉米株型和幅宽为因素的随机裂区试验,株型为主因素,有紧凑型、半紧凑型、平展型3个处理水平,开厢中,玉米与大豆间幅宽为副因素,有3个处理水平分别为1 m×1 m、1.15 m×0.85 m、1.55 m×0.45 m,比较各处理组合下大豆产量,分析其产值效益。结果表明,玉米品种优选登海11号,玉米与大豆间的播幅调整到1.15 m×0.85 m时,玉米和套作大豆综合产值效益最高。

... 二是光合特性^[10,11,12], 净光合速率和叶绿素a/b值降低, 叶绿素含量增加, 以及叶面积指数和比叶重减小等 ...

2011

0.0

刘卫国, 蒋涛, 佘跃辉, 杨峰, 杨文钰. 大豆苗期茎秆对荫蔽胁迫响应的生理机制初探. 中国油料作物学报, 2011, 33: 141-146

Liu W

, Jiang

, She Y

, Yang

, Yang W

Preliminary study on physiological response mechanism of soybean (Glycine max Merr. ) stem to shade stress at seedling stage.

Chin J Oil Crop Sci, 2011, 33: 141-146 (in Chinese with English abstract)

摘　要：以自然光为对照,用遮阳网模拟荫蔽胁迫环境,对耐荫抗倒性具有典型差异的两个大豆基因型（南豆12和南冬抗022-2）的茎秆形态建成、乙烯释放量、内源赤霉素（GA3）含量及扩张蛋白活性进行研究。结果表明：苗期荫蔽胁迫致使不耐荫品种南冬抗 022-2节间过度伸长、变细、株高增加,初花期及成熟期倒伏率极显著高于强耐荫品种南豆12;荫蔽胁迫下的南冬抗022-2在保持低水平GA3含量同时,乙烯释放量显著增加;而强耐荫性品种（南豆12号）通过降低GA3含量、维持低水平的乙烯释放量,从而保持其正常的茎秆形态建成,防止倒伏的发生。虽然荫蔽胁迫提高了两基因型扩张蛋白活性,但南冬抗022-2始终较南豆12号高,这与其节间伸长情况一致。有望应用扩张蛋白活性,并与赤霉素含量和乙烯释放量相结合,及时反映并提前预测大豆节间的伸长趋势,为在间套作条件下,通过生理指标在苗期筛选耐荫抗倒大豆品种提供依据。

... 目前, 针对玉豆共生阶段(荫蔽期)大豆生长发育的研究一是大豆的形态建成^[7,8,9], 主茎长显著增加、茎粗显著下降, 倒伏率增加^[13] ...

... 本研究发现, 遮阴期间大豆干物质分配表现为茎多叶少, 说明大豆在带状套作模式的荫蔽期表现出典型的植物避荫反应^[9,13] ...

... 这与刘卫国等^[13]、王一等^[18]研究结果一致: 套作大豆主茎延伸程度越高, 造成的倒伏越严重, 产量损失也越大 ...

2006

0.0

伍晓燕, 王竹, 张含彬, 杨文钰. 玉/豆套作对大豆开花后光合生产的影响. 作物杂志, 2006, (3): 30-33

Wu X

, Wang

, Zhang H

, Yang W

Influence on soybean photosynthetic production after flowering in maize/soybean relay strip intercropping,

Crops, 2006, (3): 30-33 (in Chinese with English abstract)

研究了玉/豆套作模式中不同玉米株高与幅宽的空间配置对大豆开花后光合生产的影响.结果表明:前作玉米植株高度与大豆干物质积累量、LAI和NAR呈显著负相关,与叶绿素含量呈正相关.矮秆玉米下的大豆开花后平均干物质量分别比中、高秆玉米下的大豆高26.05%和29.16%,LAI分别高7.68%和27.49%,NAR分别高36.86%和40.30%.比较不同幅宽的大豆开花后光合生产,幅宽1.67m/0.83m(大豆/玉米)下的大豆花后平均干物质量高于其他幅宽下的大豆27.84%～42.61%,LAI高6.89%～31.68%,NAR高4.1%～30.37%.

2014

0.0

王艺陶, 周宇飞, 李丰先, 依兵, 白薇, 闫彤, 许文娟, 高明超, 黄瑞冬. 基于主成分和SOM聚类分析的高粱品种萌发期抗旱性鉴定与分类. 作物学报, 2014, 40: 110-121

Liu W

, Zhou Y

, Li F

, Yi

, Bai

, Yan

, Xu W

, Gao M

, Huang R

Identification and classification of sorghum cultivars for drought resistance during germination stage based on principal components analysis and self organizing map cluster analysis.

Acta Agron Sin, 2014, 40: 110-121 (in Chinese with English abstract)

PEG-6000 was used to simulate drought stress environment in artificial climate chamber for studying the effects of different concentrations of PEG-6000 (80, 120, 150, and 175 g L –1 ) on the response of 31 sorghum cultivars at germination stage, with the objectives of screening drought-resistant cultivars and exploring methods suitable for assessing drought-resistance of sorghum cultivars. Through principal component analysis (PCA) and Self-Organizing-Map (SOM) cluster analysis, the drought-resistance of 31 sorghum cultivars was evaluated. PCA showed that relative bud length, relative root length and drought-resistance index during germination had the maximum weight in values, and were used as the main indices for evaluating and ranking the drought-resistant capabilities of 31 sorghum cultivars. Five groups of drought-resistance capabilities of 31 sorghum cultivars were detected based on SOM cluster analysis: four cultivars including Jiza305 were highly drought-resistant, four cultivars including HL8 were drought-resistant, eight cultivars including Liaoza 10 were medium drought-resistant, seven cultivars including Jinza 103 were drought-sensitive and eight cultivars including Jinza93 were highly drought-sensitive. In conclusion, relative bud length, relative root length and germination drought-resistance index can be used as indices for identifying drought-resistance in sorghum, and SOM cluster analysis is an important method for classifying drought-resistance.

采用人工气候箱内培养皿培养 , PEG-6000 溶液模拟干旱胁迫环境 , 在萌发期以 80 、 120 、 150 和 175 g L –1 PEG-6000 水溶液处理 31 个高粱品种 , 旨在根据高粱品种萌发期对不同干旱胁迫程度的响应 , 筛选出具有抗旱能力的高粱品种并探讨高粱萌发期抗旱性鉴定的方法。通过主成分分析法 ( PCA ) 和神经网络自组织映射 ( SOM ) 聚类分析法对各高粱品种进行抗旱性综合分析与评定。 PCA 结果表明 , 相对芽长、相对根长和相对萌发抗旱指数载荷量最大 , 将其作为萌发期高粱抗旱性筛选的主要评价指标 , 并对 31 个高粱品种抗旱性排序。通过 SOM 聚类分析将 31 个高粱品种按抗旱性强弱分为 5 类 , 吉杂 305 等 4 个品种为高度抗旱品种 , HL5 等 4 个品种为抗旱品种 , 辽杂 10 号等 8 个品种为中等抗旱品种 , 锦杂 103 等 7 个品种为干旱敏感品种 , 锦杂 93 等 8 个品种为高度干旱敏感品种。研究认为 , 相对芽长、相对根长和相对萌发抗旱指数等可以作为高粱品种抗旱性鉴定的重要指标 ; SOM 聚类分析可作为品种抗旱性分类的重要方法。

... 4 数据分析采用相对值^[15]来衡量套作模式荫蔽及复光对大豆各性状的影响程度, 相对值=荫蔽处理性状值/对照处理性状值, 该比值越接近1, 表示该性状的生长越接近相应单作 ...

2005

0.0

... 避荫反应是植物应对荫蔽的一种重要途径, 主要形态特征是下胚轴、茎、叶柄延长, 分枝减少, 开花提前, 以及叶片变小^[16,17] ...

2008

0.0

... 避荫反应是植物应对荫蔽的一种重要途径, 主要形态特征是下胚轴、茎、叶柄延长, 分枝减少, 开花提前, 以及叶片变小^[16,17] ...

2013

0.0

王一, 杨文钰, 张霞, 雍太文, 刘卫国, 苏本营. 不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响. 作物学报, 2013, 39: 1871-1879 (in Chinese with English abstract)

Wang

, Yang W

, Zhang

, Yong T

, Liu W

, Su B

Effects of shading at different growth stages on different traits and yield of soybean.

Acta Agron Sin, 2013, 39: 1871-1879

Intercropping and relay-intercropping are important technologies to improve land utilization rate and crop yield, but their yields are limited by shading, which is different for intercropped soybean and relay-intercropped soybean at different growth stages. To clear the effect of shading at different growth stages on morphology and yield of soybean, we treated Guixia 2, Nandou 12, Nandongkang 22, E61, and C103 with the 50% transmittance shading net using the natural light as control. The results showed that effects of shading on different morphological characters were different at different growth stages , showing a significant influence on length of main stem and main stem length/stem diameter during the early growth period (VER1 and VER2). Compared with control, the main stem length and main stem length/stem diameter were increased by 45.75% and 93.64% respectively. Shading had significant influence on the number of branches and the height of lowest pod at the late growth stage (R1R8 and R2R8). Compared with control, the number of branches was decreased by 29.97% and the height of lowest pod was increased by 28.59%. The effects of shading on yield of cultivars with different growth periods were different, the cultivars with R/V below 1.4 was affected significantly by the early growth period shading, the cultivars with R/V equal to or greater than 1.5 was easily affected by the late growth stage shading. Results of correlation analysis and path analysis showed main stem length, first internode length, branch height, stem length/stem diameter and stem length/branch number were negatively correlated with yield per plant significantly, branch number was positively and significantly correlated with yield per plant , main stem length/stem diameter and main stem length/branch number could be key indexes for yield per plant.

间套作是提高土地利用率，促进农作物高产的重要技术，而遮阴限制间套作大豆产量，且间作和套作大豆被遮阴的生育时期不同。为明确不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响， 2010—2012 年用透光率 50% 的遮阳网对桂夏 2 号、南豆 12 、南冬抗 22 、 E61 和 C103 遮阴处理，结果表明，不同生育时期遮阴对各形态指标影响程度不同，前期遮阴 (VER1 和 VER2) 对主茎长、主茎长 / 茎粗等主茎形态性状有 ( 极 ) 显著影响，主茎长、主茎长 / 茎粗比值平均比对照分别高 45.75% ， 93.64% ；后期遮阴 (R1R8 和 R2R8) 对分枝数和底荚高度等形态性状有 ( 极 ) 显著影响，分枝数平均比对照低 29.97% ，底荚高度平均比对照高 28.59% ；各品种产量受前后期遮阴影响程度不同， R/V 比值低于 1.4 的品种产量受前期遮阴影响更大， R/V 比值大于等于 1.5 的品种产量受后期遮阴影响更大；相关分析和通径分析结果表明，主茎长、第一节间长、分枝高、主茎长 / 茎粗比值和主茎长 / 分枝数比值与单株产量呈极显著负相关，分枝数与单株产量呈极显著正相关，主茎长 / 茎粗比值和主茎长 / 分枝数比值是间接反映大豆产量高低的重要指标。

... 这与刘卫国等^[13]、王一等^[18]研究结果一致: 套作大豆主茎延伸程度越高, 造成的倒伏越严重, 产量损失也越大 ...

2012

0.0

杨峰, 崔亮, 武晓玲, 刘卫国, 杨文钰. 不同空间配置套作大豆后期农学参数及光谱特征分析. 中国油料作物学报, 2012, 34: 268-272

Yang

, Cui

, Wu X

, Liu W

, Yang W

Soybean agronomic and hyperspectral characteristics at later stage under spatial patterns of maize-soybean intercropping.

Chin J Oil Crop Sci, 2012, 34: 268-272 (in Chinese with English abstract)

以玉米-大豆套作种植模式为研究对象,通过设置不同的大豆行距调整大豆与玉米的空间位置(大豆行距设置为30cm和70cm,即距离玉米行分别为60cm 和40cm),研究套作大豆后期(套作玉米收获后)农学参数变化及光谱响应特征.结果表明,由于苗期受玉米荫蔽作用,距离玉米行越近,大豆冠层透光率越低,玉米收获后大豆花期(8月10日)生物量、株高、水分含量及叶绿素在不同处理条件下差异明显.玉米收获后直至盛荚期(9月9日)和鼓粒期(10月6 日),大豆迅速恢复生长,各农学参数存在差异,但不显著.通过大豆冠层反射率分析,绿峰区域(550nm左右)和近红外区域(760 ～1 000nm)能够很好地解析大豆叶绿素和水分变化规律.

... 王竹等^[11]和杨峰等^[19]对玉米大豆带状套作研究也发现, 玉米收获后大豆前期遭受的光合抑制得到缓解, 光合生产逐渐恢复, 大豆得到恢复生长 ...

2000

0.0

... 有报道表明, 对大豆在生殖生长期进行光富集处理时能增加大豆产量, 暗示大豆生殖生长期增强光照有利于提高产量^[20,21,22] ...

2006

0.0

... 有报道表明, 对大豆在生殖生长期进行光富集处理时能增加大豆产量, 暗示大豆生殖生长期增强光照有利于提高产量^[20,21,22] ...

2008

0.0

刘兵, 王程, 金剑, 刘居东, 张秋英, 刘晓冰, Herbert S

生殖生长期光富集及遮荫对大豆产量及其构成特性的影响. 大豆科学, 2008, 30: 764-772

Liu

, Wang

, Jing

, Liu J

, Zhang Q

, Liu X

, Herbert S

Effects of light enrichment and shade during reproductive atage on yield and yield components in soybean.

Soybean Sci, 2008, 30: 764-772 (in Chinese with English abstract)

大豆冠层截获的太阳辐射强度是其产量和产量构成要素的重要决定因素.通过对3个粒重不同的大豆品种(系)生殖生长期进行不同的光处理,研究了田间条件下,高密度(54株·m-2)、中密度(27株·m-2)和低密度(14株·m-2)群体光富集及遮阴对大豆植株产量及其构成特征的影响.结果表明:光富集处理显著增加大豆单株荚数和产量,在低、中和高密度条件下,不同品种(系)单株产量增加幅度分别为26.2%-57.2%、27.7%-71.7%和10.8%-61.4%.遮阴显著降低大豆荚数和产量,不同密度条件下,单株产量相应减少幅度分别为37.1%-46.1%、34.4%-49.7%和41.7%-55.0%.光富集显著增加大豆主茎中下部节位的荚数,在低密度群体下.3个品种大豆主茎1-6节位的荚数分别由7.5个增加到17.3个、5.6个增加到10.1个和6.9个增加到17.2个,并显著减少底部节位的空荚率.光富集和遮阴有增加和减少每荚粒数的趋势,在低密度群体下,光富集使海339每荚粒数显著上升,由2.17上升到2.36,在中密度和高密度有使其每荚粒数上升的趋势但差异不显著.在低密度和中密度下,黑农35每荚粒数显著上升,分别由1.93和1.78上升到2.26和2.13,在高密度下,光富集也使垦农18每荚粒数显著上升,由1.89上升到2.08.在低密度下,遮阴使垦农18每荚粒数由2.17减少到1.97.光富集和遮阴对粒重也有一定影响,在低密度群体下,遮阴增加垦农18和海339粒重8%-ll%,而在高密度群体下,遮阴降低海339百粒重17%,百粒重的变化与种植密度及品种有关.单株荚数和粒数的改变是对产量贡献最大的因子.

... 有报道表明, 对大豆在生殖生长期进行光富集处理时能增加大豆产量, 暗示大豆生殖生长期增强光照有利于提高产量^[20,21,22] ...

1995

0.0

... 也有研究发现, 大豆营养生长期荫蔽处理虽然会降低始花期的生物量, 但只要始花期之后光照恢复, 大豆始花至始粒期间的生长速率、籽粒产量不会降低, 这也说明大豆在生殖生长期解除荫蔽时具备一定的生长及产量恢复能力^[23] ...