磷素与不同基因型大豆营养关系研究

论文题目: 磷素与不同基因型大豆营养关系研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培与耕作学

作者: 蔡柏岩

导师: 祖伟

关键词: 大豆,磷素,产量,质量,亚基

文献来源: 东北农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本项研究主要从时间、空间、分子水平等方面研究了不同基因型大豆与磷素营养的关系,重点解决不同基因型大豆品种获得最佳产量和质量需要的施磷量,氮代谢主要酶在生育期的关键控制点,生育期内土壤中磷素的变化规律,大豆子粒球蛋白亚基形成规律及处理间亚基含量与磷素营养代谢关系等问题,为提高磷肥利用率和专用优质品种定向改良提供理论依据及实施技术的位点。此项研究无论在理论和实践方面还是对振兴大豆产业都具有十分重要的意义。试验于2002～2004年在哈尔滨工业大学糖业研究院试验站进行。试验采用盆栽,二因素随机区组设计,试验材料为东农42（高蛋白品种）、合丰25（中间型品种）、东农46（高油品种）3个基因型品种,在施N量为75kg/hm2,施K2O量为75kg/hm2的基础上,每个品种设P0、P5、P10、P154个处理（0、5、10、15代表每亩施P2O5公斤数）,共计12个组合。本项研究主要包括五方面内容:一是测定土壤全磷、速效磷含量变化,明确土壤中磷素变化规律,探索最佳施肥点。二是测定全株及各器官的干物质和氮、磷、钾积累量。三是测定硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,功能叶片和子粒可溶性蛋白的含量。四是测定球蛋白及亚基积累量。五是测定产量和蛋白质、油分及各种氨基酸、脂肪酸的含量。通过测定植株干物质积累与分配表明:施磷对大豆植株干物质积累有较大影响,提高施磷量能增加大豆各器官干物质积累量,但施磷量过高各器官干物质积累反而减少,高蛋白品种和高油品种分别以p10处理和p5处理为最佳施磷量。干物质分配开花期前以叶为主,花期以茎为主,花期后生长中心开始转移到豆荚中。利用凯氏定氮、钼锑抗比色、原子吸收的方法测定了植株全氮、全磷和全钾,结果表明:施磷对大豆植株及各器官氮、磷、钾积累有较大影响,不同品种不同处理全株及各器官氮素含量从分枝期逐渐增加,成熟期达到高峰;磷素、钾素含量从分枝期逐渐增加,花期达到高峰,随后下降至成熟期。同一品种不同处理间表现出适宜的磷水平有利于氮、磷、钾的积累,高蛋白品种和中间型品种是P10处理全株氮、磷、钾积累量最高,高油品种是P5处理全株氮素积累最高、P15处理全株磷素积累最高、P10处理全株钾素积累最高,说明适宜的施磷有利于促进氮、磷、钾达到最佳平衡点,获得较高的积累量。同一处理不同品种间是高蛋白品种的氮素积累量多于中间型品种和高油品种,高油品种磷素积累量多于中间型品种和高蛋白品种,三个品种间钾素含量差异不明显,说明高蛋白品种需氮量多于中间型品种和高油品种,高油品种需磷量多于中间型品种和高蛋白品种。利用HCIO4—H2SO4法和0.5MNaHCO3法测定了土壤全磷和速效磷的含量,结果表明:土壤全磷和速效磷含量随施磷量的增加逐渐增加,花期和鼓粒期土壤全磷含量较低,结荚期至成熟期土壤速效磷含量最低,生育期内高油品种土壤速磷含量始终低于中间型品种和高蛋白品种,说明高油品种从土壤中吸收的磷素多于中间型品种和高蛋白品种,从土壤方面揭示了高油品种需磷量大的特性。利用磺胺比色法和试剂盒法测定了硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性,结果表明:不同品种不同处理功能叶片NR活性从苗期至成熟期逐渐下降,GS活性最高值出现在结荚期,

论文目录:

摘要

Abstract

1 引言

1.1 国内外大豆生产研究现状

1.1.1 我国大豆生产研究现状

1.1.2 国外大豆生产研究现状

1.2 磷素营养的生理作用

1.3 施磷对土壤中磷素变化动态影响的研究

1.4 磷素与大豆吸收氮磷钾营养元素关系研究

1.4.1 磷素水平对大豆吸收氮素效率的影响

1.4.2 大豆吸收磷素效率的研究

1.4.3 磷素水平对大豆吸收钾素效率的影响

1.5 磷素对氮代谢主要酶活性影响研究

1.5.1 磷素对硝酸还原酶(NR)活性的影响

1.5.2 磷素对谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响

1.6 大豆子粒贮藏蛋白及亚基研究

1.6.1 大豆贮藏蛋白组分划分

1.6.2 7S和11S球蛋白分子亚基组成及其功能性

1.7 磷素对大豆品质影响的研究

1.7.1 磷素对大豆蛋白质及氨基酸含量的影响

1.7.2 磷素对大豆脂肪及脂肪酸含量的影响

1.8 磷素对大豆干物质及产量影响研究

1.9 研究目的意义和内容

1.9.1 项目研究的目的和意义

1.9.2 项目的应用前景及学术价值

1.9.3 项目来源和研究内容

1.9.4 项目技术路线

2 材料与方法

2.1 供试品种

2.2 试验设计

2.3 取样分析

2.3.1 取样时期

2.3.2 取样时间

2.3.3 样品制备

2.4 测定方法

2.4.1 土壤全磷含量测定

2.4.2 土壤速效P含量测定

2.4.3 植株全N含量测定

2.4.4 植株全p含量测定

2.4.5 植株全K含量测定

2.4.6 GS酶活性测定

2.4.7 NR活性测定

2.4.8 鲜样蛋白质测定

2.4.9 子粒球蛋白亚基的测定

2.4.10 子粒蛋白质和脂肪的测定

2.4.11 子粒氨基酸的测定

2.4.12 子粒脂肪酸的测定

2.5 数据处理

2.6 主要仪器设备

3 结果与分析

3.1 磷素水平对不同基因型大豆干物质积累与分配的影响

3.1.1 大豆生育进程观察

3.1.2 大豆不同生育阶段干物质积累分析

3.1.3 大豆不同生育期干物质分配规律分析

3.2 磷素水平对不同基因型大豆土壤磷素变化动态的影响

3.2.1 土壤全磷的动态特性

3.2.2 土壤速效磷的动态特性

3.3 磷素水平对不同基因型大豆积累氮素的影响

3.3.1 全株氮素含量变化动态

3.3.2 根部氮素含量变化

3.3.3 茎部氮素含量变化

3.3.4 叶片氮素含量变化

3.3.5 荚皮氮素含量变化

3.3.6 子粒氮素含量变化

3.4 磷素水平对不同基因型大豆积累磷素的影响

3.4.1 全株磷素含量变化动态

3.4.2 根部磷素含量变化

3.4.3 茎部磷素含量变化

3.4.4 叶片磷素含量变化

3.4.5 荚皮磷素含量变化

3.4.6 子粒磷素含量变化

3.5 磷素水平对不同基因型大豆积累钾素的影响

3.5.1 全株钾素含量变化动态

3.5.2 根部钾素含量变化

3.5.3 茎部钾素含量变化

3.5.4 叶片钾素含量变化

3.5.5 荚皮钾素含量变化

3.5.6 子粒钾素含量变化

3.6 磷素水平对不同基因型大豆氮代谢主要酶活性的影响

3.6.1 功能叶片硝酸还原酶活性的变化

3.6.2 功能叶片谷氨酰胺合成酶活性的变化

3.6.3 子粒谷氨酰胺合成酶活性的变化

3.6.4 子粒硝酸还原酶活性的变化

3.7 磷素水平对不同基因型大豆可溶性蛋白质含量变化的影响

3.7.1 功能叶片可溶性蛋白质含量的变化

3.7.2 子粒可溶性蛋白质含量的变化

3.8 磷素水平对不同基因型大豆球蛋白亚基组成及含量的影响

3.8.1 大豆子粒球蛋白亚基组成

3.8.2 磷素对不同基因型大豆子粒球蛋白亚基形成的影响

3.8.3 磷素对不同基因型大豆球蛋白亚基含量的影响

3.9 磷素水平对不同基因型大豆产量和品质的影响

3.9.1 磷素对大豆不同品种产量的影响

3.9.2 磷素对大豆不同品种品质的影响

4 讨论

4.1 谷氨酰胺合成酶活性测定方法

4.2 磷素水平对不同基因型大豆干物质积累与分配的影响

4.3 磷素水平对不同基因型大豆土壤磷素变化的影响

4.4 磷素水平对不同基因型大豆氮素营养的影响

4.5 磷素水平对不同基因型大豆磷素营养的影响

4.6 不同基因型大豆生育期内磷素空间变化特征

4.7 磷素水平对不同基因型大豆钾素营养的影响

4.8 土壤养分平衡与大豆生产的关系

4.9 磷素水平对不同基因型大豆氮代谢主要酶活性的影响

4.10 磷素水平对可溶性蛋白质含量变化的影响

4.11 磷素水平对不同基因型大豆球蛋白亚基组成及含量影响

4.12 关于亚基含量计算

4.13 磷素水平对不同基因型大豆产量和品质的影响

4.14 本项研究存在的问题

5 结论

5.1 磷素水平对不同基因型大豆干物质积累与分配的影响

5.2 磷素水平对不同基因型大豆土壤磷素变化的影响

5.3 磷素水平对不同基因型大豆氮素营养的影响

5.4 磷素水平对不同基因型大豆磷素营养的影响

5.5 磷素水平对不同基因型大豆钾素营养的影响

5.6 磷素水平对不同基因型大豆氮代谢主要酶活性的影响

5.7 磷素水平对功能叶片及子粒可溶性蛋白质含量变化的影响

5.8 磷素水平对不同基因型大豆球蛋白亚基组成及含量影响

5.9 磷素水平对不同基因型大豆产量和品质的影响

5.10 本项研究工作的展望与设想

5.11 本项研究工作的创新点

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

在学期间主持参与的科研项目

发布时间: 2005-10-31

参考文献

[1].不同品质类型花生品质形成差异的机理与调控[D]. 张佳蕾.山东农业大学2013
[2].春小麦品质性状形成动态及氮磷水平和气象要素对加工品质的效应[D]. 赵秀兰.东北农业大学2003

磷素与不同基因型大豆营养关系研究

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