不同時期及生長速率與株高的關(guān)系

不同時期及生長速率與株高的關(guān)系

大豆是世界上重要的糧食和商品，是人類植物蛋白和植物油的主要來源。由于大豆種子中含有許多微生物活性成分，而大豆食品和以大豆為原料的提取物在國際上越來越受歡迎，對世界豆的需求也在增加?，F(xiàn)在，與其他高產(chǎn)作物相比，大豆產(chǎn)量相對較低。因此，提高大豆產(chǎn)量潛力是研究大豆育種的一項重要任務(wù)。產(chǎn)量是一種綜合性的，受到各種形狀、生理和藝術(shù)特性的影響。一個品種的優(yōu)缺點決定了它是如何整合各種優(yōu)異成績，并最終成為高產(chǎn)。根據(jù)研究，植物高度與主節(jié)數(shù)和產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。植物高度與產(chǎn)量呈正相關(guān)，生長期和單株育種數(shù)、產(chǎn)量呈正相關(guān)。如果超過90厘米，則植物高度與產(chǎn)量呈正相關(guān)。如果超過90厘米，則與產(chǎn)量無關(guān)。如果超過100厘米，則植物的高度與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。因此，在選擇品種時，我們應(yīng)該注意植物高度的選擇。到目前為止，關(guān)于大豆產(chǎn)量的研究有很多報道，但關(guān)于大豆動態(tài)株高與生長速度與產(chǎn)量之間的關(guān)系研究仍然是空白。在這項工作中，我們希望采用一種自交系的自動化性模型，闡明大豆動態(tài)株高與植株高之間的關(guān)系，以及人類對大豆高產(chǎn)育種的理論指導(dǎo)。1材料和方法1.1試驗材料試驗材料由河南省農(nóng)科院經(jīng)作所提供的一套包含214個家系的重組自交系群體.1.2播種或收獲試驗于2008年在河南新鄉(xiāng)輝縣市河南科技學(xué)院試驗基地進(jìn)行.隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計,3次重復(fù).4行區(qū),行長2.5m,行距0.4m.2008年6月上旬播種,采用每0.1m人工點播3粒種子的播種方式.出苗后18d左右間苗,每行保留14株.田間管理同一般大田.10月上旬收獲,收獲4行中間2m區(qū)域計產(chǎn),計產(chǎn)面積3.2m2.1.3生長速率測量測量從地表到植株生長點的高度為株高(plantheight,簡稱ph).在每個小區(qū)中生長相對一致的連續(xù)10株做標(biāo)記,用于測量每次的株高.第一次株高測量于7月14日(定苗后第2天)進(jìn)行,以后6次分別是7月20日,7月26日,8月1日,8月7日,8月14日和8月22日,均測定最初標(biāo)記的10株.取3個重復(fù)平均值,分別記為ph1,ph2,……,ph7,共7次測量株高,按前后2次數(shù)據(jù)計算,得出6個生長速率指標(biāo),用V1,V2,……,V6表示,其計算公式是:株高相對生長速度G=(L1-L2)/L1(T1-T2),其中L1和L2分別為測定期間前后兩次的株高,T1和T2分別為測定期間前后兩次的時間.2結(jié)果與分析2.1不同時期株高生長量比較對大豆的動態(tài)株高及株高生長速率,用SAS軟件作方差分析.表1結(jié)果表明:7個時期的株高在家系間均差異極顯著,可以進(jìn)行下面的分析.而由表2可以看出,從第2次株高測定到第6次,前后2次株高生長速率差異均為極顯著水平,第7次差異達(dá)到顯著水平.2.2生長速率與產(chǎn)量將7次動態(tài)株高及株高生長速率與最終產(chǎn)量作相關(guān)分析,表3結(jié)果表明:各時期株高與產(chǎn)量均存在極顯著的正相關(guān),由ph1到ph5的相關(guān)系數(shù)逐步增大.隨著植株高度的不斷增加,株高與產(chǎn)量的關(guān)系越來越密切,在ph5時相關(guān)系數(shù)達(dá)到高峰,此后趨于穩(wěn)定并有少量遞減.說明第五次測量的株高為大豆獲得高產(chǎn)時的必要高度,大約在65～75cm之間,此后應(yīng)以結(jié)莢飽粒等生殖生長為主,若此時株高繼續(xù)增長,貪青晚熟,達(dá)到90～100cm,則很容易發(fā)生倒伏,造成產(chǎn)量的降低.由表4可知,生長速率V3,V4與產(chǎn)量有極顯著正相關(guān),而V5,V6則與產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān),這也進(jìn)一步說明,高產(chǎn)大豆有最適宜的植株高度,并不是植株越高,產(chǎn)量也隨之增加.2.3大豆生長和產(chǎn)量對大豆產(chǎn)量的影響將214個大豆重組自交家系按產(chǎn)量高中低分類,以出苗后天數(shù)為橫坐標(biāo),株高與株高生長速率分別為縱坐標(biāo)作圖1,圖2分析.從圖1清楚地看出,株高總的變化趨勢是一個S型生長曲線.在作物的生長前期,株高的增長幅度較慢,隨著生長進(jìn)程的推進(jìn),株高增長速率加快,臨近出苗后50d,株高的增長速率變慢,此時到了指數(shù)生長的漸進(jìn)期,直到達(dá)到最大值.高產(chǎn)組大豆家系的S型生長曲線較之低產(chǎn)組更為明顯,生長量較大.且最后高度在70cm以上,接近80cm.由圖2可見,中、低產(chǎn)大豆在出苗后的30～40d內(nèi)即有明顯的快速增長,這一點違背了作物的生長曲線,中、高產(chǎn)大豆的后期生長較一致,說明后期生長速率緩慢下降,則有可能達(dá)到中、高產(chǎn).低產(chǎn)大豆的生長速率是快速升高一快速下降,最后趨于穩(wěn)定,這嚴(yán)重違背了作物的生長規(guī)律.此外,品種也是一個不容忽略的決定因素,高產(chǎn)大豆的起始高度要比低產(chǎn)大豆多出6～7cm,這在大豆高產(chǎn)育種上也是要兼顧的.3大豆株高變化及與產(chǎn)量的關(guān)系株高是影響產(chǎn)量的重要的農(nóng)藝性狀之一,大豆株高對產(chǎn)量的形成有重要的影響.大豆株高的變化與大豆的器官形成具有同步關(guān)系,也與大豆植株體內(nèi)的生理變化密切相關(guān).同時,株高還是在苗情診斷指標(biāo)體系中,對大豆的生育狀況反應(yīng)最敏感,且最易獲得的常用指標(biāo)之一.因此,研究大豆的動態(tài)株高變化及與產(chǎn)量的關(guān)系,對于大豆獲得高產(chǎn)有很好的實用價值.為了選擇高產(chǎn)大豆品種,植株不宜太高,一般在65～80cm即可大高宜倒伏.由于大豆的株高變化受品種、氣象因素和栽培技術(shù)的影響很大,在農(nóng)業(yè)田間試驗中,為了獲得更為可靠的結(jié)論,采用適當(dāng)?shù)脑囼炘O(shè)計可以有效的降低試驗誤差.本試驗采用最為常用的隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計,3次重復(fù),通過劃分區(qū)組,有效控制土壤肥力的差異.大豆的高產(chǎn)機(jī)理是比較復(fù)雜的,生化的、生理的、形態(tài)的、栽培的諸多因素都