不同施肥处理对黑河43农艺性状、产量及品质的影响

为促进黑龙江省北部大豆产业提质增效,本研究以目前国内种植面积最大的大豆品种黑河43为研究对象,设置8组不同施肥处理:常规施肥区,尿素2 kg·666.67 m^(-2)、磷酸二铵8 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);磷处理1区,磷酸二铵8 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);磷处理2区,磷酸二铵10 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);磷处理3区,磷酸二铵12 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);无钾区,尿素2 kg·666.67 m^(-2)、磷酸二铵8 kg·666.67 m^(-2);无磷区,尿素5.13 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);无氮区,磷酸钙8 kg·666.67 m^(-2)、硫酸钾5 kg·666.67 m^(-2);空白区。研究轮作条件下氮、磷、钾对黑河43农艺性状、品质及产量的影响。结果表明:不同肥料处理对黑河43农艺性状影响存在一定差异,其中氮肥施用与株高、底荚高显著正相关,其他性状差异均不显著;肥料处理对黑河43籽粒大小及品质的影响差异显著,其中空白CK与缺氮PK处理区百粒重、蛋白质含量均显著低于其它处理,缺氮PK处理区脂肪含量均显著高于其他处理;在合理范围内增施氮肥、磷肥可显著提高黑河43的产量,补充钾肥可显著提高黑河43抗病性进而提高产量,其中N3P3K处理区2年产量均显著高于其他处理区。缺素处理区2年产量结果一致,效应依次:NK>NP>PK;通过相关性聚类热图分析,将黑河43综合农艺性状分成2大类,第Ⅰ类为蛋白与产量构成因子:包含产量、单株粒重、单株粒数、单株荚数、节数、感病率、蛋白、底荚高、百粒重、株高,相邻性状两两相关性最高,第Ⅱ类为脂肪与密度,脂肪含量与密度显著正相关。将不同肥料处理分成2大类,第I类是缺N区,包含空白CK处理区和PK缺氮区,第Ⅱ类是含氮肥区,进一步说明氮肥是黑河43生物量形成的基础,平衡施肥对黑河43产量及品质具有重要促进作用。

高产抗病大豆新品种吉育513的选育及栽培技术

为给优质高产大豆品种的研发提供参考和借鉴,吉林省农业科学院大豆研究所2009年以吉育47为母本,以铁97124-1-1为父本,配制杂交组合,采用系谱法选育出高产抗病大豆新品种吉育513。2019—2020年参加国家北方春大豆中晚熟组区域试验,平均产量3248.5 kg·hm^(-2),比对照吉育72增产6.1%。2020年参加生产试验,平均产量3301.5 kg·hm^(-2),比对照吉育72增产12.1%。2021年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审豆20210032。该品种具有高产、稳产和抗病等优良特性,特别适合在吉林省南中部、辽宁省东部和北部、宁夏回族自治区北部、山西省北部、河北省承德地区以及甘肃省张掖地区进行春季播种。该品种是通过传统育种技术与肥力优化筛选相结合的育种模式选育而成的,这种选育模式将对我国大豆产业的未来发展产生深远而积极的影响,如果优化有机和无机的配施比例,吉育513将更能发挥其高产潜力。

滴灌下氮肥减量配施生物炭对玉米大豆间作系统光合特性和产量的影响

为研究氮肥减量结合生物炭对玉米大豆间作群体光合特性和产量的影响,设置不同种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米大豆间作)、生物炭(2,4,6 t·hm^(-2))、氮肥减量(165,210,255 kg·hm^(-2))三因素试验,采用正交试验设计方法,探讨不同种植模式氮肥减量配施生物炭的适宜用量。结果表明:单作与间作模式玉米适宜的用量分别为氮肥210与255 kg·hm^(-2),生物炭用量均为4 t·hm^(-2)。间作系统产量达到13395 kg·hm^(-2),较单作玉米下降20.13%,间作玉米、大豆较相应单作产量分别下降35.69%和56.39%,有效株数低是导致间作玉米产量下降的主要原因,而单位面积株数与单株粒数的合理调控是决定间作大豆产量高低的关键因素。间作处理IN3C2(氮肥225 kg·hm^(-2)、生物炭4 t·hm^(-2))玉米的Pn从大口期到灌浆期持续升高,在灌浆期达到峰值,大豆从开花期经历结荚期到鼓粒期持续升高,在鼓粒期达到峰值,较其它处理具有显著光合优势,且大豆在结荚期和鼓粒期表现显著的边际优势。综上,滴灌下,氮肥减量与生物炭配施,单作和间作玉米较优的氮肥用量分别为210和255 kg·hm^(-2),生物炭为4 t·hm^(-2)。

基于国内外大豆品种比较的中国大豆品种改良路径探索

我国的大豆生产落后于世界大豆主产国,从品种角度看,存在着单产水平低、油分含量低等问题。本文对主产国大豆品种研发应用情况以及美国大豆品种发展趋势进行分析,明确了美国在大豆种质的资源研究、育种技术研发、品种特性鉴定以及环境因素研究等方面对于大豆品种研发的促进作用。通过对中美大豆品种特性的全面比较分析,明确我国大豆品种在单产、含油量、种植密度等方面的差距,提出了快速提升我国大豆品种产量和品质的路径,即通过对高油大豆资源进行表型精准鉴定,研发全基因组选择、转基因等高效育种技术,聚合产量和其他优异性状,创制优异大豆种质,设计培育高油高产突破性品种,以期为中国大豆品种改良研究提供参考。

黄淮海11个夏大豆品种(系)产量稳定性和适应性分析

为比较不同大豆品种(系)产量的稳定性和适应性,筛选优良大豆品种(系),对2020—2021年国家黄淮海夏大豆南组区域试验数据进行多因素方差分析和GGE双标图分析。结果表明:除年份效应外,各因素及互作效应对大豆产量影响都达到极显著水平(P<0.01),其中地点(55.31%)的贡献率最大,品种(5.97%)和年份(0.02%)贡献率较小。12个试点中平均产量最高的是山东济宁,比产量最低的安徽阜阳高33.63%,差异显著(P<0.05);11个参试品种中平均产量最高的是邯豆13,比对照中黄13(CK A)和中黄13(CK B)分别增产10.93%和9.91%,差异显著。GGE双标图分析结果显示,江苏灌云和徐州,山东临沂和济宁相似度较高,试点有重复设置的可能。河南周口对参试品种的鉴别力和代表性最强,是理想试点。12个试点被分为两组,徐9416-8在第一组试点产量最高,柳豆108在第二组试点产量最高。丰产性和稳产性分析结果表明,邯豆13、圣育6号和南农60的丰产性和稳产性较好。本研究筛选得到稳定性和适应性较强的大豆品种(系),并为优异种质资源的推广应用提供参考。

乡村振兴背景下主产区大豆生产效率比较分析

大豆产业的振兴发展是推动乡村振兴的重要抓手,为全面分析主产区大豆的生产效率,基于提高生产效率角度,提出促进大豆产业发展,助力乡村振兴提出合理的对策建议。选取2012—2021年我国10个大豆主产区的面板数据,运用DEA-BCC模型和Malmquist指数测算主产区大豆生产效率,从静态和动态两个角度对比分析主产区大豆生产效率。结果表明:在2013年、2017年和2021年,主产区大豆综合技术效率均值分别为0.950,0.975和0.974,整体水平较高,但均未达到有效状态,仍有一定提升空间;2021年非DEA有效大豆主产区存在不同程度的投入冗余和产出不足;2012—2021年主产区大豆的全要素生产率均值为0.988,处于负增长状态,技术进步是推动主产区大豆全要素生产率提高的关键因素。综上,提出以下建议:强化大豆产业的科技支撑和资源配置能力,推动技术进步,提高大豆纯技术效率;合理扩大种植规模,优化种植结构,完善农业基础设施,提高大豆规模效率;健全灾害防范体系,降低大豆种植灾害风险损失,提高豆农灾害处理能力。

欢迎订阅2024年《大豆科学》

《大豆科学》是由黑龙江省农业科学院主管、主办的大豆专业性学术期刊,被国内外多家重要数据库收录的核心期刊。主要刊登有关大豆遗传育种、品种资源、生理生态、耕作栽培、植物保护、营养肥料、生物技术、食品加工、药用功能及工业用途等方面的学术论文、科研报告、研究简报、国内外研究述评、学术活动简讯和新品种介绍等。

《大豆科学》征稿简则

《大豆科学》是由黑龙江省农业科学院主管主办、国内外公开发行的大豆专业领域学术性期刊,主要刊登遗传育种、分子生物学、生理生态、耕作栽培、植物保护、土壤肥料、食品加工、分析检测等方面的学术论文、科研报告、研究简报及国内外研究述评等类型论文。本刊只接收线上投稿,不接收纸质投稿或邮箱投稿。要求稿件全文复制比不高于15%,论文字数不低于6000字。来稿具体要求如下,请仔细阅读。

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《大豆科学》是由黑龙江省农业科学院主管主办、国内外公开发行的大豆专业学术期刊。自1982年创刊以来,始终秉承宣传我国大豆科研成果及研究进展,加强国际间的学术交流,推动大豆学术研究和生产发展的办刊宗旨,在学术上严格把关,在出版上精益求精。《大豆科学》被CA化学文摘(美)、JST日本科学技术振兴机构数据库等多家国际知名数据库收录,连续入选北京大学《中文核心期刊要目总览》、中国科学引文数据库(CSCD)、中国科技核心期刊、中国农林核心期刊、《科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告》等国内主要期刊数据库。期刊开设遗传育种、分子生物学、耕作栽培、生理生化、土壤肥料、植物保护、分析加工、综述等多个栏目,对大豆科研领域的学术研究成果、技术创新、交流合作等方面内容进行全面报道。

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加工专用型双青大豆齐农绿1号的选育研究

随着特用型双青大豆商品原料需求量日益增多,现有双青豆品种的商品产出量不能满足生产和市场需要,尤其是双青豆新品种的更新换代速度与育成数量不及普通类型品种,现有生产应用的品种相对单一,老品种在生产上连年种植,种性退化,对病虫草害的抵抗能力减弱,造成产量和品质降低,有碍于双青大豆产业的健康发展。针对存在的问题,黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院大豆研究团队开展了双青大豆育种工作,选育出双青大豆齐农绿1号,该品种属特用型绿种皮绿子叶大豆品种。适宜在黑龙江省第四积温带≥10℃活动积温2250℃区域种植,在适应区出苗至成熟生育日数113 d左右。株高89 cm左右,有分枝,白花、尖叶、亚有限结荚习性,灰色茸毛,荚弯镰形、成熟时呈褐色,籽粒圆形、种皮绿色有光泽,种脐褐色,百粒重20.6 g左右。2020—2021年区域试验平均产量2630.4 kg·hm^(-2),较对照品种广石绿大豆1号增产9.8%;中抗灰斑病;平均蛋白质含量39.39%,脂肪含量20.04%。该品种的育成,既为特用型双青大豆生产提供新品种支撑,满足市场对新品种的需求,提升品种对产业的贡献度,又为双青大豆育种特供优异的亲本资源,拓宽了遗传基础,加快了双青大豆新品种的培育速度。

基于联合验证数据评定转化体定量检测结果测量不确定度

随着转基因生物及产品定量标识制度的不断完善,大批转化体定量检测方法的建立迫在眉睫,为了在实验数据积累不足的情况下,在检测方法建立初期及时评定测量不确定度,本研究以耐除草剂大豆DBN9004定量检测方法为例,在检测实验室积累到足够检测数据之前,在8家实验室对5种转基因含量样品进行联合验证,分析试验数据的再现性标准偏差,形成“自上而下”的不确定度预评定方法。结果显示:经格拉布斯法和科克伦法检验8家实验室数据,实验室5的数据存在离群值和岐离值,故剔除,7家实验室5个含量样品的再现性相对标准差RSD_(jR)为6.025%~11.532%,均小于规定的35%,说明该方法具有良好的精密度。根据上述分析数据绘制回归曲线方程为s_(jR)=0.0783×c/≡_(j)-0.0104,计算的相对标准不确定度分量u_(r)=0.0783,u_(0)=0.012,进而将试样检测结果的平均值(c=)带入公式,计算定量结果的标准不确定度u=√u_(0)^(2)+(u_(r)×c/=)^(2)=√0.012^(2)+(0.0783×c=)^(2)。结果表明基于联合验证数据评定转化体定量检测结果测量不确定度,为转化体定量检测方法建立初期提供了科学有效的实验室自行评定方法,为转基因生物及产品的安全监管提供了技术保障。

高油高产大豆精量化播种施肥配套模型的构建

为分析大豆播种、施肥方式对大豆产量及油份含量构成的影响,掌握科学化提质、增产技术措施,以高油高产大豆新品种黑农531为材料,分别设置播种密度、施肥深度和施肥量单因素梯度试验,分析单因素指标对产量构成因子与油分含量的影响。采用二次回归正交试验设计,以产量和油分含量为指标建立大豆播种施肥一体化措施的数学模型,并明确最高产量、最高油分含量下的精量化实施措施组合。结果表明:单株荚数和单株粒数随着播种密度的增加均呈现出先增加后降低的趋势,以28万株·hm^(-2)为临界值;单株荚数和单株粒数随着施肥深度的增加呈现出逐渐增加的趋势,百粒重随着施肥深度的增加呈现出抛物线状变化;单株荚数、单数粒数及百粒重均随施肥量的增加呈现出逐渐增加的趋势,均以375 kg·hm^(-2)为临界值;大豆油份含量随着播种密度增加、施肥层加深、施肥量提高均呈现出先增加后降低的趋势,各播种密度处理之间的油份含量差异不大,浅施肥和增加施肥量均能显著提高大豆油份含量;得出大豆产量与播种密度(X_(1))、施肥深度(X_(2))、施肥量(X_(3))之间的回归方程为:Y=2714.696+47.445X_(1)+15.768X_(2)+2.967X_(3)-0.4908X_(1)^(1)-1.862X_(2)^(2)-0.00122 X_(3)+0.6809X_(1)×X_(2)-0.0783X_(1)×X_(3)-0.0059X_(2)×X_(3)。大豆油份与播种密度、施肥深度、施肥量之间的回归方程为:Y=14.288+0.410X_(1)+0.083X_(2)+0.0146X_(3)-0.00647X_(2)1-0.0108X_(2)2-0.00000817X_(3)^(2)+0.00486X_(1)×X_(2)-0.000316X_(1)×X_(3)-0.0000691X_(2)×X_(3)。通过该模型预测高油高产大豆最高产量可达到3952.023 kg·hm^(-2),达到最大产量需播种密度为28万株·hm^(-2),种下施肥深度为10 cm,施肥量为225.0805 kg·hm^(-2);最高油份可达到22.79%,达到最大油份含量需播种密度为26万株·hm^(-2),种下施肥深度为8.5 cm,施肥量为354.8578 kg·hm^(-2)。研究结果可为促进高油高产大豆生产提供理论基础和技术支持。

南方土壤中导致大豆皱叶的因子分析

为找出南方大豆皱叶症发生的诱因,本研究从南方土壤中非生物因素和生物因素两个角度进行探索研究。利用混池法和ICP-OES技术研究正常叶混池和皱叶混池的差异元素,利用构建的皱叶残留异质系中皱叶家系材料GY_C和正常叶家系材料GY_N,采用单因素随机区组试验设计,研究皱叶土壤的不同土层、营养液、灰烬、叶浆,进行土壤浸泡液、土壤消毒、氮肥等处理后大豆皱叶材料皱叶症的变化。结果表明:皱叶环境土壤的表层、中层和底层土均可导致GY_C叶片皱缩,中层土中的GY_C叶片皱缩程度略高于表层和底层土。氮磷钾配比失衡的营养液处理GY_C叶片未发生皱缩。ICP-OES分析皱叶混池E 1和正常叶混池E 0的31种元素后,未发现E 1/E 0比值为1.7倍以上的元素,且E 1中锰元素含量低于E 0。皱叶灰烬及土壤浸泡液处理基质后GY_C叶片未发生皱缩。移栽试验表明,南方土壤和基质比例超过3∶1时GY_C长出的新叶依然皱缩,而复种的盆栽中南方土壤和基质比例低于1∶8时GY_C叶片也会发生皱缩,且随着复种次数增加,皱叶程度有所增加。解剖观察皱叶材料的根、茎、叶柄未发现明显的虫害痕迹。-80,60,80,100和120℃处理的南方土壤中GY_C叶片不发生皱缩。综上所述,南方土壤中的微生物因素可能是导致大豆皱叶的关键因子。

基于抗倒伏性的大豆耐密性资源评价与筛选

为筛选在黑龙江省不同地区稳定耐密植的大豆资源,为大豆的区域栽培生产提供指导和理论依据,以黑龙江省不同生态区20份春大豆资源为材料,以哈尔滨、海伦和五大连池为环境背景,设置常规栽培区和高密度处理区两个处理,以高密区未倒伏占比与常规区未倒伏占比的比值作为耐密指数,基于耐密指数值,利用欧氏距离组间平均联接法对不同大豆品种进行聚类分析,对供试材料进行等级划分。同时,利用双标图数据分析方法进行耐密性种质资源的综合评价。结果显示:哈尔滨区域背景条件下,当欧氏距离为3.0时,初步将20个参试品种(系)划分为5大类,获得耐密植品种(系)7个;海伦区域背景下,欧氏距离为4.0时,初步将20个参试品种(系)划分为4大类,获得耐密植品种(系)3个;欧氏距离为4.0时,初步将20个参试品种(系)划分为4大类,获得耐密植品种(系)5个。双标图显示,耐密品种的耐密能力顺序为克豆87>牡豆56>黑农94>黑农531>克小粒1号>黑农311>龙海1号,多环境稳定性顺序为黑农94>龙海1号>克豆87>黑农531>黑农311>牡豆56>克小粒1号。综合比较而言,耐密性强且多环境稳定性较好的品种为黑农94、克豆87和黑农531。研究结果为提升区域大豆增产能力提供了理论依据和技术支持。

高低两种密度条件下耐密植优异大豆种质鉴定

为筛选耐密植大豆种质,本研究选用160份大豆种质资源为研究对象,设置高密度45万株·hm^(-2)和低密度25万株·hm^(-2)两个处理,调查R6和R8期的倒伏级别等相关耐密植性状。经过2018—2020年鉴定,筛选出茎秆强度、株高、主茎节数、节间长度和底荚高度作为大豆倒伏性的鉴定指标,鉴定出14份耐密植的种质资源,分别是Fiskeby1040-4-2、N07、N32、黑河21、黑河41、坂本早生、合交N13-333、合交N13-498、金源71、合丰42、丰收24、克09-95(棕种皮)、克09-95(黄种皮)和克14-758。

耐盐转基因大豆事件AtARA6-A001外源插入片段侧翼序列及其应用

转基因大豆AtARA6-A001事件采用农杆菌介导大豆遗传转化法获得,其受体为沈农9号,具有耐盐特性,目前已经进入环境释放阶段。为明确该转基因大豆材料的分子特征及其转基因检测方法,推进该转基因事件生物安全评价工作。本研究以转基因大豆AtARA6-A001为研究对象,利用Southern杂交方法及基因组重测序技术鉴定了外源基因的拷贝数及插入位点的位置和方向。同时利用PCR扩增技术获得了外源T-DNA的左右侧翼序列,并基于左右旁侧序列,建立了转AtARA6基因耐盐大豆A001事件的特异性定性PCR检测方法。此方法能特异性检测转基因大豆植株AtARA6-A001根、茎、叶、花和种子样品,并且能够特异性识别转基因大豆事件的身份,这为后续转基因大豆及其产品的检测和监管提供技术支持。

不同时期水分胁迫对御旱基因型大豆生理特性和产量的影响

为探讨御旱基因型大豆应答干旱胁迫生理和产量的响应机制,以御旱型辽豆14和干旱敏感型辽豆21为试验材料,分析不同生长阶段及抗性品种间的变化规律。2021和2022年连续两年分析水分胁迫对大豆株高、叶面积指数、叶绿素含量、器官生物量、器官含水量、根冠比等生理特性,产量及相关性状的影响。结果表明:随着生育进程的推进,各处理植株的株高、叶面积指数、各器官生物量逐渐累积,整体表现为:鼓粒期>结荚期>开花期>营养生长期。各个时期控水土壤干旱胁迫使植株的叶绿素含量、叶面积指数、株高、各器官含水量降低,但使植株的根冠比提高。相同水分条件下,叶绿素含量整体表现为辽豆21>辽豆14。植株各器官含水量表现为辽豆14>辽豆21。2021年结荚期和鼓粒期控水时,辽豆14的叶面积指数和株高高于辽豆21。同一时期控水,土壤水分提高使大豆根、茎、叶、叶柄、荚皮的干重提高,2020年结荚期和鼓粒期控水时,御旱基因型辽豆14的叶柄干重均显著高于干旱敏感型辽豆21。适宜土壤水分含量条件下两个品种的单株荚数、单株粒数和单株产量较高。各个时期控水,品种差异均显著影响大豆的单株荚数、单株粒数、百粒重和单株产量。同一时期相同水分条件下,大豆的单株荚数、单株粒数和单株产量表现为:辽豆14>辽豆21;而百粒重则表现为:辽豆21>辽豆14。本研究揭示了御旱基因型大豆应答干旱胁迫的生理特征,对指导我国大豆抗旱生产栽培具有重要的理论价值。

不同化控剂处理对杂交大豆制种催熟效果的影响

为解决杂交大豆种子商业化生产过程中,母本持绿,无法机械化收获、种子皱缩,品质较差的问题,从而推进杂交大豆产业化的进程,系统研究了不同类型化控剂及处理方法对杂交大豆制种过程中母本催熟效果的影响。结果表明:3种不同类型化控剂均可加速茎叶脱水,促进植株成熟,催熟速率排序为:乙烯利<草甘膦<敌草快,化控剂浓度越大,催熟效率越高;R6期喷施草甘膦和敌草快导致籽粒无法正常发育,若晚于R7期喷施,各化控剂催熟效果均不理想,R6+7 d为最佳喷施时期,可解决不育系茎叶持绿、籽粒皱缩、百粒重过大等问题。草甘膦为内息传导型催熟药剂,喷施草甘膦会严重降低种子芽率,无法应用于种子生产,乙烯利、敌草快无此负面作用。综合考量催熟效果、环境安全及操作便利性等方面,敌草快在R6+7 d时期处理可有效促进植株成熟,加速茎叶脱水落叶,降低百粒重,保证种子品质,符合机械化收获要求。