稀土對(duì)東北大豆源庫(kù)比值的影響

張超

摘 要：本文以東北特有的大豆東農(nóng)42、東農(nóng)47和東農(nóng)52為試驗(yàn)材料，選用盆栽方式種植，在苗期和開花期分別葉面噴施不同濃度的LaCl3、CeCl3和LaCl3+CeCl3溶液，研究不同種類和濃度的稀土對(duì)大豆源庫(kù)比值變化的影響。結(jié)果表明：對(duì)大豆在苗期和初花期分別進(jìn)行一次葉面噴施不同濃度稀土溶液，大豆源庫(kù)比值未改變其自身變化整體規(guī)律，即在籽粒發(fā)育前期迅速下降后降幅減小保持平緩的主要趨勢(shì)。同時(shí)，分析大豆成熟后各處理源庫(kù)比值表明，不同濃度稀土對(duì)大豆源庫(kù)比的作用存在種間差異。對(duì)成熟大豆而言，籽粒庫(kù)是唯一的生長(zhǎng)中心，籽粒庫(kù)的庫(kù)容直接決定了大豆產(chǎn)量，因此對(duì)大豆東農(nóng)42而言LC4處理下的大庫(kù)使得該處理大豆成熟后百粒重達(dá)到最大。東農(nóng)52在Ce3處理下的大庫(kù)使得該處理成熟后產(chǎn)量最大。

關(guān)鍵詞：鑭;鈰;大豆;籽粒庫(kù);源庫(kù)比值

中圖分類號(hào)：S565.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190930004

素有“豆中之王“的大豆不僅具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且生理活性和工業(yè)用途十分廣泛，故受到世界各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注。我國(guó)是世界公認(rèn)的大豆原產(chǎn)國(guó)，有著悠久的栽培和消費(fèi)史。但近幾年，由于國(guó)產(chǎn)大豆生產(chǎn)成本高、勞動(dòng)效率低、單產(chǎn)低、需求量大等各種因素的影響，產(chǎn)量由原來(lái)的第一逐漸退居第4，原本的自給自足的生產(chǎn)大國(guó)變?yōu)橐揽窟M(jìn)口來(lái)維持需求。因此，提升大豆品質(zhì)、提高產(chǎn)量、增強(qiáng)我國(guó)大豆國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力迫在眉睫。

1?對(duì)東農(nóng)42源庫(kù)比值的影響

1.1?La對(duì)東農(nóng)42源庫(kù)比值的影響

如圖1所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比在CK和較低濃度La12處理下于初莢后50d有小幅回升，其他處理源庫(kù)比均不斷下降。其中初莢后20～30d各處理源庫(kù)比急劇下降57.73%～71.55%，下降比例隨稀土濃度的升高呈現(xiàn)先變大后變小的趨勢(shì)。La15處理下降程度最大，CK下降41.80%。初莢后30～40d處理繼續(xù)下降30.15%～53.51%，CK下降52.94%，之后趨于平緩。從圖中可以看出，與處理相比，對(duì)照源庫(kù)比下降趨勢(shì)較平緩，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。初莢后40～60d大豆源庫(kù)比趨于穩(wěn)定，其中高濃度處理La18在此階段源庫(kù)比持續(xù)下降，其他處理和CK源庫(kù)比均有一個(gè)上升的過程。成熟后大豆源庫(kù)比隨稀土溶液濃度的升高呈現(xiàn)先變大后變小的趨勢(shì)，并在150mg/L稀土鑭溶液的處理下達(dá)到最大為0.73（P>0.05），180mg/L稀土鑭溶液的處理下最小為0.55（P>0.05）。

1.2?Ce對(duì)東農(nóng)42源庫(kù)比值的影響

如圖2所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比下降。在初莢后20～30d這個(gè)生長(zhǎng)階段源庫(kù)比下降速度最快，CK，Ce3，Ce6，Ce9源庫(kù)比分別降低41.80%、52.25%、71.77%、46.40%。各處理源庫(kù)比在初莢后30～40d持續(xù)下降后趨于穩(wěn)定。成熟后期（初莢后40～60d）CK及各處理源庫(kù)比均存在一個(gè)小幅上升的過程。其中，CK和低濃度處理Ce3的上升過程存在于初莢后40～50d，較高濃度處理Ce6和Ce9的上升過程存在于初莢后50～60d。大豆成熟后源庫(kù)比隨稀土鈰濃度的升高呈現(xiàn)先變小后變大的趨勢(shì)，CK，Ce3，Ce6，Ce9源庫(kù)比分別為0.62、0.70、0.63和0.72，各處理源庫(kù)比都大于CK，但和CK無(wú)顯著差異，其中90mg/L鈰溶液使源庫(kù)比值達(dá)最大。

1.3?La+Ce對(duì)東農(nóng)42源庫(kù)比值的影響

如圖3所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比下降。在初莢后20～40d這個(gè)生長(zhǎng)階段源庫(kù)比下降速度最快，下降比例達(dá)67.34%～83.88%;初莢后40～60d高濃度混合稀土溶液（60mg/L）使大豆源庫(kù)比有小幅回升，其他處理源庫(kù)比趨于穩(wěn)定。成熟后大豆源庫(kù)比隨稀土混合液濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)，LC3，LC4，LC6處理下源庫(kù)比分別為0.57、0.50和0.84，較CK分別減小8.00%（P>0.05）、減小19.51%（P>0.05）、增加35.79%（P<0.05）。

對(duì)比單一稀土、混合稀土對(duì)大豆源庫(kù)比值的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，各單一稀土處理的大豆源庫(kù)比迅速下降的發(fā)育時(shí)間主要集中在初莢后20～30d，而混合稀土溶液處理源庫(kù)比迅速下降階段集中在初莢后30～40d。在籽粒發(fā)育初期即初莢后20d，單一稀土處理的大豆源庫(kù)比均大于對(duì)照，可能是單一稀土處理在此階段更有利于大豆莖葉的發(fā)育，而使得大豆源庫(kù)比變大。在該發(fā)育階段混合溶液LC4處理下大豆源庫(kù)比最小為1.90。大豆發(fā)育過程中，與單一稀土處理相比，對(duì)照和混合稀土處理源庫(kù)比下降趨勢(shì)較平緩，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其中Ce6積累最迅速。對(duì)比初莢后20d各處理源庫(kù)比具體數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)照及混合稀土處理源庫(kù)比值小于單一稀土處理，說(shuō)明在前期發(fā)育中混合稀土處理更有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向庫(kù)器官積累。大豆成熟后，在混合稀土LC4處理下大豆東農(nóng)42源庫(kù)比最小為0.50，因此，在現(xiàn)有濃度梯度設(shè)置下，LC4是最有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向庫(kù)器官積累的處理。

2?對(duì)東農(nóng)47源庫(kù)比值的影響

2.1?La對(duì)東農(nóng)47源庫(kù)比值的影響

如圖4所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比值下降。初莢后20～30d大豆源庫(kù)比值顯著下降，降幅達(dá)58.49%～72.09%。初莢后30～40d大豆源庫(kù)比持續(xù)下降。初莢后40d，大豆源庫(kù)比值隨稀土溶液濃度的升高而減小，但始終大于CK。初莢后40～60d大豆源庫(kù)比值趨于穩(wěn)定，在此發(fā)育進(jìn)程中除La12處理源庫(kù)比持續(xù)平緩增加，其他處理均有一個(gè)先升高后降低的過程。成熟后大豆源庫(kù)比值隨著稀土La濃度升高逐漸減小，CK，La12，La15，La18處理下的源庫(kù)比值分別為0.63、0.81、0.70、0.54，各處理較CK增加或降低都不顯著（P>0.05）。

2.2?Ce對(duì)東農(nóng)47源庫(kù)比值的影響

如圖5所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比下降。初莢后20～30d大豆源庫(kù)比顯著下降，降幅達(dá)50.95%～70.98%。初莢后30～40d大豆源庫(kù)比持續(xù)下降。降至發(fā)育初期的11.30%～20.75%，其中Ce6處理下源庫(kù)比降幅最大。初莢后40～60d各處理源庫(kù)比趨于穩(wěn)定，CK在波動(dòng)中上升，稀土鈰處理持續(xù)緩慢上升。大豆成熟后各處理源庫(kù)比隨稀土鈰溶液濃度的升高而升高，但始終均低于對(duì)照，Ce3，Ce6，Ce9處理下大豆源庫(kù)比為0.59、0.63、0.64，較CK分別降低7.27%（P>0.05）、0.59%（P>0.05）、0.16%（P>0.05）。

2.3?La+Ce對(duì)東農(nóng)47源庫(kù)比值的影響

如圖6所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比下降。初莢后20～30d大豆源庫(kù)比顯著下降，而后趨于平緩。在初莢后30～60d之間，LC4處理源庫(kù)比持續(xù)緩慢下降，對(duì)照及其他處理的源庫(kù)比均存在一個(gè)上升的過程。初莢后40d各處理源庫(kù)比均高于對(duì)照，且鑭鈰混合溶液濃度越高源庫(kù)比越大。初莢后50～60d，CK，LC3，LC4，LC6處理大豆源庫(kù)比持續(xù)降低，分別降至0.63、0.87、0.48、0.88，與對(duì)照相比差異顯著（P<0.05）。

對(duì)比單一稀土、混合稀土施用效果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照及各單一稀土處理均在初莢后20～30d之間源庫(kù)比迅速減小;初莢后30～40d繼續(xù)降低，但下降速度變慢;初莢后40d至成熟過程中大豆源庫(kù)比保持平穩(wěn)?；旌舷⊥撂幚淼拇蠖乖磶?kù)比在初莢后20～30d迅速減小后基本趨于平穩(wěn)，其中高濃度LC6處理在初莢后30～40d源庫(kù)比變大，而其他處理若存在源庫(kù)比變大的現(xiàn)象，則此現(xiàn)象均發(fā)生在大豆發(fā)育后期，這可能是高濃度LC6的處理使大豆發(fā)育期提前而造成的，這與楊家樸研究一致。

單一稀土鑭處理下，各處理在初莢后20d源庫(kù)比均大于對(duì)照，說(shuō)明在大豆苗期和大豆初花期各對(duì)東農(nóng)47葉面噴施一次稀土La溶液，現(xiàn)有濃度的設(shè)置下各處理與對(duì)照相比在籽粒發(fā)育前期更有利于大豆莖葉的生長(zhǎng)和發(fā)育。高濃度稀土鈰處理Ce9和中濃度混合稀土處理LC4在籽粒發(fā)育前期對(duì)大豆源庫(kù)干物質(zhì)的分配與稀土鑭處理相似，均更有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向源器官積累，但其作用效應(yīng)較La15處理差，La15處理在初莢后20d大豆源庫(kù)比值最大達(dá)4.16。大豆成熟后，大豆源庫(kù)比在LC4處理下達(dá)到最小0.48，說(shuō)明此處理在大豆成熟時(shí)更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累在庫(kù)器官，對(duì)比籽粒發(fā)育初期數(shù)據(jù)可知，LC4處理在籽粒發(fā)育前期使更多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流向源器官，促進(jìn)源器官的生長(zhǎng)發(fā)育，增加其光合作用產(chǎn)物的形成和積累，使其更多的流向庫(kù)器官，從而在大豆完全成熟時(shí)源庫(kù)比最小。

3?對(duì)東農(nóng)52源庫(kù)比值的影響

3.1?La對(duì)東農(nóng)52源庫(kù)比值的影響

如圖7所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比不斷下降。在初莢后20～30d這個(gè)生長(zhǎng)階段源庫(kù)比下降速度最快，其中對(duì)照降幅達(dá)55.81%，各處理下降比例隨稀土溶液濃度的升高呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，降幅在59.43%～70.71%。初莢后30～40d除La15處理大豆源庫(kù)比小幅升高外，其他處理源庫(kù)比持續(xù)降低。初莢后40～60d大豆源庫(kù)比趨于穩(wěn)定。成熟后大豆源庫(kù)比隨稀土鑭液濃度的升高逐漸降低，但始終高于CK，La12，La15，La18處理下的源庫(kù)比分別為0.84、0.83、0.79，各處理較CK分別增加17.83%、16.28%、10.68%，各處理與對(duì)照差異不顯著（P>0.05）。

3.2?Ce對(duì)東農(nóng)52源庫(kù)比值的影響

如圖8所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比不斷下降。初莢后20～30d大豆源庫(kù)比顯著下降，其中CK降至1.48，各處理源庫(kù)比降至0.93～1.18。初莢后30～60d對(duì)照源庫(kù)比始終高于各稀土鈰處理;其中初莢后30～40d對(duì)照及各處理源庫(kù)比持續(xù)下降，初莢后40～60d大豆源庫(kù)比趨于穩(wěn)定。成熟后大豆源庫(kù)比隨稀土鑭液濃度的升高逐漸變大，在Ce9處理下達(dá)到最大，但始終小于CK。大豆成熟后Ce3，Ce6，Ce9處理下源庫(kù)比分別為0.52、0.53、0.57，各處理與對(duì)照相比，差異不顯著（P>0.05）。

3.3?La+Ce對(duì)東農(nóng)52源庫(kù)比值的影響

如圖9所示，隨著大豆的生長(zhǎng)發(fā)育，大豆源庫(kù)比呈下降的趨勢(shì)。在初莢后20～40d這個(gè)生長(zhǎng)階段源庫(kù)比下降速度最快，在此發(fā)育進(jìn)程中對(duì)照源庫(kù)比始終大于稀土鑭和鈰混合溶液處理。初莢后40d，CK源庫(kù)比降至0.72，各處理源庫(kù)比降至0.54～0.64。初莢后40～60d大豆源庫(kù)比趨于穩(wěn)定，在此進(jìn)程中CK及各濃度稀土鑭鈰混合溶液處理源庫(kù)比均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。大豆成熟后對(duì)照源庫(kù)比為0.71，處理源庫(kù)比隨稀土鑭鈰混合溶液濃度的升高先變小后變大;在LC4處理下達(dá)最小0.57，較CK降低19.70%（P>0.05）;在LC6處理下達(dá)最大0.80，較CK增加12.51%（P>0.05）。

比較單一稀土的施用和混合稀土的施用發(fā)現(xiàn)，除La15處理在初莢后30～40d之間源庫(kù)比小幅上升之外，其他各處理源庫(kù)比變化趨勢(shì)均與對(duì)照相似，即在初莢后20～30d源庫(kù)比迅速減小，降幅均達(dá)50%以上，在初莢后30～40d下降速率變小，但仍不斷下降，初莢后40d之后保持平穩(wěn)。

對(duì)比不同稀土種類處理之間差異發(fā)現(xiàn)，在初莢后20d各濃度單一稀土鈰處理大豆源庫(kù)比均大于對(duì)照且在高濃度Ce9處理下達(dá)到最大，說(shuō)明單一稀土鈰的處理在大豆發(fā)育前期更有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向源器官分配，更有利于大豆莖葉的生長(zhǎng)。在混合稀土溶液處理下，大豆源庫(kù)比在初莢后20d均小于對(duì)照，且在大豆籽粒發(fā)育過程中，除大豆成熟后期之外各時(shí)期混合稀土處理大豆源庫(kù)比均小于對(duì)照。因此，混合稀土溶液的處理更有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向庫(kù)器官分配，促進(jìn)庫(kù)器官的生長(zhǎng)和積累。

大豆成熟后，各濃度單一稀土鈰處理及混合稀土LC4處理大豆源庫(kù)比顯著小于對(duì)照及其他處理，并在低濃度鈰溶液Ce3處理下最小，源庫(kù)比為0.52，此處理是現(xiàn)階段濃度和處理設(shè)置下最有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向大豆庫(kù)器官分配的處理。對(duì)比初莢后20d大豆源庫(kù)比數(shù)值發(fā)現(xiàn)，Ce3處理在大豆發(fā)育前期有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向源器官積累，促進(jìn)大豆莖葉的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)而增加大豆光合作用產(chǎn)物的形成和積累，在大豆成熟后期將更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分配到庫(kù)器官，使大豆源庫(kù)比值變小，進(jìn)而增加產(chǎn)量。對(duì)比高濃度稀土混合溶液LC6處理，在LC6處理下，大豆源庫(kù)比在初莢后20d顯著小于對(duì)照和其他處理，此時(shí)更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流向庫(kù)器官，而大豆成熟后源庫(kù)比較其他處理大，可能是該處理不利于“疏庫(kù)”，而造成大豆成熟后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒有更多的流向庫(kù)器官。

4?結(jié)論

大豆源器官主要是指大豆葉片，是大豆生產(chǎn)同化物的主要場(chǎng)所，大豆庫(kù)器官是指大豆豆莢，是大豆用于儲(chǔ)存同化物的主要場(chǎng)所。源庫(kù)關(guān)系的研究有利于調(diào)控大豆的栽培，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目的。Hardman、Hanway認(rèn)為，大豆產(chǎn)量主要受到大豆源器官產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力的限制;而Schou認(rèn)為，大豆產(chǎn)量主要受控于大豆庫(kù)器官的容量。大豆的源庫(kù)關(guān)系不僅對(duì)產(chǎn)量有決定性作用，對(duì)其品質(zhì)也有一定的作用。王光華的研究顯示，大豆擁有大源小庫(kù)時(shí)更有利于籽粒脂肪積累，擁有小源大庫(kù)時(shí)更有利于籽粒蛋白質(zhì)的積累。

對(duì)大豆在苗期和初花期分別進(jìn)行一次葉面噴施不同濃度稀土溶液，大豆源庫(kù)比值未改變其自身變化整體規(guī)律，即在籽粒發(fā)育前期迅速下降后降幅減小保持平緩的主要趨勢(shì)。同時(shí)，分析大豆成熟后各處理源庫(kù)比值表明，不同濃度稀土對(duì)大豆源庫(kù)比的作用存在種間差異。對(duì)成熟大豆而言，籽粒庫(kù)是唯一的生長(zhǎng)中心，籽粒庫(kù)的庫(kù)容直接決定了大豆產(chǎn)量，因此對(duì)大豆東農(nóng)42而言LC4處理下的大庫(kù)使得該處理大豆成熟后百粒重達(dá)到最大。東農(nóng)52在Ce3處理下的大庫(kù)使得該處理成熟后產(chǎn)量最大。

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