大豆产量是通过两个生理过程所形成的,一是光合作用;二 是吸收作用。一般光合作用的积累量占干物质总量的90%以上,
而靠根系从土壤中的吸收量不到10%。尽管光合作用的积累远远 大于根系的吸收作用,但这两个生理过程对于大豆产量的形成是 同等重要的。
1。 大豆的光合作用所谓光合作用,是指绿色植物利用光 能,将其吸收的二氧化碳和水,同化为有机物质,并释放出氧气 的过程。光合作用的强弱一般以光合速率作为指标。
1光合速率光合速率是指植物单位叶面积在单位时间内 所同化的0〇2量称为光合速率或光合强度,单位是微摩尔/
米2 •分或毫克co2/分米2 •小时。
大豆是典型的C3植物,其光合速率相对较低。不同品种之 间,在光合速率上也有较大的差别。同一品种的不同发育时期也 对光合速率有一定的影响,以结荚期光合速率最高。就一个单叶
而言,从小叶展开后,随着叶面积扩大,光合速率增大,叶面积 达到最大以后1周内,同化能力达到最大值;以后又逐渐下降。
在一天之中,早晨和傍晚光合速率低,中午最高,并持续几个小
时。多数研究结果证明,在作物叶片的光合产物和作物产量之间 不存在稳定的和恒定的相关性。不过,相对而言,大豆生育后期 结荚鼓粒期的光合速率高,子粒产量也高。
同一株大豆的不同部位叶片的光合速率存在差异。
一般是上 层叶片的光合速率高于下层叶片。Johnston等研究了两个不同品
种的冠层底部、中部和顶部叶片的光合速率。其结果是,底部和 中部的光合速率分别为顶部的13%和16%。当各层叶都暴露在全 光照之下时,底部和中部的叶片的光合速率分别比遮阴叶片高
28%和50%。
不同层次的叶片在光合速率上的差异在很大程度上 与叶龄有关。在同一测定时间内,下层叶属于老龄叶,中层叶属 于壮龄叶,上层叶则属于幼龄叶。叶龄不同,叶绿素含量、比叶
重、气孔阻力、叶肉阻力、光合作用酶活性等性状也各不相同, 势必影响光合速率。除了植物内在因素影响光合速率外,外境环 境也会直接或间接地影响叶片的光合速率,这些因素包括光照、
温度、肥料、水分、二氧化碳浓度、风速等。
光照是光合作用的 必要因素,光照强度高,光合速率也高,反之亦然。温度对大豆 叶片光合速率有很大影响,大豆叶片光合速率最适温度为25°C〜30°C,高于或低于这一温度,光合速率均会有所下降。当大豆叶
片水势在一8〜一4巴时,光合速率较高,当叶片水势降到一12 巴以下起,光合速率急剧下降,在一22巴以下,光合速率几乎保 持同一低水平上。
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光合速率也会随着空气中二氧化碳浓度增加和
风速的减少而有所提高。
2光呼吸光呼吸是指绿色组织在照光后引起的吸氧和释 放二氧化碳的过程,需要消耗有机碳和能量。因此,由于这一维
持大豆植株正常发育的生理过程的存在,大豆群体的光合作用总 产量并未全部用于大豆生物产量的形成,由光合作用固定下来的 二氧化碳有25%〜50%被光呼吸作用所消耗。
大豆各器官的呼吸
强度因生育期而不同,前期旺盛,中期迅速下降,后期变化不 大。尽管有这种趋势,各器官的呼吸量还是随着干物重的增加而 增加。各器官之间呼吸强度也有差别,叶的呼吸强度最高,其次
为根和荚,以茎最低。大豆的光呼吸亦受环境因素的影响,如光、温度、氧气、二 氧化碳等。
光呼吸只有在照光的条件下才能进行,光呼吸的产物 也只有在有光的条件下才能形成。因此在强光条件下光呼吸增
加。大豆在20°C〜40°C的温度范围内,随着温度的升高,光下释 放二氧化碳量增加,净光合强度减少。在2%〜100%氧气浓度范 围内,光呼吸随着氧气浓度增加而增加,氧气浓度在2%以下时,
则光呼吸受抑制。
二氧化碳浓度增加,光呼吸减弱,净光合强度 升高。当二氧化碳浓^|1低到一定程度时,光下的呼吸强度和光合 强度相等,净光合强度为零,这时的二氧化碳浓度为二氧化碳补
偿点,低于此二氧化碳浓度时,叶片在光下只放二氧化碳。此 外,光呼吸还受一些化学药剂的影响。
因此,喷施二氧化碳气 肥,或用化学药剂等方法也可控制光呼吸,从而提高大豆的光合
效率及产量。