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大豆源庫比值變化的影響。結果表明：對大豆在苗期和初花期分別進行一次葉面噴施不同濃度稀土溶液，大豆源庫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。同時，分析大豆成熟后各處理源庫比值表明，不同濃度稀土對大豆源庫比的作用存在種間差異。對成熟大豆而言，籽粒庫是唯一的生長中心，籽粒庫的庫容直接決定了大豆產(chǎn)量，因此對大豆東農(nóng)42而言LC4處理下的大庫使得該處理大豆成熟后百粒重達到最大。東農(nóng)52在Ce3處理下的大庫使得該處理成熟后產(chǎn)量最大。

關鍵詞：鑭;鈰;大豆;籽粒庫;源庫比值

中圖分類號：S565.1

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190930004

素有“豆中之王“的大豆不僅具有很高的營養(yǎng)價值，而且生理活性和工業(yè)用途十分廣泛，故受到世界各國科學家的廣泛關注。我國是世界公認的大豆原產(chǎn)國，有著悠久的栽培和消費史。但近幾年，由于國產(chǎn)大豆生產(chǎn)成本高、勞動效率低、單產(chǎn)低、需求量大等各種因素的影響，產(chǎn)量由原來的第一逐漸退居第4，原本的自給自足的生產(chǎn)大國變?yōu)橐揽窟M口來維持需求。因此，提升大豆品質(zhì)、提高產(chǎn)量、增強我國大豆國際競爭力迫在眉睫。

1?對東農(nóng)42源庫比值的影響

1.1?La對東農(nóng)42源庫比值的影響

如圖1所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比在CK和較低濃度La12處理下于初莢后50d有小幅回升，其他處理源庫比均不斷下降。其中初莢后20～30d各處理源庫比急劇下降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。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，對照源庫比下降趨勢較平緩，且持續(xù)時間長。初莢后40～60d大豆源庫比趨于穩(wěn)定，其中高濃度處理La18在此階段源庫比持續(xù)下降，其他處理和CK源庫比均有一個上升的過程。成熟后大豆源庫比隨稀土溶液濃度的升高呈現(xiàn)先變大后變小的趨勢，并在150mg/L稀土鑭溶液的處理下達到最大為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對東農(nóng)42源庫比值的影響

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

1.3?La+Ce對東農(nóng)42源庫比值的影響

如圖3所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比下降。在初莢后20～40d這個生長階段源庫比下降速度最快，下降比例達67.34%～83.88%;初莢后40～60d高濃度混合稀土溶液（60mg/L）使大豆源庫比有小幅回升，其他處理源庫比趨于穩(wěn)定。成熟后大豆源庫比隨稀土混合液濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢，LC3，LC4，LC6處理下源庫比分別為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）。

對比單一稀土、混合稀土對大豆源庫比值的影響結果發(fā)現(xiàn)，與對照相比，各單一稀土處理的大豆源庫比迅速下降的發(fā)育時間主要集中在初莢后20～30d，而混合稀土溶液處理源庫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比均大于對照，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，而使得大豆源庫比變大。在該發(fā)育階段混合溶液LC4處理下大豆源庫比最小為1.90。大豆發(fā)育過程中，與單一稀土處理相比，對照和混合稀土處理源庫比下降趨勢較平緩，且持續(xù)時間長，其中Ce6積累最迅速。對比初莢后20d各處理源庫比具體數(shù)值可以發(fā)現(xiàn)，對照及混合稀土處理源庫比值小于單一稀土處理，說明在前期發(fā)育中混合稀土處理更有利于營養(yǎng)物質(zhì)向庫器官積累。大豆成熟后，在混合稀土LC4處理下大豆東農(nóng)42源庫比最小為0.50，因此，在現(xiàn)有濃度梯度設置下，LC4是最有利于營養(yǎng)物質(zhì)向庫器官積累的處理。

2?對東農(nóng)47源庫比值的影響

2.1?La對東農(nóng)47源庫比值的影響

如圖4所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比值下降。初莢后20～30d大豆源庫比值顯著下降，降幅達58.49%～72.09%。初莢后30～40d大豆源庫比持續(xù)下降。初莢后40d，大豆源庫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大豆源庫比值趨于穩(wěn)定，在此發(fā)育進程中除La12處理源庫比持續(xù)平緩增加，其他處理均有一個先升高后降低的過程。成熟后大豆源庫比值隨著稀土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對東農(nóng)47源庫比值的影響

如圖5所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比下降。初莢后20～30d大豆源庫比顯著下降，降幅達50.95%～70.98%。初莢后30～40d大豆源庫比持續(xù)下降。降至發(fā)育初期的11.30%～20.75%，其中Ce6處理下源庫比降幅最大。初莢后40～60d各處理源庫比趨于穩(wěn)定，CK在波動中上升，稀土鈰處理持續(xù)緩慢上升。大豆成熟后各處理源庫比隨稀土鈰溶液濃度的升高而升高，但始終均低于對照，Ce3，Ce6，Ce9處理下大豆源庫比為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對東農(nóng)47源庫比值的影響

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

對比單一稀土、混合稀土施用效果發(fā)現(xiàn)，對照及各單一稀土處理均在初莢后20～30d之間源庫比迅速減小;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比保持平穩(wěn)?；旌舷⊥撂幚淼拇蠖乖磶毂仍诔跚v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源庫比變大，而其他處理若存在源庫比變大的現(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源庫比均大于對照，說明在大豆苗期和大豆初花期各對東農(nóng)47葉面噴施一次稀土La溶液，現(xiàn)有濃度的設置下各處理與對照相比在籽粒發(fā)育前期更有利于大豆莖葉的生長和發(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)育前期對大豆源庫干物質(zhì)的分配與稀土鑭處理相似，均更有利于營養(yǎng)物質(zhì)向源器官積累，但其作用效應較La15處理差，La15處理在初莢后20d大豆源庫比值最大達4.16。大豆成熟后，大豆源庫比在LC4處理下達到最小0.48，說明此處理在大豆成熟時更多的營養(yǎng)物質(zhì)積累在庫器官，對比籽粒發(fā)育初期數(shù)據(jù)可知，LC4處理在籽粒發(fā)育前期使更多營養(yǎng)物質(zhì)流向源器官，促進源器官的生長發(fā)育，增加其光合作用產(chǎn)物的形成和積累，使其更多的流向庫器官，從而在大豆完全成熟時源庫比最小。

3?對東農(nóng)52源庫比值的影響

3.1?La對東農(nóng)52源庫比值的影響

如圖7所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比不斷下降。在初莢后20～30d這個生長階段源庫比下降速度最快，其中對照降幅達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，降幅在59.43%～70.71%。初莢后30～40d除La15處理大豆源庫比小幅升高外，其他處理源庫比持續(xù)降低。初莢后40～60d大豆源庫比趨于穩(wěn)定。成熟后大豆源庫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%，各處理與對照差異不顯著（P>0.05）。

3.2?Ce對東農(nóng)52源庫比值的影響

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

3.3?La+Ce對東農(nóng)52源庫比值的影響

如圖9所示，隨著大豆的生長發(fā)育，大豆源庫比呈下降的趨勢。在初莢后20～40d這個生長階段源庫比下降速度最快，在此發(fā)育進程中對照源庫比始終大于稀土鑭和鈰混合溶液處理。初莢后40d，CK源庫比降至0.72，各處理源庫比降至0.54～0.64。初莢后40～60d大豆源庫比趨于穩(wěn)定，在此進程中CK及各濃度稀土鑭鈰混合溶液處理源庫比均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。大豆成熟后對照源庫比為0.71，處理源庫比隨稀土鑭鈰混合溶液濃度的升高先變小后變大;在LC4處理下達最小0.57，較CK降低19.70%（P>0.05）;在LC6處理下達最大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之間源庫比小幅上升之外，其他各處理源庫比變化趨勢均與對照相似，即在初莢后20～30d源庫比迅速減小，降幅均達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比均大于對照且在高濃度Ce9處理下達到最大，說明單一稀土鈰的處理在大豆發(fā)育前期更有利于營養(yǎng)物質(zhì)向源器官分配，更有利于大豆莖葉的生長。在混合稀土溶液處理下，大豆源庫比在初莢后20d均小于對照，且在大豆籽粒發(fā)育過程中，除大豆成熟后期之外各時期混合稀土處理大豆源庫比均小于對照。因此，混合稀土溶液的處理更有利于營養(yǎng)物質(zhì)向庫器官分配，促進庫器官的生長和積累。

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

4?結論

大豆源器官主要是指大豆葉片，是大豆生產(chǎn)同化物的主要場所，大豆庫器官是指大豆豆莢，是大豆用于儲存同化物的主要場所。源庫關系的研究有利于調(diào)控大豆的栽培，進而達到增產(chǎn)的目的。Hardman、Hanway認為，大豆產(chǎn)量主要受到大豆源器官產(chǎn)生營養(yǎng)物質(zhì)的能力的限制;而Schou認為，大豆產(chǎn)量主要受控于大豆庫器官的容量。大豆的源庫關系不僅對產(chǎn)量有決定性作用，對其品質(zhì)也有一定的作用。王光華的研究顯示，大豆擁有大源小庫時更有利于籽粒脂肪積累，擁有小源大庫時更有利于籽粒蛋白質(zhì)的積累。

對大豆在苗期和初花期分別進行一次葉面噴施不同濃度稀土溶液，大豆源庫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。同時，分析大豆成熟后各處理源庫比值表明，不同濃度稀土對大豆源庫比的作用存在種間差異。對成熟大豆而言，籽粒庫是唯一的生長中心，籽粒庫的庫容直接決定了大豆產(chǎn)量，因此對大豆東農(nóng)42而言LC4處理下的大庫使得該處理大豆成熟后百粒重達到最大。東農(nóng)52在Ce3處理下的大庫使得該處理成熟后產(chǎn)量最大。

參考文獻

[1]

盧艷麗.大豆源庫關系的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，2002.

[2]楊家樸，張淑媛.稀土元素處理對提高冬小麥產(chǎn)量的生理分析[J].山西農(nóng)業(yè)大學學報，1986，6（1）：15-19.

[3]Hardman LL and WA Brun.Effect of atmospheric carbondioxide enrichment at different developmental stages on growth and yield components of soybeans[J].Crop Sci，1971，11（1）：886-888.

[4]Hanway JJ and CR Weber.Dry matter accumulation in eight soylxan varieties[J].Agron.J，1971，63（1）：227-231.

[5]Schou JB et al.Effect of reflectors，blackboards or shades applied at different stages of plant development on yield of soybeans[J].Crop Sci，1978，18（1）：29-35.

[6]王光華，劉曉冰，楊恕平.生殖生長期源庫改變對大豆籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].大豆科學，1999，16（3）：237-238.

[7]任紅玉，趙慧莉，王小瑞，等.鑭和鈰對東北大豆籽粒蛋白質(zhì)積累的動態(tài)影響[J].中國稀土學報，2017（06）：107-116.