大豆産量是通過兩個生理過程所形成的,一是光合作用;二 是吸收作用。一般光合作用的積累量占幹物質總量的90%以上,
而靠根系從土壤中的吸收量不到10%。盡管光合作用的積累遠遠 大于根系的吸收作用,但這兩個生理過程對于大豆産量的形成是 同等重要的。
1。 大豆的光合作用所謂光合作用,是指綠色植物利用光 能,将其吸收的二氧化碳和水,同化為有機物質,并釋放出氧氣 的過程。光合作用的強弱一般以光合速率作為指标。
1光合速率光合速率是指植物單位葉面積在單位時間内 所同化的0〇2量稱為光合速率或光合強度,單位是微摩爾/
米2 •分或毫克co2/分米2 •小時。
大豆是典型的C3植物,其光合速率相對較低。不同品種之 間,在光合速率上也有較大的差别。同一品種的不同發育時期也 對光合速率有一定的影響,以結莢期光合速率最高。就一個單葉
而言,從小葉展開後,随着葉面積擴大,光合速率增大,葉面積 達到最大以後1周内,同化能力達到最大值;以後又逐漸下降。
在一天之中,早晨和傍晚光合速率低,中午最高,并持續幾個小
時。多數研究結果證明,在作物葉片的光合産物和作物産量之間 不存在穩定的和恒定的相關性。不過,相對而言,大豆生育後期 結莢鼓粒期的光合速率高,子粒産量也高。
同一株大豆的不同部位葉片的光合速率存在差異。
一般是上 層葉片的光合速率高于下層葉片。Johnston等研究了兩個不同品
種的冠層底部、中部和頂部葉片的光合速率。其結果是,底部和 中部的光合速率分别為頂部的13%和16%。當各層葉都暴露在全 光照之下時,底部和中部的葉片的光合速率分别比遮陰葉片高
28%和50%。
不同層次的葉片在光合速率上的差異在很大程度上 與葉齡有關。在同一測定時間内,下層葉屬于老齡葉,中層葉屬 于壯齡葉,上層葉則屬于幼齡葉。葉齡不同,葉綠素含量、比葉
重、氣孔阻力、葉肉阻力、光合作用酶活性等性狀也各不相同, 勢必影響光合速率。除了植物内在因素影響光合速率外,外境環 境也會直接或間接地影響葉片的光合速率,這些因素包括光照、
溫度、肥料、水分、二氧化碳濃度、風速等。
光照是光合作用的 必要因素,光照強度高,光合速率也高,反之亦然。溫度對大豆 葉片光合速率有很大影響,大豆葉片光合速率最适溫度為25°C〜30°C,高于或低于這一溫度,光合速率均會有所下降。當大豆葉
片水勢在一8〜一4巴時,光合速率較高,當葉片水勢降到一12 巴以下起,光合速率急劇下降,在一22巴以下,光合速率幾乎保 持同一低水平上。
光合速率也會随着空氣中二氧化碳濃度增加和
風速的減少而有所提高。
2光呼吸光呼吸是指綠色組織在照光後引起的吸氧和釋 放二氧化碳的過程,需要消耗有機碳和能量。因此,由于這一維
持大豆植株正常發育的生理過程的存在,大豆群體的光合作用總 産量并未全部用于大豆生物産量的形成,由光合作用固定下來的 二氧化碳有25%〜50%被光呼吸作用所消耗。
大豆各器官的呼吸
強度因生育期而不同,前期旺盛,中期迅速下降,後期變化不 大。盡管有這種趨勢,各器官的呼吸量還是随着幹物重的增加而 增加。各器官之間呼吸強度也有差别,葉的呼吸強度最高,其次
為根和莢,以莖最低。大豆的光呼吸亦受環境因素的影響,如光、溫度、氧氣、二 氧化碳等。
光呼吸隻有在照光的條件下才能進行,光呼吸的産物 也隻有在有光的條件下才能形成。因此在強光條件下光呼吸增
加。大豆在20°C〜40°C的溫度範圍内,随着溫度的升高,光下釋 放二氧化碳量增加,淨光合強度減少。在2%〜100%氧氣濃度範 圍内,光呼吸随着氧氣濃度增加而增加,氧氣濃度在2%以下時,
則光呼吸受抑制。
二氧化碳濃度增加,光呼吸減弱,淨光合強度 升高。當二氧化碳濃^|1低到一定程度時,光下的呼吸強度和光合 強度相等,淨光合強度為零,這時的二氧化碳濃度為二氧化碳補
償點,低于此二氧化碳濃度時,葉片在光下隻放二氧化碳。此 外,光呼吸還受一些化學藥劑的影響。
因此,噴施二氧化碳氣 肥,或用化學藥劑等方法也可控制光呼吸,從而提高大豆的光合
效率及産量。