大豆品种改良过程中光合特性及产量性状对种植密度的响应OA北大核心CSTPCD

为深入探究大豆遗传改良过程中植株耐密性的动态变化,本研究选取了1940s-2020s育成的50个大豆品种为试验材料,分别设置了常规密度(20万株·hm^(-2))与高密度(30万株·hm^(-2)),综合分析1940s、1950s-1960s、1970s-1980s、1990s-2000s和2010s-2020s大豆品种在不同密度下光合特性、茎秆抗倒能力、产量及产量构成的变化特征。结果表明:常规密度下,新改良品种(1990s-2000s和2010s-2020s)的光合特性、茎秆抗倒伏能力、产量及产量构成均高于早期品种(1940s、1950s-1960s和1970s-1980s)。而高密度下,新改良品种在生育后期的净光合速率较常规密度仅降低了3.25%和1.34%,叶面积指数显著(P<0.05)提高了8.02%和8.56%,与早期品种相比,光合能力衰减速度慢,持绿性强;同时,新改良品种的倒伏评分较常规密度增加20.59%和15.38%,且其株高和重心高度的增幅,茎粗和抗折力的降幅均小于早期品种,植株稳定性增强。此外,高密下新改良品种的产量较常规密度显著(P<0.05)增加,增幅为4.23%和4.53%,单株粒数和百粒重相对稳定,仅降低了12.37%、7.87%和2.87%、2.89%。主成分分析结果表明,随着育种进程的推进,新改良品种可在高密度下构建较大的叶面积指数,增强其功能叶的持绿性且保持较高的净光合速率,并增强茎秆抗倒伏能力,充分保证了植株在生育后期籽粒灌浆稳定的生理状态,为大豆品种获取高产奠定了坚实的基础。因此,高密度下,新改良品种具有较好的耐密特性,其功能叶片持绿性强,光合作用能力较高且持续时间较长,光合产物积累较多,植株稳定性增强,倒伏现象减少,群体结构更趋于合理,从而保持较高的单株粒数和相对稳定的百粒重,显著提高了产量。