全 文 ：Vol. 30 , No. 12
pp. 1225 - 1231 　Dec. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 12 期
2004 年 12 月 　1225～1231 页
不同熟期及产量类型的大豆生殖生长期生理特性的比较研究
金　剑1 　刘晓冰1 　王光华1 　Stephen J Herbert2 Ξ
(1 中国科学院东北地理与农业生态研究所 ,黑龙江哈尔滨 150040 ;2 美国麻省大学植物与土壤科学系 ,美国麻省阿姆斯特市 01003)
摘 　要 　通过分析不同熟期、不同产量类型的大豆 ,特别是高产品种 (系) 的群体生理特性 ,为栽培措施的合理运用及生
态育种指标的有效选择提供理论参考。连续 2 年的试验结果表明 ,高产大豆应具有株高适宜、节数相对较多、产量形成
的空间较大、生殖生长期 LAI 和 LAD 较高、R5 期后叶片衰减慢、叶片在各个方向上的分布均匀、干物质积累量大、光能利
用率高等特性 ;由于不同熟期间的大豆株高、节数及叶片数量的差异 ,形成的群体空间大小不同 ,所以不同熟期的大豆高
产群体生理特征也存在差异。早熟大豆的株高矮、节数少、LAI 小 ,群体冠层相对较小 ,所以相对于晚熟大豆而言 ,其所
能截获的光能多少对于产量形成有着更加重要的意义 ,其高产群体叶片在 R5 期前发育快、叶倾角小、叶片平展 ,而晚熟
大豆冠层郁蔽、LAI 大、叶倾角大是高产群体的特征。
关键词 　大豆 ;生理特性 ;熟期 ;产量
中图分类号 :S565
A Comparative Study on Physiological Characteristics during Reproductive
Growth Stage in Different Yielding Types and Maturities of Soybean
J IN Jian1 ,LIU Xiao2Bing1 ,WANG Guang2Hua1 ,Stephen J Herbert2
(1 North2east Institute of Geography and Ecological Agriculture , Chinese Academy of Sciences , Harbin 150040 , Heilongjiang , China ; 2 Department of Plant
and Soil Sciences , University of Massachusetts , Amherst 01003 , MA , USA)
Abstract 　Through analyzing physiological characteristics of different yielding types of soybean cultivars or lines with dif2
ferent maturities , the physiological traits of high yielding cultivars or lines were discussed for the reference in theory of
application of rational cultivation techniques and effective selection criterion of ecological breeding goals. The results of two
years experiments indicated that high yielding physiological characters of soybean were as follows : suitable plant height ,
comparatively larger number of nodes which enlarged the space of yield formation , high LAI and LAD during reproductive
stage , slowly withered leaves after R5 stage , uniform foliar orientation in the horizontal plane , more dry matter accumula2
tion , high solar energy use efficiency. Since the differences of height , node and leaf number in soybean cultivars with
varied maturities made the canopy space different , the physiological characters of high yielding cultivars with varied maturity
would be different . Compared with late soybean , the early soybean had lower plant height , less nodes and lower LAI ,
which formed smaller canopy. Therefore , the optimal light interception of early soybean was more important for yield forma2
tion. For high yielding cultivars , the leaves should be developed faster before R5 stage , foliage inclination angle should be
smaller , leaf blade should be flatter , which benefited to intercept more solar energy ; however , the canopy of late soybean
cultivars was more closure , LAI was larger , and foliage inclination angle was bigger in a high yielding soybean.
Key words 　Soybean ; Physiological character ; Maturity ; Yield
　　提高作物产量的最基本途径有二 ,一是改善作
物品种特性 ,二是改进作物种植和管理方式。其中
前者需要育种与生理学工作者的共同努力。自从
Donald[1 ]提出“理想株型”以来 ,人们已经相继育成
高产矮秆水稻、小麦品种 ,改良了株型。由于大豆光
能利用率低 ,且冠层光分布也有别于禾谷类作物 ,使
得这方面的研究进展相当缓慢 ,然而 ,创建良好的群
体冠层结构 ,培育高产优质的大豆品种 ,一直是大豆
研究者注重的研究课题[2 ,3 ] 。大豆株型的三维空间
结构是由少数基因控制的数量性状 ,遗传力较高 ,具Ξ基金项目 :中国科学院农业创新前沿领域项目 ( KZCX32SW2NA204) ;中科院知识创新工程重要方向项目 ( KZCX22SW241623) 。
作者简介 :金剑 (1974 - ) ,男 ,助研 ,硕士 ,在读博士 ,主要从事作物生理生态研究。
Received(收稿日期) :2003208201 ,Accepted (接受日期) : 2003212203.

有相当稳定的遗传性 ,同时也具有一定的变异性[4 ] 。
通过改变遗传组成可以改良大豆株型。许多研究者
指出 ,为大幅度提高作物产量 ,需培育超级作物品
种 ,如超级杂交稻[5 ] 。而育种学家注意到 ,为获得超
级品种 ,需优化作物株型 ,因为株型是植株受光态势
的体现 ,对产量产生直接影响[6 ] 。
大豆开花至成熟阶段是群体发展变化的重要时
期 ,并与产量密切相关[7 ] ,本研究应用先进的冠层分
析系统 ,解析不同熟期、不同产量类型的大豆生殖生
长期生理特性 ,这对合理栽培措施的运用及生态育
种指标的有效选择均具重要意义。
1 　材料与方法
1. 1 　供试材料
　　选用早、中、晚 3 个熟期 ,相对产量不同的大豆
供试品种 (系)共 16 个。其中北丰 11、980821、313 和
9731 是早熟品系 ; 9802、750、合丰 40、9752、黑河 23
和北丰 14 是中熟品种 (系) ; 428、龙品 806、绥农 15、
586、560 和 152 是晚熟品种 (系) 。
1. 2 　试验概况
试验于 2001 年和 2002 年在中国科学院海伦生
态实验站 (北纬 47°26′,东经 126°38′) 进行。作物有
效生长季为 120～130 d ,生长季 ≥10 ℃的有效积温
为 2 400～2 500 ℃,全年日照时数 2 600～2 800 h ,太
阳辐射能源丰富 , 全年太阳总辐射为 3 875. 8
MJΠm2 。2001 年和 2002 年 4～9 月份降雨量分别为
23710 mm 和 467. 9 mm(数据由中国科学院海伦生态
实验站生态网络气象台站提供) 。土壤为典型中层
黑土 ,地势平坦 ,肥力均匀。0～20 cm 耕层土壤含
有机质 50. 64 gΠkg、全氮 2. 56 gΠkg、全磷 0. 61 gΠkg、
全钾 26. 0 gΠkg、速效氮 229. 8 mgΠkg、速效磷 9. 45
mgΠkg、速效钾 180 mgΠkg ,pH 6. 80 ;0～29 cm 耕层土
壤容重 1. 08 gΠcm3 、田间持水量 8. 64 %、饱和持水量
56139 %、总孔隙度 53. 65 %(数据由中国科学院海伦
生态实验站提供) 。采用随机区组、3 次重复的试验
方法 ,小区面积 17. 5 m2 ,垄宽 0. 67 m ,种植密度为
2716 万Πhm2 ,田间保苗数为 21. 3 万Πhm2 。播种前施
底肥 ,尿素 50 kgΠhm2 (N 46 %) 、二铵 50 kgΠhm2 (N
18 %、P2O5 46 %) 、三元素 150 kgΠhm2 (N 18 %、P2O5
16 %、K2O 16 %) 。各项田间管理同大田。
1. 3 　测试内容及有关公式
1. 3. 1 　测试内容 　　冠层结构指标的测定分别在
R2 期 (盛花期) 、R4 期 (盛荚期) 、R5 期 (始粒期)和 R6
期 (鼓粒期) ,用 CI2203 便携手持式激光叶面积仪活
体测定植株叶片面积 ,每品种挂牌测定 15 株 ;用 CI2
301 数字式冠层分析仪 (美国 CID 公司生产) 于北京
时间 15 :00～17 :00 测定平均叶倾角、叶片各方向的
分布密度 ,在田间安装有鱼眼探测头的观测棒定点
在行间中央 ,调好水平 ,进行拍照 ,通过计算机图像
数字化处理 ,专用软件分析后获取数据。同时 ,每个
品种 (系)取 15 株 ,在 105°C 杀青 30 min 后 ,80°C 烘
至恒重 ,称重。收获后测产、考种 ,测定荚数、粒数、
粒重等。
1. 3. 2 　公式
(1) 叶面积指数 ( LAI) : LAI = 单位土地面积上
的总叶面积Π单位土地面积
(2) 叶面积持续期 (Leaf Area Duration , LAD) [8 ] :
LAD = ( LAI1 + LAI2 )Π2 ×( T2 - T1 )
式中 LAI1 和 LAI2 表示前后两次测定的群体叶
面积指数 , T 为观测日数。
(3) 光能利用率[9 ] :
光能利用率 =
单位时间内单位土地
面积作物总干重 (g) ×
每克干物质中
含有的能量 (kJ )
同一时间同一土地面积上
接受的太阳辐射能总量 (kJ )
2 　结果与分析
2. 1 　不同熟期大豆品种(系)的产量划分
　　表 1 是 2001 年和 2002 年不同熟期的品种 (系)
产量结果 ,由于 2001 年大豆生育期的降雨量明显低
于 2002 年 ,其产量也普遍比 2002 年的低 ,平均降低
幅度为 24. 4 %～35. 5 %。但不同产量类型大豆在 2
年的试验中均表现较为一致的产量潜力 ,呈现明显
的产量差异。通过方差分析比较 ,在早、中、晚各熟
期中我们将产量划分为高、中、低 3 个水平。由于龙
品 806 是 2002 年加入的试验品种 ,所以只有 1 年的
产量结果。
2. 2 　生殖生长期不同产量类型生理特性的变化
2. 2. 1 　生殖生长期干物质动态变化 　　生殖生长
期的不同产量类型间的大豆干物质积累存在差异。
R2～R5期干物质积累无太大差异 ,但在 R5 期后 ,中、
早熟大豆高产品种 (系)的干物质积累明显比低产品
种 (系)多 ,晚熟品种 (系)高产类型 R5 期后干物质差
异不如中、早熟品种 (系)明显 ,这可能与晚熟大豆的
产量差异小于中、早熟大豆有关 ,但高产品种鼓粒期
干物质积累量还是比低产品种高 22. 6 % (图 1) ,说
明鼓粒期干物质的同化量与产量密切相关。
6221 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

表 1 2001 年和 2002 年试验品种(系)熟期及产量划分
Table 1 Cultivars ( lines) maturity and yielding type in 2001 and 2002
品种 (系)
Cultivar (Line)
生育天数
Growth day
熟期
Maturity
产量 Yield (kgΠhm2)
2001 2002 平均 Average
产量类型
Yielding type
北丰 11 Beifeng 11
313
980821
9731
113 - 117
早熟
Early
2368 a 3380 a 2874. 0 高产 High yield
2158 b 2903 b 2530. 5 中产 Middle yield
2113 b 2321 c 2217. 0
低产Low yield
1832 c 2290 c 2016. 0
9802
750
合丰 40 Hefeng 40
97252
黑河 23 Heihe 23
北丰 14 Beifeng 14
121 - 124
中熟
Middle
2375 ab 3432 a 2903. 5
高产 High yield
2425 a 3208 b 2816. 5
2334 b 2850 c 2592. 0
中产 Middle yield
2284 bc 2791 c 2537. 5
2159 c 2493 d 2326. 0
低产Low yield
2297 bc 2463 d 2380. 0
428
龙品 806 Longpin 806
绥农 15 Suinong 15
586
560
152
128 - 132
晚熟
Late
2661 a 3422 a 3041. 5
高产 High yield— 3404 a 3404. 0
2578 ab 3310 b 2944. 0
中产 Middle yield
2454 b 3295 b 2874. 5
2339 c 3179 bc 2759. 0
低产 Low yield
2408 bc 2908 c 2658. 0
注 :表中同一熟期内同列不同字母代表 5 %显著差异水平。
Note : The values followed by different letters (a , b , c) within same maturity are significantly different at 5 %.
图 1 　不同产量类型大豆生殖生长期干物质变化
Fig. 1 　The changes of dry matter in different yielding types of soybean during reproductive growth stage
2. 2. 2 　生殖生长期 LAI 及 LAD 动态变化 　　两年
的试验结果表明 ,不同基因型的大豆的 LAI 变化趋
势相似 ,即均在 R4 至 R5 期达到最大值 ,而后逐渐下
降。在 R2 期不同产量类型大豆的 LAI 没有显著差
异 ,而在 R4 期后高产大豆明显高于中、低产品种
(系) (图 2) 。在 LAI 最大的 R5 期 ,早、中、晚 (3 个熟
期) 高产品种的 LAI 比中、低产大豆分别高出
2919 %～ 4016 %、18. 9 % ～ 23. 2 % 和 12. 7 % ～
1615 % ,说明对于早熟大豆基因型而言 ,较快的叶片
发育并形成较高的群体 LAI 是早熟大豆高产的先决
条件 ,而晚熟大豆的 LAI 对产量的贡献没有早熟品
种那样明显。　
相关分析表明 ,不论熟期早晚 ,大豆生殖生长期
各阶段的 LAD 均与产量呈显著正相关 ,R2～R4 期、
7221　12 期 金 　剑等 :不同熟期及产量类型的大豆生殖生长期生理特性的比较研究 　　　

R4～R5 期、R5 ～R6 期、R6 ～R6. 5 期的相关系数分别
为 0. 808 3 3 、0. 720 3 、0. 807 3 3 和 0. 825 3 3 。可见 ,大
豆生殖生长期维持较高的 LAD ,生育后期植株衰老
进程慢 ,叶面积衰减迟缓是高产大豆及群体的特征。
另外 ,中、早熟高产大豆 R2 ～R5 期的 LAD 明显比
中、低产大豆高 (图 3) ,即 LAD 表现出较快的增长速
度 ,说明其冠层发育较快 ,然而晚熟大豆这一趋势不
明显 (图 3) ,表明中、早熟大豆生殖生长前期的出叶
速度对于产量形成十分重要。因为 ,较高的 LAD 有
利于截获更多的光能 ,从而积累更多的同化产物。
图 2 不同产量类型大豆生殖生长期 LAI 变化
Fig. 2 The changes of LAI in different yielding types of soybean during reproductive growth stage
图 3 　不同产量类型大豆生殖生长期 LAD 变化
Fig. 3 　The changes of LAD in different yielding types of soybean during reproductive growth stage
8221 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

2. 2. 3 　生殖生长期冠层平均叶倾角变化 　　由表
2 可见 ,不同熟期的大豆基因型冠层平均叶倾角随
生育期均有较为明显的变化 ,且大都在 LAI 最大的
R5 期达到最高值 ,此阶段也是大豆冠层最郁蔽的时
期 ,表明随着冠层的发育 ,大豆叶片不断进行自我调
节。在生殖生长期内 ,早熟高、中、低产大豆基因型
的叶倾角变幅分别为 10. 64°、16. 16°和 21. 21°,中熟
高、中、低产大豆分别为 9. 11°、10. 26°和 11. 04°,晚熟
高、中、低产大豆分别为 6. 63°、8. 91°和 6. 52°。然
而 ,一个明显的规律是生殖生长过程中 ,中熟、晚熟
高产大豆基因型的叶倾角均一致高于中产和低产基
因型 ,而早熟大豆恰好相反 ,早熟类型大豆在 R2 ～
R4 期的叶倾角小于中熟、晚熟类型。说明早熟高产
类型大豆叶倾角较小 ;对于中熟、晚熟大豆类型而
言 ,较高的叶倾角是其高产的一个特征。因此 ,在一
定的种植密度下 ,大豆叶倾角的大小是影响产量高
低的因素。早熟高产大豆的叶倾角较中、低产大豆
小 ,可能与早熟大豆生育期较短有关 ,实际上 ,在同
一密度条件下早熟品种形成的冠层群体小 ,早熟高
产大豆叶倾角小 ,叶片较为平展 ,将更有利于截获光
能 ,提高其在较短生育期内光能利用率 ,而中、晚熟
大豆生育期较长 ,后期群体较为郁蔽 ,维持较大的冠
层叶倾角有利于增加冠层中、下部的受光量 ,改善群
体光环境 ,这可能是晚熟高产大豆所具有的特征。
2. 2. 4 　生殖生长期冠层叶片水平分布密度变化 　
　不同大豆在各个方向叶片分布密度的变异系数可
反应出大豆叶片在各个方向上分布的均匀程度。本
研究测得大豆冠层叶片在 8 个方向上的分布密度 ,
综合 2 年的数据 (表 2) 可见 ,不同产量类型的大豆
品种 (系)叶片在不同方向上的分布存在差异 ,不同
熟期的大豆在 R4～R5 期叶片分布的变异系数最小。
总体上表现为 ,随着生育进程 ,晚熟大豆的变异系数
比早熟大豆低 6. 7 %～51. 1 % (R4～R6 期) ,早、中、
晚熟高产大豆平均分别比低产大豆低 22. 9 %、
3116 %和 32. 2 % ( R4 ～R6 期) ,并且 R6 期不同产量
类型大豆的差异 (39. 7 %～53. 2 %) 较 R4 和 R5 期
(4. 4 %～43. 6 %) 大 ,但在生殖生长初期 ( R2 期) 相
差不大 ,且晚熟大豆较早熟大豆、高产品种 (系)较低
产品种 (系)稍大。晚熟品种 (系) 由于生育期较长 ,
生育后期形成的冠层群体庞大 ,较小的变异系数表
明其叶片分布相对更均匀。R4～R6 期叶片分布的
均匀与否与产量密切相关 ,尤以 R6 期的显著 ,R2 期
的叶片分布是否均匀与产量关系不大。
表 2 不同熟期及产量类型的大豆冠层平均叶倾角(°)变化及叶片水平分布密度变异( CV) ( 2001 年和 2002 年平均)
Table 2 The average foliage inclination angle(°) and the variation of horizontal foliage distribution( CV) in different
yielding types of soybean with different maturities( Means are averaged across 2001 to 2002)
时期
Stage
产量类型
Yield levels
平均叶倾角
The average foliage inclination angle (°)
叶片水平分布密度变异
The variation of horizontal foliage distribution ( CV)
早熟
Early maturity
中熟
Middle maturity
晚熟
Late maturity
早熟
Early maturity
中熟
Middle maturity
晚熟
Late maturity
R2
高产 High yield 9. 55 12. 59 15. 38 10. 98 10. 04 13. 82
中产 Middle yield 9. 71 10. 01 10. 19 7. 15 12. 75 9. 17
低产Low yield 9. 79 10. 10 10. 31 11. 78 8. 72 9. 90
R4
高产 High yield 11. 26 18. 05 21. 35 5. 15 5. 11 4. 17
中产 Middle yield 15. 08 12. 37 19. 10 5. 41 5. 80 5. 23
低产Low yield 18. 78 16. 71 12. 80 5. 30 5. 93 5. 04
R5
高产 High yield 20. 19 21. 70 22. 01 5. 47 3. 68 2. 66
中产 Middle yield 25. 87 20. 27 18. 82 5. 56 4. 48 3. 47
低产Low yield 31. 00 19. 40 16. 83 5. 94 4. 33 3. 45
R6
高产 High yield 18. 28 21. 21 20. 93 24. 17 8. 78 4. 33
中产 Middle yield 17. 62 19. 14 14. 42 26. 44 15. 58 6. 18
低产Low yield 24. 36 21. 14 15. 53 33. 92 15. 45 7. 99
9221　12 期 金 　剑等 :不同熟期及产量类型的大豆生殖生长期生理特性的比较研究 　　　

2. 3 　不同产量类型品种(系)的产量性状差异
由表 3 可见 ,大豆的株高和节数均随熟期的延
长而表现增加的趋势 ,晚熟群体形成的冠层群体空
间较大 ,不同产量类型间节数差异比较明显 ,除早熟
中产大豆的节数略比低产大豆小外 ,均表现为高
产 > 中产 > 低产 ,且早、中、晚熟高产大豆的节数分
别比低产大豆多 20. 0 %、20. 1 %和 18. 2 % ,节数与
产量的相关系数为 0. 849 3 3 ,说明节数与产量有较
一致的变化趋势 ,高产大豆节位数较多 ,产量形成的
空间大。株高的变化与产量呈弱相关关系 ,相关系
数为 0. 553 ,未达到显著水平 ,可见株高并不是影响
产量的主要因素。
不论熟期早晚 ,高产品种 (系)的荚数、粒数均比
中、低产品种 (系) 高 ,荚数高出 11. 3 %～53. 2 % ,粒
数高出 12. 3 %～45. 4 % ,两者与单株产量的相关系
数分别为 0. 695 3 和 0. 800 3 3 ,均达显著水平 ,表明
荚数与粒数是高产品种 (系) 的主导因素 ,在产量形
成中起决定性作用。百粒重与单株产量的相关性不
大 ,相关系数为 0. 510。但同一熟期品种中 ,早熟、
中熟高产品种 (系) 的百粒重相对较高 ,而晚熟的不
同产量类型之间差异甚微 ,表明早熟高产品种的选
育应荚数、粒数、百粒重三者兼顾 ,而对于晚熟高产
品系来说 ,则以前两者为主。从 16 个大豆材料收获
指数的分析可以初步认为 ,大豆产量的高低与收获
指数无关 ( r = - 0. 263) ,因此 ,较高的生物量将是高
产育种的前提。由于熟期和干物质积累的不同 ,不
同熟期间的光能利用率有所差异 ,但同一熟期高产
大豆的光能利用率均高于低产大豆 ,早、中、晚熟高
产大豆的光能利用率分别比低产大豆高 50. 0 %、
56. 3 %和 10. 0 % ,说明高产大豆同一时间内光能转
化利用效率高。
表 3 不同产量类型大豆的产量性状
Table 3 Yield traits of soybean cultivars or lines with different yield potential
熟期
Maturity
　产量类型
Yielding
type
株高
Plant height
(cm)
节数
Node No.
单株荚数
Pods per
plant
单株粒数
Seeds per
plant
百粒重
1002seed
weight
(g)
收获指数
HI
单株粒重
Seed weight
per plant
(g)
光能利用率
Radiation2use
efficiency
( %)
早熟
Early
高产 High yield 65. 96 17. 4 44. 1 91. 6 17. 85 0. 553 16. 49 0. 45
中产 Middle yield 66. 43 14. 2 32. 0 75. 5 18. 55 0. 526 13. 52 0. 38
低产Low yield 63. 28 14. 5 34. 5 78. 2 14. 50 0. 537 10. 76 0. 30
中熟
Middle
高产 High yield 78. 38 17. 9 46. 0 108. 0 16. 95 0. 491 17. 19 0. 50
中产 Middle yield 71. 67 15. 3 38. 2 82. 9 16. 44 0. 521 13. 85 0. 38
低产Low yield 73. 92 14. 9 30. 0 74. 3 15. 98 0. 517 11. 69 0. 32
晚熟
Late
高产 High yield 83. 35 19. 5 37. 4 90. 2 17. 91 0. 513 16. 27 0. 44
中产 Middle yield 86. 03 17. 5 33. 6 85. 7 18. 15 0. 524 15. 79 0. 42
低产Low yield 73. 89 16. 5 33. 9 79. 6 18. 32 0. 526 14. 87 0. 40
3 　讨论
研究表明 ,作为衡量群体结构重要指标的 LAI
决定光合产物积累 ,适宜的 LAI 动态是大豆高产稳
产的主要生理基础 ,要求结荚期前后达到最大值 ,而
后期下降缓慢 ,尤其中、上部叶片功能期长[10 ,11 ] 。由
于大豆叶片比水稻平展 ,且冠层中、下部较多的功能
叶片对于增加光截获、提高光能利用率十分重
要[12 ] ,而增加作物对光合有效辐射的积累 ,能增加
成熟期的生物量[13 ] 。Loomis 和 Connor (1992) [14 ] 指
出 ,光截获、干物质和 LAI 互为因果关系 ,即较大的
冠层光截获率利于干物质积累增加和 LAI 增大 ,增
大的 LAI 又使得光截获进一步加大 ,生长速率提高 ,
更促进干物质积累。群体干物质产量决定于作物冠
层对光能的截获和利用效率 ,生殖生长期干物质重
与产量正相关[15～17 ] 。本研究发现 ,生殖生长期高产
大豆群体有较高的 LAI 及LAD ,后期叶片衰老缓慢 ,
光截获多 ,光能利用率高 ,有利于增加鼓粒期的同化
物积累 ,R5 期后全株干物重的显著增加也证明了这
一点 ;而且 R4～R5 期冠层不同层次的 LAI 在不同产
量类型间也存在较显著的差异 ,与产量密切相关 ,这
与 Board 等[18 ]的研究结果较一致。
本研究发现 ,不同熟期大豆基因型间 ,株高和节
数随熟期延长而表现增加的趋势 ;相同熟期的大豆
株高并没有随产量的变化而有明显的差异 ,但节数
随产量增加而表现出增加的趋势 ,可能结荚的部位
也就增加 ,表明高产大豆有较大的产量形成空间。
作为大豆冠层重要特征的叶倾角及叶片空间分
0321 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

布 ,影响群体对光能的截获与利用[19 ] 。叶面积指数
相同的两个作物群体 ,若叶片空间分布的均匀程度
不同 ,群体内光的分布即不同 ,农田光能利用率也不
同。当叶片均匀分布时 ,处于良好的光照条件下 ,作
物光能利用率高[20 ] 。本研究发现 ,大豆群体冠层发
育过程中 ,早熟高产类型的叶倾角低于中、低产基因
型 ,而中、晚熟高产基因型的叶倾角高于中产、低产
基因型 ,表明不同熟期的高产品种冠层叶倾角的特
征有所不同。此外 ,Ambrona 等[21 ] 的研究也证明 ,叶
片在各个方向上的分布与光截获关系较密切。所
以 ,叶片水平分布密度的变异系数小 ,有利于叶片均
匀分布 ,将是今后高产育种的一个关键植物学特性。
References
[ 1 ] Donald C M , Hamblyn J . The biological yield and harvest index of cere2
als as agronomic and plant breeding criteria. Adv Agron , 1976 , 28 :
361 - 405
[2 ] Mann C C , Normile D. Crop scientists seek a new revolution. Science ,
1999 , 283 : 310 - 314
[3 ] Liu X2B(刘晓冰) , Song C2Y(宋春雨) . Herber SJ . Advance in yield
physiology research of American soybean. Soybean Science (大豆科
学) , 2001 , 20 (2) : 141 - 145
[4 ] Du W2G (杜维广) . Physiology and Physiological Breeding of Soybean
(大豆生理与生理育种) . Harbin : Heilongjiang Science Press , 1989.
30 - 76 (in Chinese)
[5 ] Yuan L2P(袁隆平) . Super2high yield breeding of hybrid rice. Hybrid
Rice (杂交水稻) ,1997 , 12 (6) :1 - 3
[6 ] Shen X2Y(沈秀瑛) . Applied Crop Ecologic (应用作物生态学) .
Shenyang : Liaoning Science and Technology Press , 1994. 70 - 79 (in
Chinese)
[7 ] Zhao A2L (赵爱莉) , Cong W2C(丛文春) , Niu J2G(牛建光) . The
relationship between four growth stages and main yield traits. Soybean
Bulletin (大豆通报) , 1999 , (1) :12 - 13 (in Chinese)
[8 ] Zhao H2J (赵会杰) , Li Y(李有) , Zou Q(邹琦) . A comparative study
on characteristics of radiation and photosynthesis in canopy of two differ2
ent spike2type cultivars of wheat . Acta Agronomica Sinica (作物学报) ,
2002 ,28 (5) :654 - 659
[9 ] Caviglia O P , Sadras V O. Effect of nitrogen supply on crop conduct2
ance , Water2 and radiation2use efficiency of wheat . Field Crop Re2
search , 2001 , 69 :259 - 266
[10 ] Miao Y2N(苗以农) , Zhu C2P(朱长浦) , Shi L2X(石连旋) , Xu Y
(许月) . Exploring the ideal plant type for high yielding via physiologi2
cal characteristics in yield formation in soybean. Soybean Science (大豆
科学) , 1999 ,18 (4) :342 - 346
[11 ] Wang J2L (王金陵) , Yang Q2K(杨庆凯) , Wu Z2P(吴宗璞) . Chi2
nese Northeast Soybean(中国东北大豆) . Harbin : Heilongjiang Sci2
entific Press , 1999. 53 - 95(in Chinese)
[12 ] Purcell L C , Ball R A , Reaper J D , Vories E D. Radiation use and
biomass production in soybean at different plant population densities.
Crop Sci , 2002 ,42 :172 - 177
[ 13 ] Monteith J L. Climate and efficiency of crop production in Britain. Phil
Trans R Soc Lond B , 1977 ,281 :277 - 294
[14 ] Loomis R S , Connor D J . Crop ecology : Productivity and management
in agriculture systems. Cambridge : Cambridge Univ Press , 1992.
150 - 156
[15 ] Kane M , Steel C C , Grabau L J . Early maturing soybean cropping sys2
tem. Ⅱ. Growth and development responses to environmental condi2
tions. Agron J , 1997 ,89 :459 - 464
[ 16 ] Pang H2C(逄焕成) , Wang S2Q(王慎强) . High yield crop communi2
ty and solar energy utilization. Plant Physiology Communications (植物
生理学通讯) ,1998 ,34 (2) 149 - 154 (in Chinese)
[ 17 ] Board J E. A regression model to predict soybean cultivars yield perfor2
mance at late planting dates. Agron J , 2002 ,94 :483 - 492
[18 ] Board J . Light interception efficiency and light quality affect yield com2
pensation of soybean at low plant population. Crop Sci , 2000 , 40 :
1 285 - 1 294
[19 ] Maddonni G A , Chelle M , Drouet J L , Andrieu B. Light interception
of contrasting azimuth canopies under square and rectangular plant spa2
tial distribution : Simulations and crop measurements. Field Crop Re2
search , 2001 , 70 : 1 - 13
[20 ] Dong Z2G(董振国) . Environ2Ecology of Canopy in Field Crop (农田
作物层环境生态) . Beijing : Chinese Agriculture Science Press ,
1994. 4 - 320(in Chinese)
[21 ] Ambrona C H , Tarquis A M , Minguez M I. Faba2bean canopy model2
ing with a parametric open L2system : a comparison with the monsi and
saeki model . Field Crops Research , 1998 ,58 :1 - 13
1321　12 期 金 　剑等 :不同熟期及产量类型的大豆生殖生长期生理特性的比较研究