本项研究主要从时间、空间、分子水平等方面研究了不同基因型大豆与磷素营养的关系,重点解决不同基因型大豆品种获得最佳产量和质量需要的施磷量,氮代谢主要酶在生育期的关键控制点,生育期内土壤中磷素的变化规律,大豆子粒球蛋白亚基形成规律及处理间亚基含量与磷素营养代谢关系等问题,为提高磷肥利用率和专用优质品种定向改良提供理论依据及实施技术的位点。此项研究无论在理论和实践方面还是对振兴大豆产业都具有十分重要的意义。 试验于2002～2004年在哈尔滨工业大学糖业研究院试验站进行。试验采用盆栽,二因素随机区组设计,试验材料为东农42（高蛋白品种）、合丰25（中间型品种）、东农46（高油品种）3个基因型品种,在施N量为75kg/hm²,施K₂O量为75kg/hm²的基础上,每个品种设P₀、P₅、P₁₀、P₁₅4个处理（0、5、10、15代表每亩施P₂O₅公斤数）,共计12个组合。 本项研究主要包括五方面内容:一是测定土壤全磷、速效磷含量变化,明确土壤中磷素变化规律,探索最佳施肥点。二是测定全株及各器官的干物质和氮、磷、钾积累量。三是测定硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,功能叶片和子粒可溶性蛋白的含量。四是测定球蛋白及亚基积累量。五是测定产量和蛋白质、油分及各种氨基酸、脂肪酸的含量。 通过测定植株干物质积累与分配表明:施磷对大豆植株干物质积累有较大影响,提高施磷量能增加大豆各器官干物质积累量,但施磷量过高各器官干物质积累反而减少,高蛋白品种和高油品种分别以p₁₀处理和p₅处理为最佳施磷量。干物质分配开花期前以叶为主,花期以茎为主,花期后生长中心开始转移到豆荚中。 利用凯氏定氮、钼锑抗比色、原子吸收的方法测定了植株全氮、全磷和全钾,结果表明:施磷对大豆植株及各器官氮、磷、钾积累有较大影响,不同品种不同处理全株及各器官氮素含量从分枝期逐渐增加,成熟期达到高峰;磷素、钾素含量从分枝期逐渐增加,花期达到高峰,随后下降至成熟期。同一品种不同处理间表现出适宜的磷水平有利于氮、磷、钾的积累,高蛋白品种和中间型品种是P₁₀处理全株氮、磷、钾积累量最高,高油品种是P₅处理全株氮素积累最高、P₁₅处理全株磷素积累最高、P₁₀处理全株钾素积累最高,说明适宜的施磷有利于促进氮、磷、钾达到最佳平衡点,获得较高的积累量。同一处理不同品种间是高蛋白品种的氮素积累量多于中间型品种和高油品种,高油品种磷素积累量多于中间型品种和高蛋白品种,三个品种间钾素含量差异不明显,说明高蛋白品种需氮量多于中间型品种和高油品种,高油品种需磷量多于中间型品种和高蛋白品种。 利用HCIO₄—H₂SO₄法和0.5MNaHCO₃法测定了土壤全磷和速效磷的含量,结果表明:土壤全磷和速效磷含量随施磷量的增加逐渐增加,花期和鼓粒期土壤全磷含量较低,结荚期至成熟期土壤速效磷含量最低,生育期内高油品种土壤速磷含量始终低于中间型品种和高蛋白品种,说明高油品种从土壤中吸收的磷素多于中间型品种和高蛋白品种,从土壤方面揭示了高油品种需磷量大的特性。 利用磺胺比色法和试剂盒法测定了硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性,结果表明:不同品种不同处理功能叶片NR活性从苗期至成熟期逐渐下降,GS活性最高值出现在结荚期,