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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510067560.3 (22)申请日 2015.02.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104584851 A (43)申请公布日 2015.05.06 (73)专利权人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路800号 (72)发明人 沙之敏 曹林奎 褚清南 卢林芳 齐斌 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 杨元焱 (51)Int.Cl. A01G 22/20(2018.01) A01G 7/00(2。
2、006.01) (56)对比文件 汤翠凤.滇粳优1号渐渗系磷高效种质的筛 选指标及其特性. 中国优秀硕士学位论文全文 数据库 农业科技辑 .2013, (第7期),第D047-64 页. 张吉海等.玉米耐低磷种质资源的筛选与鉴 定. 植物遗传资源学报 .2008,第9卷(第3期), 第335-339页. 刘亚等.水稻耐低磷种质的筛选与鉴定. 作 物学报 .2005,第31卷(第2期),第238-242页. 塔莉.牛粪有机肥对重茬大豆生育性状及土 壤性质影响研究. 中国优秀硕士学位论文全文 数据库 农业科技特辑 .2013, (第4期),D047- 122. 审查员 方炳生 (54)发明名称 有。
3、机肥高效利用的大豆品种的筛选方法 (57)摘要 本发明涉及一种有机肥高效利用的大豆品 种的筛选方法, 是以多个大豆品种为材料, 分别 播种于化肥处理和有机肥处理的大田, 通过对各 品种在化肥处理和有机肥处理土壤中的大豆植 株干物质积累量和大豆旺盛生长期植株养分积 累量的测定, 来进行有机肥高效利用品种的筛 选; 并利用盆栽试验对大田筛选结果进行验证。 采用本发明的方法, 确定了以大豆植株干物质积 累量为首要指标, 以大豆旺盛生长期植株养分积 累量为辅助指标来筛选有机肥高效利用品种的 方法。 为研究植物高效利用有机肥的机理提供了 材料; 也对农业有机种植体系中保证大豆食品的 高产、 稳产和经济效。
4、益有着非常重要的意义。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 104584851 B 2018.05.11 CN 104584851 B 1.一种有机肥高效利用的大豆品种的筛选方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 将44个耕种范围广、 性状、 产量稳定的大豆品种为试验材料播种于大田进行初步筛选, 分别设置化肥和有机肥两个处理, 化肥处理每公顷施用以硫酸铵、 过磷酸钙、 硫酸钾为肥源 的纯氮20公斤、 五氧化二磷150公斤和氧化钾80公斤; 有机肥处理每公顷施用牛粪有机肥2 吨, 有机肥中氮的施用量与化肥一致, 每种处理三个重复, 大豆生长期进行常规的田间管 理, 在大豆播种60天后进行大。
5、豆地上部植株和根部样品采取, 根部取样后用自来水冲洗干 净, 将地上部植株和根放入烘箱80烘干72h后称重, 以在有机肥处理下植株干物质重高的 品种为有机肥高效利用品种, 同时, 选择同样化肥利用效率而有机肥处理下干物质积累量 低的品种为对照品种; 大田试验初步筛选后, 采用盆栽试验进行验证, 筛选到的大豆品种种植于温室12L圆底 带有透气孔的PVC盆中, 所用土壤采于靠近大田试验但未施肥的土壤, 新鲜土壤过2mm筛, 设 置和大田施肥一样的两个处理, 4个重复, 有机肥处理每盆施用81.22g牛粪; 化肥处理每盆 施用硫酸铵7.14g、 过磷酸钙19.08g和硫酸钾5.8g, 肥料施用后与土。
6、壤充分混匀并在温室培 养1个月, 1个月后使用筛选大豆品种直播于土壤中, 每日浇水, 维持土壤的含水量为田间最 大持水量的50, 大豆生长60天后, 采取地上部植株和根根部, 根部取样后用自来水冲洗干 净, 将地上部植株和根放入烘箱80烘干72h后称重, 盆栽试验结果和大田试验结果一致 时, 筛选到品种确定为有机肥高效利用的大豆品种。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 104584851 B 2 有机肥高效利用的大豆品种的筛选方法 技术领域 0001 本发明涉及生物技术, 特别涉及一种有机肥高效利用的大豆品种的筛选方法。 背景技术 0002 化肥是我国粮食生产非常重要的要素, 对整个农。
7、业发展的贡献率高达52。 化肥 的大量使用也导致化肥资源愈发短缺, 尤其是磷肥和钾肥。 伴随着农业生产的不断发展, 我 国甚至世界范围内化肥市场供不应求, 化肥的价格也随之不停上涨。 同时, 近半世纪来化肥 大量施用给环境和食品安全带来了沉重的压力, 土壤酸化、 板结、 水体富营养化严重、 粮食 中微量元素的缺乏, 已经成为现代农业发展中重要的限制因素。 因此, 在保护和改善资源、 环境条件的基础上, 建立能够合理利用农业废弃物资源、 实现资源集约高效利用并同时保 障粮食安全和重要农产品的有效供给的有机农业是发展现代农业的必由之路。 有机农业发 展的主要问题是作物产量, 有机肥料是有机农业生产。
8、体系中重要的组成部分, 但是有机肥 中大量元素氮、 磷大都以有机态存在, 释放速度慢, 一般情况下比较难被农作物吸收, 从而 影响作物的生长和产量。 为了能够促进有机肥中养分的快速释放和作物养分的高效吸收, 国内外学者做了大量的研究工作, 研究内容主要集中于微生物有机肥料的研制、 生产、 应用 及其原理。 目前为止, 固氮菌、 解磷菌、 钾细菌、 维生素菌等都被广泛的应用于微生物有机肥 料的生产。 田间应用结果也表明, 生物有机肥料的施用也能够促进作物对养分的吸收、 降低 病虫害并且提高产量。 在建立可持续发展的有机农业生产体系过程中, 不仅要求较高的有 机肥生产技术与之配套, 更要求筛选出能。
9、够高效利用有机肥料的优良品种。 0003 经过对现有农作物筛选技术的检索发现, 中国专利文献号CN103814750A公开(公 告)日2014.05.28, 公开了一种有机蓝莓的培育方法, 通过选地、 土壤改良、 栽植、 施肥、 除 草、 施肥管理和病虫害防治一系列措施, 获得了生长快、 结果率高、 果实健壮、 味道好的有机 蓝莓产品; 中文专利文献号CN103392591A公开(公告)日2013.11.20, 公开了一种水稻高产 且氮素高效利用的新品种选育方法。 通过在中低产田条件下, 选择高产优质品种与氮高效 利用的优良亲本杂交, 采用常规谱系筛选法, 根据产量、 重要农艺性状及氨基酸含量。
10、进行筛 选, 从而准确的选出氮高效利用的新品种。 0004 大豆(Glycine max(L.)Merr.)是世界上重要的粮油经济作物, 是人类植物蛋白和 植物油的主要来源。 由于人类对大豆食品及以大豆为原料的保健品的偏爱, 大豆在世界范 围内被广泛的种植。 但目前大豆和其它作物相比, 产量相对偏低, 而对有机种植体系下大豆 高效利用品种的筛选和大豆高效利用有机肥中养分的机理的研究, 相对较少。 通过对有机 生产体系下优良大豆品种的筛选, 可以为研究大豆高效利用有机肥的机理提供试验材料, 并且对我国有机农业的发展有重要的意义。 发明内容 0005 本发明的目的, 在于针对目前大豆有机生产中存在。
11、的难题, 提供一种有机肥高效 利用的大豆品种的筛选方法, 通过大田筛选、 盆栽验证, 确定以大豆植株干物质积累量作为 说 明 书 1/5 页 3 CN 104584851 B 3 有机肥高效利用的大豆品种的首要筛选指标, 以大豆旺盛生长期植株养分积累量作为有机 肥高效利用的大豆品种的辅助筛选目标。 0006 本发明是通过以下技术方案实现: 一种有机肥高效利用的大豆品种的筛选方法, 包括以下步骤: 0007 1.1、 采用大田试验进行初步筛选 0008 将多个大豆品种分别种植于采用化肥处理和有机肥处理的大田土壤中, 每种处理 做三个重复, 大豆生长期进行常规的田间管理, 通过对各品种在化肥处理和。
12、有机肥处理土 壤中的大豆植株干物质积累量和大豆旺盛生长期植株养分积累量的测定, 初选出有机肥高 效利用的大豆品种; 0009 1.2、 采用盆栽试验进行验证 0010 将初选到的有机肥高效利用的大豆品种种植于12L盆中, 设置和大田施肥方式一 样的化肥处理和有机肥处理, 4个重复, 通过对各品种在化肥处理和有机肥处理土壤中的大 豆植株干物质积累量和大豆旺盛生长期植株养分积累量的测定, 最终确定有机肥高效利用 的大豆品种。 0011 所述大豆植株干物质积累量的测定方法是, 在大豆播种60天后采集大豆地上部植 株和根部样品, 分别洗净烘干后称量其重量, 以在有机肥处理下植株干物质积累量高的品 种为。
13、有机肥高效利用的大豆品种。 0012 所述大豆旺盛生长期植株养分积累量的测定方法是, 在大豆播种60天后采集大豆 地上部植株和根部样品, 分别洗净烘干后进行粉碎、 消煮, 并分别以凯氏定氮法和钒钼黄分 光光度法测定其中的全氮、 全磷含量, 并以含量干物质重来计算养分积累量, 以在有机肥 处理下植株养分积累量高的品种为有机肥高效利用的大豆品种。 0013 所述多个大豆品种包括44个种植范围广、 性状、 产量稳定的大豆品种。 0014 所述化肥处理是每公顷施用以硫酸铵为肥源的纯氮20公斤、 以过磷酸钙为肥源的 五氧化二磷150公斤和以硫酸钾为肥源的氧化钾80公斤; 所述有机肥处理是根据化肥处理 的。
14、施氮量, 每公顷施用与化肥处理的施氮量一致的牛粪有机肥。 0015 所述盆栽试验所用土壤采于靠近大田但未施肥的土壤, 土壤过2mm筛后置于12L圆 底带有透气孔的PVC盆中, 每盆放置土壤15kg; 化肥处理每盆施用硫酸铵7.14g、 过磷酸钙 19.08g和硫酸钾5.8g; 有机肥处理每盆施用与化肥处理的施氮量一致的牛粪有机肥; 肥料 施用后与土壤充分混匀并在温室培养1个月; 1个月后将初选出的大豆品种直播于土壤中。 0016 肥料施用后与土壤充分混匀并在温室培养1个月; 1个月后将初选出的大豆品种直 播于土壤中。 0017 采用本发明的有机肥高效利用的大豆品种的筛选方法, 能够筛选到高效、。
15、 稳定的 有机肥高效利用的大豆品种, 可以应用于现代有机农业生产中并进行推广。 0018 与现有技术比较, 本发明的优点在于: 利用大田试验和盆栽试验相结合进行筛选 与验证, 筛选到的大豆品种更为可靠、 稳定, 可以直接用于现代有机农业的生产中; 本方法 同时筛选到与有机肥高效利用大豆品种化肥利用效率一致, 但有机肥利用效率很低的品 种, 几组对照的品种可以用于大豆有机肥高效利用的机理研究。 此方法操作简单, 结果可 靠, 对农业资源的高效利用、 建立有机栽培体系有重要的意义。 说 明 书 2/5 页 4 CN 104584851 B 4 附图说明 0019 图1为大田试验中44个大豆品种在两。
16、种肥料处理下生长30天后地上部植株的株高 比值。 图中横坐标代表大豆品种, 纵坐标代表有机肥处理与化肥处理下株高的比值, 即M/C。 0020 图2为盆栽试验中12个初选大豆品种在两种肥料处理下地上部植株的株高比值。 0021 图3为大田试验中, 44个大豆品种在播种60天后地上部植株干物质积累量。 图中横 坐标为有机肥处理, 纵坐标为化肥处理。 图中带有编号的品种名称分别为: 5为十系113号; 6 为十育130号; 40为Sayamusume; 30为Toyoharuka; 25为Harosoy; 22为Miyagishirome。 0022 图4为盆栽验证试验中6个备选大豆品种的地上部植。
17、株干物质积累量。 0023 图5为大田试验中, 44个大豆品种在播种60天后根部干物质积累量。 0024 图6为盆栽试验中6个备选大豆品种根部干物质积累量。 0025 图7为大田试验中, 44个大豆品种在播种60天后地上部氮积累量。 0026 图8为盆栽验证试验中6个备选大豆品种地上部植株氮积累量。 0027 图9为大田试验中, 44个大豆品种在播种60天后地上部磷积累量。 0028 图10为盆栽验证试验中6个备选品种的地上部植株磷积累量。 具体实施方式 0029 下面结合实施例对本发明做进一步的说明, 但本发明的保护范围不限于下述的实 施例。 0030 实施例一 0031 选择轻中质地、 排。
18、水较好并适宜大豆生长的土壤; 以44个耕种范围广、 性状、 产量 稳定的大豆品种为试验材料播种于大田进行初步筛选, 分别设置化肥和有机肥两个处理, 化肥处理每公顷施用以硫酸铵、 过磷酸钙、 硫酸钾为肥源的纯氮20公斤、 五氧化二磷150公 斤和氧化钾80公斤; 有机肥处理每公顷施用牛粪有机肥2吨, 有机肥中氮的施用量与化肥一 致。 每种处理三个重复, 大豆生长期进行常规的田间管理。 在大豆播种30天后进行株高测量 并进行初步的品种筛选, 以同一品种在有机肥处理与化肥处理下株高的比值, 即M/C1作为 筛选标准。 在进行初步的筛选之后, 采用盆栽试验进行验证。 将筛选到的大豆品种种植于温 室12。
19、L圆底带有透气孔的PVC盆中, 所用土壤采于靠近大田试验但未施肥的土壤, 新鲜土壤 过2mm筛, 设置和大田施肥一样的两个处理, 4个重复, 有机肥处理每盆施用81.22g牛粪; 化 肥处理每盆施用硫酸铵7.14g、 过磷酸钙19.08g和硫酸钾5.8g。 肥料施用后与土壤充分混匀 并在温室培养1个月。 1个月后使用筛选大豆品种直播于土壤中, 每日浇水, 维持土壤的含水 量为田间最大持水量的50, 通过对大豆生长30天后株高的测定, 最终确定有机肥高效利 用的大豆品种。 0032 如图1所示, 在大田试验的初步筛选中, 品种1、 2、 3、 5、 6、 14、 15、 16、 20、 37、 。
20、40、 41在 生长30天后有机肥处理与化肥处理下株高比值均大于1, 说明在大田试验条件下, 上述品种 能够高效利用有机肥中养分来维持植株生长。 为了验证大田试验的筛选结果, 将上述筛选 品种进行盆栽试验验证。 如图2所示, 经验证, 品种1、 2、 5、 15、 40的M/C值高于1, 为有机肥高 效利用品种, 而其它品种在盆栽试验中并未出现有机肥高效利用的特性, 因此株高不适用 与作为大豆有机高效品种的筛选指标。 说 明 书 3/5 页 5 CN 104584851 B 5 0033 实施例二 0034 将44个耕种范围广、 性状、 产量稳定的大豆品种为试验材料播种于大田进行初步 筛选, 。
21、分别设置化肥和有机肥两个处理, 化肥处理每公顷施用以硫酸铵、 过磷酸钙、 硫酸钾 为肥源的纯氮20公斤、 五氧化二磷150公斤和氧化钾80公斤; 有机肥处理每公顷施用牛粪有 机肥2吨, 有机肥中氮的施用量与化肥一致。 每种处理三个重复, 大豆生长期进行常规的田 间管理。 在大豆播种60天后进行大豆地上部植株和根部样品采取, 根部取样后用自来水冲 洗干净, 将地上部植株和根放入烘箱80烘干72h后称重。 以在有机肥处理下植株干物质重 高的品种为有机肥高效利用品种; 同时, 选择同样化肥利用效率而有机肥处理下干物质积 累量低的品种为对照品种。 大田试验初步筛选后, 采用盆栽试验进行验证。 筛选到的。
22、大豆品 种种植于温室12L圆底带有透气孔的PVC盆中, 所用土壤采于靠近大田试验但未施肥的土 壤, 新鲜土壤过2mm筛, 设置和大田施肥一样的两个处理, 4个重复, 有机肥处理每盆施用 81.22g牛粪; 化肥处理每盆施用硫酸铵7.14g、 过磷酸钙19.08g和硫酸钾5.8g。 肥料施用后 与土壤充分混匀并在温室培养1个月。 1个月后使用筛选大豆品种直播于土壤中, 每日浇水, 维持土壤的含水量为田间最大持水量的50。 大豆生长60天后, 采取地上部植株和根根部, 根部取样后用自来水冲洗干净, 将地上部植株和根放入烘箱80烘干72h后称重, 盆栽试验 结果和大田试验结果一致时, 筛选到品种确定。
23、为有机肥高效利用的大豆品种。 0035 如图3、 5所示, 在大田试验的初步筛选中, 品种5、 6和40在生长60天后有机肥处理 地上部植株和根部的干物质积累量远远高于化肥处理, 说明上述品种能够高效利用有机肥 料进行光合产物的积累。 同时, 品种30、 25和22分别与品种5、 6和40在化肥处理下干物质积 累量相同, 而有机肥处理下干物质积累量差异非常显著, 可以作为研究有机肥高效利用机 理的对照品种。 大田筛选后利用上述品种进行盆栽试验验证, 如图4、 6所示, 验证结果与大 田筛选试验结果一致, 因此可以利用大豆旺盛生长期植株干物质积累量作为有机肥高效利 用品种的筛选指标, 而品种5、。
24、 6和40为有机肥高效利用品种; 30、 25和22为对照品种。 试验结 果表明大豆植株干物质积累量可以作为有机高效品种筛选的首要指标。 0036 以上述实例中44个大豆品种为试验材料播种于大田, 分别设置化肥和有机肥两个 处理, 化肥处理每公顷施用以硫酸铵、 过磷酸钙、 硫酸钾为肥源的纯氮20公斤、 五氧化二磷 150公斤和氧化钾80公斤; 有机肥处理每公顷施用牛粪有机肥2吨, 有机肥中氮的施用量与 化肥一致。 每种处理三个重复, 大豆生长期进行常规的田间管理。 在大豆播种60天后进行大 豆地上部植株和根部样品采取, 根部取样后用自来水冲洗干净, 将地上部植株和根放入烘 箱80烘干72h, 。
25、样品烘干后进行粉碎、 消煮, 并分别以凯氏定氮法和钒钼黄分光光度法测 定地上部植株中全氮、 全磷含量, 并以含量干物质重来计算植株的养分积累量, 根据测试 结果, 以在有机肥处理下植株养分积累量高的品种为有机肥高效利用品种; 同时, 选择同样 化肥利用效率而有机肥处理下养分含量低的品种为对照品种。 大田试验初步筛选后, 采用 盆栽试验进行验证。 盆栽大豆生长60天后, 采取地上部植株和根根部, 根部取样后用自来水 冲洗干净, 将地上部植株和根放入烘箱80烘干72h后称重、 粉碎并消煮, 最后测定植株中 的全氮、 磷含量并计算养分积累量。 盆栽试验结果和大田试验结果一致时, 筛选到品种确定 为有。
26、机肥高效利用的大豆品种。 0037 如图7、 9所示, 在大田试验的初步筛选中, 品种5、 6和40在生长60天后有机肥处理 地上部植株和根部的氮、 磷积累量均远远高于化肥处理, 说明上述品种能够高效利用有机 说 明 书 4/5 页 6 CN 104584851 B 6 肥中的氮和磷。 同时, 品种30、 25和22分别与品种5、 6和40在化肥处理下养分积累量相似, 而 有机肥处理下氮、 磷积累量差异非常显著, 可以作为研究有机肥高效利用机理的对照品种。 大田筛选后利用上述品种进行盆栽试验验证, 如图8、 10所示, 验证结果与大田筛选试验结 果一致, 因此可以利用大豆旺盛生长期植株养分积累。
27、量作为有机肥高效利用品种的另一筛 选指标, 而品种5、 6和40为有机肥高效利用品种; 30、 25和22为对照品种。 试验结果表明大豆 旺盛生长期植株养分积累量可以作为有机高效品种筛选的辅助指标。 说 明 书 5/5 页 7 CN 104584851 B 7 图1 说 明 书 附 图 1/6 页 8 CN 104584851 B 8 图2 图3 说 明 书 附 图 2/6 页 9 CN 104584851 B 9 图4 图5 说 明 书 附 图 3/6 页 10 CN 104584851 B 10 图6 图7 说 明 书 附 图 4/6 页 11 CN 104584851 B 11 图8 图9 说 明 书 附 图 5/6 页 12 CN 104584851 B 12 图10 说 明 书 附 图 6/6 页 13 CN 104584851 B 13 。