不同年代小麦品种根系演进特征及其氮肥效应
摘 要：为探明不同年代小麦品种更替过程中根系演进特征对氮肥的响应及其与产量形成的关系，从而为高产品种选育和高产根冠构型建成提供理论依据，本研究以长江中下游不同年代大面积推广的小麦品种南大2419（50年代）、扬麦1号（70年代）、扬麦158（90年代）和扬麦16（当前品种）为材料，采用大田和盆栽试验，研究了不同施氮条件下不同年代小麦品种根系生长、根系形态、根系分布和根系生理特性的差异及其与产量形成的关系。结果表明，现代小麦品种拔节至开花阶段根系干物质积累量和生长速率显著增加，小麦根系总根长、根系表面积、根体积和0~60cm各土层根重密度随品种育成年代逐步提高。现代小麦品种根系活力、SOD活性显著提高，MDA含量显著降低。籽粒产量随品种育成年代推进逐步增加，籽粒产量与开花期根系总根长、表面积、根系生物量和0~60cm根重密度显著正相关。说明品种改良通过改善根系形态、提高根系生理活性、延缓根系衰老，从而保障高产和养分高效吸收利用。不同年代小麦品种对氮肥的响应差异显著，早期品种在低氮条件下根系生长优势较强，现代品种对氮肥响应和对高氮的耐性增强。因此，增加根系与土壤接触面积和高氮适应性、提高根系生理活性和氮同化能力、延缓根系衰老是不同年代小麦品种演变的重要特征也是高产高效栽培调控的重要目标。
目录
Abstract: 3
Key words: 3
1 材料与方法 4
1.1 试验设计 4
1.2 测定项目与方法 4
1.3 数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1 根系生长速率 5
2.2根系形态特征 6
2.3根系时空分布 6
2.4 根系活力 7
2.5 根系MDA含量和SOD活性 7
2.6 根系形态及分布与籽粒产量的关系 8
3 讨 论 9
4 结 论 10
不同年代小麦品种根系演进特征及其氮肥效应
引言
引言
小麦作为世界上重要的粮食作物之一，保障我国小麦高产量的重要途径就是提高小麦单产。而品种的改良又是提高小麦单产的重要的力量来源。前人有关小麦品种改良过程中的生理特性、农艺性状、产量、光
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
合生产的规律有研究的较多[14]，但关于小麦的根系生长、分布和根系生理特性改良特征及其与产量形成的关系的研究报道较少。小麦根系作为水分和养分的主要吸收器官和多种激素和氨基酸合成的重要场所，其形态和生理特征与地上部的生长发育、产量和品质形成及养分的高效吸收利用均有密切的关系[5]。明确小麦品种改良过程中与产量形成密切相关根、冠、生理特征的变化以及氮肥效应，对选育高产高效品种和制定未来小麦高产育种目标具有重要意义。
近些年来，关于小麦的根系研究已成为小麦高效、高产的一个活跃的研究领域。前人在小麦根系形态与分布特征[6]、根系发育建成规律[7]、根系衰老[8]、根冠平衡[9]、根系的活力[10]、根系吸收动力学[11]、根系分泌特性[12]等都有较深入的研究，但大多是解释不同的栽培条件下根系形态生理的变化，而小麦品种改良过程中根系形态生理的变化及其与产量形成的关系尚不明确。因此，本研究选用不同年代的主推品种通过大田和盆栽试验，研究不同施氮条件下不同年代小麦品种根系生长、分布和根系衰老特性的差异，以明确小麦品种改良过程中根系生长与生理特性的演变规律及氮肥效应，为小麦高产高效品种选育和栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验Ⅰ：大田试验于20132014年在大学江浦农学试验站进行。供试品种为建国以来长江流域不同年代育成的代表性品种：南大2419（1950s）、扬麦1号（1970s）、扬麦158（1990s）和扬麦16（2000s）。小麦生长季播种前试验田025 cm土层土壤含有机质21.62 gkg1、全氮1.12 gkg1、速效氮14.39 mgkg1、速效磷17.40 mgkg1、速效钾115.52 mgkg1。试验小区面积为3 m×3 m=9 m2，行距25 cm，随机区组排列，3次重复。设计全生育期施纯氮0 kgha1（N0）、225 kgha1（N225）和300 kgha1（N300）3个氮肥处理。氮肥分两次施入，基追比（基肥?拔节肥）1:1。磷肥（P2O5）和钾肥（K2O）各150 kgha1作基肥一次性施入。播种日期为11月1日，3叶期定苗，基本苗1.8×106 ha1。其余管理措施同大田高产栽培。
试验Ⅱ：盆栽试验于20132014年在大学牌楼试验站进行，供试品种同试验Ⅰ。试验用土选用高产田耕层土壤，含有机质10.95gkg1、全氮0.79gkg1、速效氮26mgkg1，速效磷25.6mgkg1、速效钾72.3mgkg1。自然风干过筛后装盆，播种前与肥料充分混匀，装入直径30cm高40cm的聚乙烯塑料桶，每桶装风干土12.0 kg。试验设施纯氮0kgha1（N0）、225 kgha1（N225）和300 kgha1（N300）3个氮肥处理，氮肥分两次施入，基追比（基肥：拔节肥）1:1，磷肥（P2O5）和钾肥（K2O）各150 kgha1作为基肥一次施入。11月20日播种，三叶期定苗，每盆留苗10株，3次重复，每次取样48盆，随机区组排列。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 根系形态 拔节期、孕穗期、开花期和成熟期的小麦根系，于清水中反复的洗净后，应用根系分析仪（型号：WinRhizoLA1600）扫描完整小麦根系，记录表面积、总根长、根体积等数据。根系扫描后在105℃烘箱内杀青30min，80℃烘干至恒重，称重。
1.2.2 根系时空分布 采用冯福学的方法[6]，于小麦孕穗期和开花期使用钻头直径为4cm，长100cm的根钻。取样时，每处理取三钻，一钻的中心在行上（Rr），一钻的中心在行间距的1/2处，一钻与行相切，三钻合一为同一土层根系样品，每20cm为一个层次。将根样放于烘箱内105℃杀青30min后过100目筛，用镊子去除杂质和杂根，用自来水冲洗干净。然后将根置于80℃烘箱烘干，用万分之一天平称重。根重密度是指单位土壤体积的根干重。根干重密度密度（104 g cm3）= 10000 ×根系干重（g）/土体体积。土体体积V=πr2h，式中，r为钻头半径（r=2cm），h为取样深度（h=20 cm）。
1.2.3 根系活力 在拔节期、孕穗期和开花期取盆栽小麦根尖在清水中洗净，迅速进行根系活力的测定。根系活力采用TTC（三苯基氯化四氮唑）还原法测定[13]。
1.2.4 MDA含量和SOD活性 MDA含量和SOD活性测定和计算方法同参考文献[14]。
1.2.5 籽粒产量 大田试验于成熟期收取1m2样段进行实收计产，并测定每平米穗数。人工收割，人工脱粒，自然晒干后称重获得籽粒产量。盆栽试验于成熟期每处理取4盆进行收获，人工脱粒，自然晒干后称重获得籽粒产量。
1.3 数据分析
使用Excel 2007进行数据处理，采用SPSS17.0（SPSS Inc., Chicago, IL, USA）软件对数据进行方差分析和显著性测验，用SigmaPlot10.0进行做图。
2 结果与分析
2.1 根系生长速率
目录
Abstract: 3
Key words: 3
1 材料与方法 4
1.1 试验设计 4
1.2 测定项目与方法 4
1.3 数据分析 5
2 结果与分析 5
2.1 根系生长速率 5
2.2根系形态特征 6
2.3根系时空分布 6
2.4 根系活力 7
2.5 根系MDA含量和SOD活性 7
2.6 根系形态及分布与籽粒产量的关系 8
3 讨 论 9
4 结 论 10
不同年代小麦品种根系演进特征及其氮肥效应
引言
引言
小麦作为世界上重要的粮食作物之一，保障我国小麦高产量的重要途径就是提高小麦单产。而品种的改良又是提高小麦单产的重要的力量来源。前人有关小麦品种改良过程中的生理特性、农艺性状、产量、光
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
合生产的规律有研究的较多[14]，但关于小麦的根系生长、分布和根系生理特性改良特征及其与产量形成的关系的研究报道较少。小麦根系作为水分和养分的主要吸收器官和多种激素和氨基酸合成的重要场所，其形态和生理特征与地上部的生长发育、产量和品质形成及养分的高效吸收利用均有密切的关系[5]。明确小麦品种改良过程中与产量形成密切相关根、冠、生理特征的变化以及氮肥效应，对选育高产高效品种和制定未来小麦高产育种目标具有重要意义。
近些年来，关于小麦的根系研究已成为小麦高效、高产的一个活跃的研究领域。前人在小麦根系形态与分布特征[6]、根系发育建成规律[7]、根系衰老[8]、根冠平衡[9]、根系的活力[10]、根系吸收动力学[11]、根系分泌特性[12]等都有较深入的研究，但大多是解释不同的栽培条件下根系形态生理的变化，而小麦品种改良过程中根系形态生理的变化及其与产量形成的关系尚不明确。因此，本研究选用不同年代的主推品种通过大田和盆栽试验，研究不同施氮条件下不同年代小麦品种根系生长、分布和根系衰老特性的差异，以明确小麦品种改良过程中根系生长与生理特性的演变规律及氮肥效应，为小麦高产高效品种选育和栽培管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验Ⅰ：大田试验于20132014年在大学江浦农学试验站进行。供试品种为建国以来长江流域不同年代育成的代表性品种：南大2419（1950s）、扬麦1号（1970s）、扬麦158（1990s）和扬麦16（2000s）。小麦生长季播种前试验田025 cm土层土壤含有机质21.62 gkg1、全氮1.12 gkg1、速效氮14.39 mgkg1、速效磷17.40 mgkg1、速效钾115.52 mgkg1。试验小区面积为3 m×3 m=9 m2，行距25 cm，随机区组排列，3次重复。设计全生育期施纯氮0 kgha1（N0）、225 kgha1（N225）和300 kgha1（N300）3个氮肥处理。氮肥分两次施入，基追比（基肥?拔节肥）1:1。磷肥（P2O5）和钾肥（K2O）各150 kgha1作基肥一次性施入。播种日期为11月1日，3叶期定苗，基本苗1.8×106 ha1。其余管理措施同大田高产栽培。
试验Ⅱ：盆栽试验于20132014年在大学牌楼试验站进行，供试品种同试验Ⅰ。试验用土选用高产田耕层土壤，含有机质10.95gkg1、全氮0.79gkg1、速效氮26mgkg1，速效磷25.6mgkg1、速效钾72.3mgkg1。自然风干过筛后装盆，播种前与肥料充分混匀，装入直径30cm高40cm的聚乙烯塑料桶，每桶装风干土12.0 kg。试验设施纯氮0kgha1（N0）、225 kgha1（N225）和300 kgha1（N300）3个氮肥处理，氮肥分两次施入，基追比（基肥：拔节肥）1:1，磷肥（P2O5）和钾肥（K2O）各150 kgha1作为基肥一次施入。11月20日播种，三叶期定苗，每盆留苗10株，3次重复，每次取样48盆，随机区组排列。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 根系形态 拔节期、孕穗期、开花期和成熟期的小麦根系，于清水中反复的洗净后，应用根系分析仪（型号：WinRhizoLA1600）扫描完整小麦根系，记录表面积、总根长、根体积等数据。根系扫描后在105℃烘箱内杀青30min，80℃烘干至恒重，称重。
1.2.2 根系时空分布 采用冯福学的方法[6]，于小麦孕穗期和开花期使用钻头直径为4cm，长100cm的根钻。取样时，每处理取三钻，一钻的中心在行上（Rr），一钻的中心在行间距的1/2处，一钻与行相切，三钻合一为同一土层根系样品，每20cm为一个层次。将根样放于烘箱内105℃杀青30min后过100目筛，用镊子去除杂质和杂根，用自来水冲洗干净。然后将根置于80℃烘箱烘干，用万分之一天平称重。根重密度是指单位土壤体积的根干重。根干重密度密度（104 g cm3）= 10000 ×根系干重（g）/土体体积。土体体积V=πr2h，式中，r为钻头半径（r=2cm），h为取样深度（h=20 cm）。
1.2.3 根系活力 在拔节期、孕穗期和开花期取盆栽小麦根尖在清水中洗净，迅速进行根系活力的测定。根系活力采用TTC（三苯基氯化四氮唑）还原法测定[13]。
1.2.4 MDA含量和SOD活性 MDA含量和SOD活性测定和计算方法同参考文献[14]。
1.2.5 籽粒产量 大田试验于成熟期收取1m2样段进行实收计产，并测定每平米穗数。人工收割，人工脱粒，自然晒干后称重获得籽粒产量。盆栽试验于成熟期每处理取4盆进行收获，人工脱粒，自然晒干后称重获得籽粒产量。
1.3 数据分析
使用Excel 2007进行数据处理，采用SPSS17.0（SPSS Inc., Chicago, IL, USA）软件对数据进行方差分析和显著性测验，用SigmaPlot10.0进行做图。
2 结果与分析
2.1 根系生长速率
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/613.html
