早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥根系特征及其對(duì)氮素和水分利用的影響.pdf

1、在地中海氣候影響下的澳大利亞西部地區(qū)，提高作物的早期生長(zhǎng)勢(shì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。試驗(yàn)以4個(gè)早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥品系Vigorl8、37-6、38-19和92-11為材料，并以在澳大利亞西部廣泛種植的普通商業(yè)品種Janz為對(duì)照，通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)和溫室試驗(yàn)，綜合研究了早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥根系特征及其與氮素和水分利用的關(guān)系，以及開(kāi)花后干旱脅迫對(duì)其氮素積累分配、籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥的生長(zhǎng)勢(shì)

2、優(yōu)勢(shì)出現(xiàn)在播種17天（二葉期）后。各小麥基因型生物量、葉面積和氮素吸收在播后17-21天增長(zhǎng)最快，根從播后21天開(kāi)始快速增長(zhǎng)。播后21-24天早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥生物量、葉面積、根長(zhǎng)和氮吸收量均顯著高于普通商業(yè)品種Janz，且各性狀的相對(duì)生長(zhǎng)率也顯著高于普通商業(yè)品種Janz。早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥在二葉期至分蘗期生物量、葉面積、根長(zhǎng)和氮吸收量及其增長(zhǎng)速率均顯著高于普通商業(yè)品種Janz，有利于植株的后期發(fā)育。
　　 2.從一葉期到拔節(jié)期，早

3、期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥Vigorl8、37-6、38-19和92-11的根長(zhǎng)增長(zhǎng)速度顯著高于普通商業(yè)品種Janz。在抽穗期，4個(gè)早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥Vigorl8、37-6、38-19和92-11的總根長(zhǎng)分別比Janz高32.86％、38.57％、44.29％和64.29％,但在4個(gè)基因型之間無(wú)顯著差異。同時(shí)，4個(gè)基因型的氮吸收量分別比Janz高39.27％、34.07％、29.06％和36.27％，但4個(gè)基因型間的氮吸收量無(wú)顯著差異。表明早期強(qiáng)生

4、長(zhǎng)勢(shì)小麥較普通商業(yè)品種能夠在早期吸收更多的氮素與其更大的根長(zhǎng)密度密切相關(guān)。
　　 3.Janz、Vigorl8和38-19在中層土壤(20-70cm)的氮肥吸收均顯著高于上層土壤(0-20cm)和下層土壤(70-100cm)。在上層土壤中，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥Vigorl8和38-19的吸氮量比Janz高57-68％，在中層土壤比Janz高兩倍。Vigor18和38-19在上層土壤的氮吸收率約為15％，而Janz僅為8.7％。在土壤

5、中層，Vigorl8和38-19的氮吸收效率為48-52％，而Janz僅25％。3個(gè)基因型在土壤下層的氮吸收量和吸收效率無(wú)顯著差異。相對(duì)普通品種Janz，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥材料Vigor18和38-19在中層土壤(20-70cm)的根系有更多的分支，從而增加了其根長(zhǎng)密度和根數(shù)密度，這可能是早期生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的小麥能夠在其生長(zhǎng)早期吸收更多氮肥的主要原因。
　　 4.在田間條件下，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥38-19和92-11的根長(zhǎng)密度顯著高于普通

6、商業(yè)品種Janz:在成熟期花后干旱處理中，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥38-19和92-11的根系較Janz深，在60-80cm土層中均有分布。在兩種花后水分處理中，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥38-19和92-11的水分利用量均顯著高于普通商業(yè)品種Janz，其原因一方面是由于在干旱脅迫下早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥有更深的根系，能夠在其生長(zhǎng)后期從深層土壤中獲得更多的水分；另一方面與早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥更大的根長(zhǎng)密度密切相關(guān)。
　　 5.早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥38-19和9

7、2-11開(kāi)花后的吸氮能力顯著高于Janz，但其花前氮向籽粒中的運(yùn)轉(zhuǎn)能力較Janz低，最終導(dǎo)致了早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥的籽粒氮產(chǎn)量與普通商業(yè)品種Janz差異不顯著。在花后干旱脅迫下，籽粒氮產(chǎn)量更多地依靠花前積累氮向籽粒中的運(yùn)轉(zhuǎn)。在不同早期生長(zhǎng)勢(shì)小麥之間，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥花后氮積累受干旱脅迫的影響較普通商業(yè)品種Janz小，能夠在花后干旱條件下持續(xù)從土壤中吸收氮素。同時(shí)，早期強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)小麥38-19和92-11的籽粒蛋白質(zhì)含量受花后干旱脅迫影響不顯著