不同年代冬小麦品种的产量和磷生理效率对土壤肥力水平的响应

【目的】 本研究利用长期施肥定位试验构建的不同土壤肥力梯度,探索陕西关中地区小麦品种演替过程中产量、产量构成因素以及磷生理效率的变化,以期了解品种演替对土壤肥力水平以及磷效率的响应,为今后品种选育提供参考。 【方法】 长期试验包括 7 个处理,分别为不施肥处理 (CK)、单施两个水平有机肥处理 (M1 和 M2)、两个水平有机肥与两个水平无机肥配施处理 (M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1、M2N2P2)。小麦品种为小偃 6 号 (80 年代)、小偃 22 (90 年代末) 以及西农 979 (当前品种)。 【结果】 小麦品种演替过程中单产水平逐步提高,同时小麦产量随着土壤肥力水平提高呈显著增加趋势;品种更替的增产效应主要反映在高肥力土壤上 (有机无机配施的 4 个处理),而在低肥力 (CK、M1、M2) 土壤上品种更替产量差异不显著。小麦品种演替过程中,在低肥力情况下穗数表现为 90 年代末的小偃 22 低于 80 年代的小偃 6 号,而当前品种西农 979 又高于小偃 6 号的趋势;但在高肥力情况下随品种演替穗数基本呈现为增加的趋势。在低肥力情况下随品种演替穗粒数的变化不一致,而在高肥力情况下穗粒数随品种演替基本呈增加的趋势。随着品种演替,无论在高肥力还是低肥力情况下,千粒重均呈逐渐增加的趋势。三个品种的穗数、穗粒数以及千粒重均随土壤肥力水平提高以及养分投入增加而呈增加的趋势。随着品种更替,无论高肥力还是低肥力土壤 100 kg 小麦需磷量均呈下降趋势,具体为小偃 6 号 > 西农 979 > 小偃 22 号;不过低肥力土壤的 100 kg 需磷量高于高肥力土壤。随品种的演替,无论高肥力土壤还是低肥力土壤磷生理效率均呈现升高的趋势,但是高肥力土壤的磷生理效率高于低肥力土壤。 【结论】 陕西关中地区随品种更替小麦单产逐渐提高,其中西农 979 单产的提升是由于穗数和千粒重的提高,而小偃 22 号单产的提升则由于穗粒数和千粒重的提高。品种更替在低肥力土壤上并没有表现出产量及磷效率的优势,在高肥力土壤上表现出产量及磷效率的协同提高。因此,品种更替对土壤肥力水平的要求更高,土壤培肥以及定向育种的有机结合是实现陕西关中小麦高产高效、可持续发展的有效方略。      

不同磷效率紫花苜蓿叶绿素荧光参数对低磷胁迫的响应

【目的】探讨不同磷效率紫花苜蓿(Medicago sativa L.)叶片光合性能对低磷胁迫的响应,从光能转化和利用的差异来揭示品种适应磷胁迫的机理。【方法】试验采用砂培法,供试材料为2个磷高效紫花苜蓿品种甘农6号(G6)、极光(JG)和2个磷低效品种Bara 310SC (B310)、甘农4号(G4)。以1/4霍格兰营养液为基础,设置磷浓度为0.5 mmol/L (正常对照)和0.05 mmol/L (低磷)两个处理水平,紫花苜蓿幼苗处理30天后,测定苜蓿幼苗叶片叶绿素荧光参数,将样品烘干后,测定生物量和磷含量。【结果】与对照相比,低磷胁迫下4个苜蓿品种的生物量和磷利用效率均降低,相对可变荧光诱导曲线J点和I点的荧光强度上升,初级醌受体(Q_A)被还原的最大速率(M_o)显著增加,受体库容量(S_m)等参数下降,PSⅡ受体侧受损;活性反应中心数目(RC/CS_o)降低,光能的吸收(ABS/RC、ABS/CS_o)、捕获(TRo/RC、TRo/CS_o)、传递(ETo...     

不同磷效率基因型小麦应对缺磷胁迫的表型及相关基因表达的研究

  【目的】  小麦是磷肥需求量最大的作物之一。为了探索小麦对磷的高效利用机制,本研究评价了不同磷效率基因型小麦在缺磷条件下的差异响应。  【方法】  本研究选取一个磷高效小麦基因型‘小偃54’和一个低效率型‘中国春’作为试验材料,设置正常供磷(+P)、缺磷(?P)和缺磷7天后恢复正常供磷(RP) 3个处理进行小麦水培试验,调查分析了小麦幼苗的表型、生理以及缺磷响应基因的表达随缺磷时间的变化趋势,及它们在不同磷效率小麦基因型间的异同。  【结果】  缺磷胁迫明显增加了两个小麦基因型的根冠比,但无论缺磷与否,磷高效基因型‘小偃54’的根冠比均大于磷低效基因型‘中国春’。随着缺磷时间的延长,小麦幼苗地上、地下部无机磷和总磷浓度逐渐降低,但不同基因型之间无明显差异。对缺磷的小麦幼苗恢复供磷后,磷耗竭的小麦幼苗体内无机磷含量迅速增加,‘小偃54’地上、地下部的无机磷含量均明显高于‘中国春’。缺磷响应信号基因TaIPS1和TaSPX3在缺磷6 h即被诱导表达,随着缺磷时间的延长表达量逐渐升高,且恢复供磷后表达量显著降低;缺磷早期‘中国春’中TaIPS1和TaSPX3的表达量比小偃54高,但在长期缺磷和缺磷后恢复供磷处理下又比‘小偃54’低,表明磷低效小麦基因型‘中国春’可能对体内磷稳态变化更为敏感。然而,两个根系特异表达的高亲和磷转运子TaPHT1.1/9 和TaPHT1.10均表现出缺磷早期表达受到抑制,而长期缺磷被诱导升高表达。未预料到的是,二者在复磷处理后的表达量明显高于缺磷处理。长期缺磷处理下,‘中国春’中TaPHT1.1/9的表达量明显低于‘小偃54’,但其TaPHT1.10的表达与‘小偃54’无显著差异,表明不同磷效率基因型小麦幼苗缺磷诱导表达的磷吸收转运子可能存在差异。除此以外,缺磷胁迫显著增加了‘中国春’根系DCB-Fe含量,但对‘小偃54’无明显影响。  【结论】  磷高效基因型小麦幼苗(‘小偃54’)比磷低效型(‘中国春’)具有更大的根冠比和更强的磷吸收能力。‘小偃54’根系中的磷转运子基因TaPHT1.1/9的表达也明显高于‘中国春’。然而,缺磷明显促进了磷低效基因型小麦根表铁的富集。今后将进一步研究小麦根表铁的富集对小麦幼苗磷高效吸收和利用的影响。     

液培条件下磷水平对两种磷效率小麦根际特征的影响

为探讨磷高效型小麦(小偃54)和磷低效型小麦(京411)在不同磷水平下根际特征的差异,测定了液培条件下苗期小麦的植株生物量和吸磷量、根际pH值与根系分泌的酸性磷酸酶活性等。结果表明,不同磷水平(P0:0、P1:0.5 mmol/L和P2:1 mmol/L)下,磷高效型小偃54的植株吸磷量和根部生物量从移苗第6 d起明显高于磷低效型京411,在P0水平下尤为明显,且随培养时间的延长两者差距逐渐增大;小偃54的根际pH值在移苗初期与京411并无明显差异,随着培养时间的延长,小偃54的根际pH值显著低于京411,但两者单位根系分泌质子量差异逐渐减小。从移苗第6 d到第18 d,小偃54在不同磷水平下酸性磷酸酶的分泌量均显著高于京411;小偃54在P0水平下根系分泌的酸性磷酸酶量显著高于P1和P2水平,而京411从第12 d起才有相同规律,小偃54比京411对磷胁迫反应快且强度大。由此可见,在不同磷水平下,磷高效型小偃54在苗期的各项测定指标均优于磷低效型京411,在P0水平下两者根际特征差异尤为显著,且两种小麦根际特征差异与苗期生长天数有很大的关系。     

磷供应水平对大豆不同生育期磷铁比及光合效率的调节

  【目的】  明确磷 (P)不同供应水平对大豆生理性状的影响及其基因型差异,以及这些性状对单株粒重的影响,为磷肥的合理施用提供理论依据。  【方法】  水培试验以Hoagland 营养液为基础,设置4个磷供应水平处理,分别为0 (CK)、100、500 和1000 μmol/L。供试大豆为6个磷高效基因型和6个磷低效基因型。在大豆生长的始花期、结荚初期测定叶片光合性能和磷、铁浓度,在成熟期测定籽粒磷铁含量及单株籽粒重。对光合性能数据与铁、磷浓度进行典型相关性分析,利用单株粒重建立逐步回归方程并进行通径分析。  【结果】  CK处理的磷高效和磷低效基因型大豆植株在始花期的初始荧光 (Fo) 值极显著高于其他处理;P 100 μmol/L处理极显著提高了两类基因型大豆始花期的PSⅡ实际光化学效率 (Φ_PSⅡ),有助于提高其光能转化率,因而单株粒重均较高。相比于P 100 μmol/L处理,磷高效和磷低效基因型大豆结荚初期叶片中的铁浓度及其铁/磷值都随着磷供应量的增大而降低。相比于P 100 μmol/L处理,P 500 和1000 μmol/L处理下,磷高效基因型单株粒重并没有显著上升,而磷低效基因型单株粒重则下降。此外,结荚初期两个基因型大豆叶片的SPAD值在P 100 μmol/L处理下达到峰值,鼓粒初期叶片SPAD值与磷高效和磷低效基因型大豆单株粒重均有正效应。  【结论】  磷供应水平影响大豆叶片中的P/Fe值,进而影响着叶片光合效率。无论磷高效还是低效基因型大豆品种,较低的磷供应水平 (100 μmol/L) 可调节始花、结荚初期和鼓粒期的叶绿素含量,进而调控代谢过程有利于最终籽粒的形成。过高的磷供应水平无益于大豆单株粒重的增加,还可能产生负作用。     

不同形态无机磷对两种磷效率小麦根际特征的影响

以磷高效型小麦小偃54和磷低效型小麦京411为材料的砂培试验,通过测定植株生物量及吸磷量、根系形态特征、根际pH、磷酸酶活性,研究不同形态无机磷WP(KH2PO4),Al-P(AlPO4)和Fe-P(FePO4)对两种磷效率小麦根际特征的影响.结果表明,在WP处理下,两种磷效率小麦的地上部吸磷量、总吸磷量和磷吸收效率均显著高于其它处理,而其根冠比和磷利用效率却低于其他处理.除了根部吸磷量,小偃54的生物量和吸磷量有高于京411的趋势.除了WP处理,其他处理的小偃54的根冠比和地下吸磷量均高于京411.所有处理的小偃54的根长和根体积均显著高于京411,且不施磷条件(PO)下更为明显,小偃54根系长度是京411的1.6倍;此外,小偃54根系磷酸酶活性均比京411弱.除Al-P外,小偃54的根际酸化能力较京411强.由此可见,磷胁迫条件下,磷高效小麦根系形态特征改变是根际磷活化的主要机理之一,且受磷水平、磷形态及其溶解性的影响.     

低磷胁迫下加硅对玉米苗期硅、磷营养及叶绿素荧光参数的影响

为研究硅对低磷胁迫下玉米苗期硅、磷吸收积累和叶绿素荧光参数的影响,采用砂培方式模拟低磷胁迫环境,以玉米品种正红2号和正红115为供试材料,设置3个磷浓度:重度低磷胁迫P1(0.01mmol/L)、中度低磷胁迫P2(0.1 mmol/L)和正常磷浓度P3(1 mmol/L),设置3个硅浓度:Si1(0 mmol/L)、Si2(0.75mmol/L)和Si3(1.5mmol/L),定苗培养28d,测定植株顶部往下第1全展叶叶绿素荧光参数、植株干物质重、硅和磷素含量和积累量。结果表明:(1)磷浓度从P3降低至P2和P1,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别下降34.73%,39.26%,29.10%,33.01%,81.81%,87.63%;同时降低叶片PSⅡ反应中心开放程度、减弱光能捕获和光能转换能力、降低电子传递效率,导致植株叶片热耗散能力明显增强。(2)硅浓度从Si1增加至Si2和Si3,2个玉米品种平均,单株干物质积累量、硅积累量、磷积累量分别提高21.54%,36.05%,120.08%,236.65%,39.81%,69.17%;同时增加叶片PSⅡ反应中心开放程度,提高光能捕获和光能转换效率,增加电子传递效率,加速利用过剩激发能。(3)玉米植株硅积累量和磷积累量呈显著正相关,并且Fv/Fm(XE)、Fv′/Fm′(XE′)、Fq′/Fm′(φPSⅡ)、ETR与植株硅积累量和磷积累量也呈显著正相关。(4)在P3和P2处理中,与Si1相比,Si2和Si3能明显提高正红2号和正红115植株硅、磷素积累量,提高叶片对光能的捕获、转化和传递效率,提高植株的干物质积累量;在重度低磷胁迫P1处理中施硅对玉米幼苗硅、磷营养和叶绿素荧光参数的改善作用十分微弱。综上所述,在非严重低磷胁迫条件下,外源加硅可以增强玉米对硅、磷的吸收和积累,提高叶片光合物质生产能力,加速消耗过剩的激发能,减轻光抑制。     

小麦/玉米苗期磷累积量对介质供磷水平反应的差异

小麦和玉米苗期是磷素营养的关键期和敏感期,研究两种作物苗期对介质供磷反应,可为合理施用磷肥提供参考.试验设缺磷对照、低磷胁迫、中等磷胁迫和正常供磷(P2O5含量分别为0、0.05 mmol·L-1、0.3 mmol·L-1和0.5 mmol·L-1) 4种磷水平,选取小麦"小偃22号"、"兰考4号"和玉米"屯玉65号"、"户单4号"为指标作物,用营养液培养法研究小麦、玉米苗期磷累积量对介质不同供磷水平的反应差异.结果表明,不同介质供磷水平下,两种作物苗期磷累积量显著不同且因作物类型、基因型、器官及测定时期不同而异.总体而言,介质供磷后,苗期早期生长阶段(出苗后25 d以前),小麦的介质最佳供磷水平较玉米高;苗期后期(出苗后40～50 d),小麦和玉米最佳供磷水平一致.如果以低磷胁迫作为对比进行分析,玉米苗期整株磷累积量对介质供磷的敏感性比小麦强;从不同基因型来看:"兰考4号"对介质供磷的敏感性强于"小偃22号","屯玉65号"和"户单4号"基本一致.缺磷条件下小麦较玉米磷效率高,供磷条件下玉米较小麦高;但不同基因型间规律性较差.     

不同氮效率基因型冬小麦生理特征的比较研究

采用田间小区试验,通过对两个不同氮效率基因型冬小麦小偃22(XY22)和小偃6号(XY6)产量和构成因素,氮素吸收利用效率以及关键生育期的硝酸还原酶、叶水势、叶绿素含量等生理指标测定,探讨了其对氮素利用的差异及其机理。结果表明,不施氮处理,子粒产量、硝酸还原酶活性、叶水势、叶绿素含量明显降低,而施氮后明显提高;氮素吸收利用效率、叶水势、叶绿素含量在施N150 kg/hm2时保持在较高水平。两个基因型中,小偃22比小偃6号的生理代谢更加旺盛,施氮加强了这种作用,这可为进一步选育氮高效利用型小麦品种提供科学依据。     

潮土累积磷的供磷能力及其有效磷消耗特征

  【目的】  长期过量施肥极大地提升了土壤中磷的累积量。研究土壤累积磷的有效性及其消耗特征,可为发掘土壤中的磷资源,保持土壤磷肥力的可持续性提供理论基础。  【方法】  依托“国家潮土肥力与肥料效益长期监测站”26年的长期定位试验,从中选取5个磷地力水平地块,其土壤基础Olsen-P含量分别为1.2、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg,依次记为L1、L2、L3、L4、L5,设置微区试验。从2016年6月开始,只施用氮、钾肥,不施磷肥,连续进行了3年6季玉米小麦轮作种植。调查6季作物产量、土壤供磷能力,分析Olsen-P的消耗量及变化规律。  【结果】  潮土磷地力水平从L1提高到L2和L3时玉米和小麦产量快速增加,超过相应磷地力水平后,继续提升磷地力水平对增产贡献不大,L1、L2、L4、L5地块6季总产量分别是L3地块的37.4%、82.8%、104.7%和102.3%。相比玉米,小麦对土壤磷的需求更高。保障小麦-玉米高产所需的年供磷 (P) 量为203.2 kg/hm2;供磷能力低的L1、L2、L3地块总供磷量分别是高产所需供磷量的19.2%、65.4%和94.9%。基础磷地力超过L3地块水平,基本可保障小麦-玉米连续6季获得较高产量的供磷能力。每生产100 kg小麦籽粒和玉米籽粒作物吸磷 (P) 量分别为0.48和0.34 kg。在小麦玉米轮作体系下,Olsen-P的季消耗速率与土壤Olsen-P含量呈极显著线性关系 (y = 0.1219x?0.1557,R2 = 0.9894**),L5、L4、L3、L2磷地力水平地块每季Olsen-P的消耗量分别为8.37、7.06、3.03、1.59 mg/kg,消耗速率符合指数下降模型Y = 69.642e–0.169x,每季消耗基础Olsen-P的15.5%。  【结论】  长期大量施用磷肥可以快速提升潮土有效磷含量至很高水平,但是土壤的磷地力产量达到一定水平后,作物产量不再提高。停止施磷肥后,土壤的有效磷水平呈指数下降,下降至农学阈值仅需约9.1季。停施磷肥后,土壤的供磷能力下降也很快,小麦产量在第二年 (第三季) 即显著降低。因此,持续合理的磷肥施用量是维持潮土适宜的磷地力水平,提高磷肥利用率的有效手段。     

缺磷胁迫下草甘膦对抗草甘膦大豆幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的影响1

为探明缺磷胁迫下草甘膦对抗草甘膦大豆（RR1）幼苗叶片光合作用和叶绿素荧光参数的影响,采用溶液培养方法,在大豆长出真叶时进行缺磷胁迫,第二复叶完全展开时进行草甘膦处理,5d后测定各生理指标。结果表明, 相对于正常供磷条件的清水处理,缺磷胁迫下4.98 mL/L草甘膦处理的大豆叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的有效量子产量［Y(Ⅱ)］、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量［Y(NO)］、最大电子传递速率（ETRmax）和半饱和光强（Ik）均呈下降趋势。而气孔限制值（Ls）、叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、叶绿素a/b（Chl a/b）、类胡萝卜素（Car）、总叶绿素（Chl）含量和PSⅡ调节性能量耗散的量子产量［Y(NPQ)］均呈升高趋势。说明缺磷胁迫条件下喷施草甘膦显著降低了抗草甘膦大豆的光合速率。缺磷引起的气孔因素可能是导致RR大豆光合速率下降的主要原因,而光合速率的下降导致其PSⅡ反应中心的开放程度降低,活性减弱,参与CO2固定的电子较少,光化学效率较低。     

磷水平对不同基因型玉米苗期磷吸收利用的影响

以齐319(对照)和来源于齐319的耐低磷突变体99037和99106为材料,在1mol/L和1000mol/L.KH2PO4两个磷水平下,通过水培实验研究了磷水平对不同基因型玉米磷吸收、利用和酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,低磷条件下三个自交系的根冠比均显著增加,植株磷含量明显降低,生物量显著减小,磷利用效率和酸性磷酸酶活性大大提高。但不同基因型间存在显著差异,自交系99037与齐319相比具有植株磷浓度低、磷素再利用能力强、磷利用效率和净吸收量高等特征,是自交系99037磷高效的可能机理。     

不同供磷水平对饭豆体内铁有效性的影响

采用溶液培养试验研究了低铁条件下（1 μmol/L FeEDTA）不同供磷水平P 3、30和300 μmol/L对饭豆叶绿素含量、生物量、铁含量以及质外体铁的影响。结果表明,饭豆叶片叶绿素含量及根系干重均随磷处理浓度的增加而显著降低; 低磷处理的植株地上部的铁含量明显高于中磷和高磷处理。随着供磷水平的增加,地上部和根系总铁量的比值呈降低趋势,说明铁由根系向地上部的转运显著减少,从而加剧了植株缺铁症状。进一步分析发现,低磷处理的根系质外体铁含量显著低于中磷和高磷处理。说明在铁吸收过程中,供磷水平增加促使铁在根系质外体空间中的固定,不利于根系中的铁转运至地上部,这可能是磷是对铁产生拮抗作用造成植物铁营养不利的原因之一。     

不同光周期和红蓝光质配比对辣椒幼苗生长发育的影响

辣椒幼苗在光强(58±1)μmol/(m2·s)下,设置光周期24h(光/暗14h/10h)、12h(光/暗7h/5h)和6h(光/暗3.5h/2.5h)等3个水平,红蓝光光强比分别是7:1(7RB)和1:1(RB)等2个光质配比水平,共6个处理,经过30d后,对植株形态、生长、叶绿素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数进行比较分析.试验表明P12-7RB下的辣椒幼苗地上干重和总叶面积最大,P6-RB处理的相对生长率(RGR)和比叶面积(SLA)比P24-RB分别高55.88%和23.62%.尽管P6-RB与P24-RB的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但辣椒苗生长在P6-RB处理下表现出较高的光合系统的量子产额(ΦPSII)0.68mol/(m2·s),以及较低的非光化学淬灭(NPQ)0.17μmol/mol.P6、P12和P24处理的叶绿素含量无显著性差.RB下的幼苗与7RB下的幼苗相比具有显着更好的光合性能.试验表明辣椒可以适应非自然条件下的光周期.处理P6-RB补光参数对辣椒幼苗的生长最有利,可有效地用于植物厂,这为植物工厂延长光周期的实践应用提供了理论基础.     

磷胁迫下不同基因型甜菜的光合特征

采用盆栽砂培在室内人工可控和室外自然环境条件下,利用前期研究已经获得的对低磷胁迫抗性弱 （品14）、中（品17）和强（品20）的3类种质材料各1个,进行了长期低磷胁迫(P 1 mol/kg)条件下不同基因型甜菜光合特性的研究。结果表明,1）低磷胁迫显著（P0.05）降低了甜菜叶片无机磷和叶绿素含量,品20的降幅显著低于品14。2）低磷胁迫对3个品种的气孔导度、蒸腾速率均有显著或极显著（P0.01）的负效应;对胞间CO2浓度的效应因品种而异,与P 100 mol/kg处理比,品14显著下降,品17无变化,品20显著增加。3）与P 100 mol/kg处理比,低磷胁迫使3个品种单叶光合速率降幅均达到了极显著水平,但不同品种之间表现各异;品14降幅最大,品20最小,品17居中,且3个品种间的差异均达到了显著或极显著。4）不同生长条件使甜菜对低磷胁迫在单叶光合速率方面产生不同的抵抗能力;在室内培养条件下,同样的磷胁迫水平对各品种甜菜光合作用的阻碍均显著小于自然环境。5）低磷胁迫条件下,甜菜各品种在植株磷含量、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和单叶光合速率等性状上的抗胁迫指数大小与品种自身的抗低磷胁迫强弱的顺序完全一致,即品20品17品14。     

不同氮效率基因型冬小麦物质生产对CO2浓度升高的响应研究

采用开顶式气室,以不同氮效率基因型冬小麦品种"小偃6号"(氮低效)和"小偃22号"(氮高效)为供试材料,通过盆栽方法,研究不同施氮水平下大气CO2浓度倍增对冬小麦叶面积、株高、生物量和产量的影响。结果表明,在CO2浓度倍增条件下,施氮后氮高效小麦基因型"小偃22号"穗长、株高显著高于氮低效小麦"小偃6号",但叶面积、茎长则相反。施氮水平、基因型和大气CO2浓度水平均不同程度地影响冬小麦生物量、产量及产量构成。同一施氮条件下,大气CO2浓度倍增使两种氮效率基因型冬小麦产量均显著增加,但增加量不尽一致:N1[0.15 g(N).kg-1(土)]处理时,氮低效"小偃6号"和氮高效"小偃22号"产量分别增加90.5%和52.9%,N2[0.30 g(N).kg-1(土)]处理时分别增加73.9%和93.6%。同一施氮条件下,大气CO2浓度倍增使两种氮效率基因型冬小麦地上部、根系、总生物量、每盆穗数、穗粒数和产量也均显著增加。从不同施氮水平看,大气CO2浓度倍增下(750μmol.mol–1)两种氮效率基因型冬小麦地上部、总生物量、穗粒数和产量均表现为N2>N1>N0。说明在该试验条件下,CO2浓度倍增及氮肥投入对作物生长及产量形成存在显著正交互效应。因此,在未来大气CO2浓度增加条件下,增加氮肥投入应有利于促进作物对大气CO2浓度升高的正效应,增加冬小麦的物质生产及提高产量。     

不同磷效率小麦对低铁胁迫的基因型差异

用营养液培养方法研究了不同磷效率小麦幼苗对低铁胁迫的基因型差异。结果表明,低铁胁迫(-Fe)对磷高效基因型小麦生长的抑制作用显著大于对磷低效基因型。低铁处理下,磷高效基因型81(85)-5-3-3-3、Xiaoyan54和Taihe-5025的植株地上部干重平均比正常供铁(+Fe)处理下降55.2%;磷低效基因型Jinghe90-Jian-17、NC37和Jing41平均33.0%。低铁胁迫显著降低了磷高效基因型小麦的叶片叶绿素含量,3个磷高效基因型的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别降低了35.6%、35.3%和35.3%,磷低效基因型分别降低了16.8%、7.7%和11.9%。低铁胁迫对小麦的根系生长、根系吸磷量和磷利用效率均未产生明显的影响,但显著降低了磷高效基因型小麦的植株地上部吸磷量和根效率比。与正常供铁的处理相比,磷高效和磷低效基因型小麦的地上部吸磷量和根效率比在低铁处理中平均降低了55.0%、54.9%和32.5%、36.4%。磷高效基因型小麦植株体内积累的磷量明显高于磷低效基因型,这是磷高效基因型不耐低铁的主要原因。磷效率越高,对低铁的反应越敏感。     

利用螯合–缓冲营养液对小麦苗期磷–锌关系的研究

采用螯合缓冲营养液培养技术（Chelator-buffer culture solution）,对小麦幼苗植株的磷锌营养进行了探讨。结果表明,高磷条件下小麦出现的缺锌黄化与磷中毒症状之间存在着明显区别,本研究结果支持高磷条件下作物出现的黄化是锌缺乏症状而非磷中毒的观点。与缺磷相比,正常供磷促进了小麦的生长,但过量磷对小麦生长有阻碍作用,而且锌的供应加剧了促进或抑制的程度。正常供应磷、锌条件下,小麦幼苗根系或地上部的磷、锌含量、吸收量及转运率均处于相对较高的水平,其余各处理则因为磷或锌供应量不适宜而使植株的磷、锌营养受到不同程度的影响。另外,磷锌相互拮抗的作用方式及大小程度不同:磷主要影响小麦根系对锌的吸收,而锌对小麦磷营养的影响主要是通过对其从根系向地上部转运的抑制来实现的;磷对锌的影响要明显大于锌对磷的影响,磷素水平在小麦的磷、锌营养平衡中起着更为重要的作用。磷锌拮抗作用只在双方供应不适宜的情况下发生,而且相互作用的方式及程度存在明显差异。