氮锌配施促进小麦根系形态建成及其生理活性提高

作者：梁振凯; 郭聪颖; 王彩芝; 李友军^*; 张均^*

来源：植物营养与肥料学报, 2020, 26(05): 826-839.

• 小麦
• 氮
• 锌
• 根系形态
• 酶活性
• 产量

【目的】氮、锌营养均影响作物的生长、产量和品质。从小麦根系生长发育及生理活性角度,研究氮锌配施提高小麦产量的机理。【方法】试验于2016—2018年在河南科技大学农场进行,供试材料为‘洛麦28’。采用2因素3水平完全随机设计,氮(N)水平设置为120 kg/hm2 (N120)、180 kg/hm2 (N180)和240 kg/hm2(N240),锌(ZnSO4·7H2O)水平设置为0 kg/hm2(Zn0)、20 kg/hm2 (Zn20)和40 kg/hm2 (Zn40)。在拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期采样,挖长和宽均为20 cm、深为40 cm的土块,将根样冲洗干净,测定小麦根干重、根长、根表面积、根系氮代谢相关酶活性、根系锌代谢相关酶活性、根系氮和锌含量。在成熟期测定产量及其构成因素。【结果】同一施氮水平下,根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量均在Zn20处理下最高,而其根系核糖核酸酶活性最低;同一施锌水平下,根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量均在N180处理下最高,而其根系核糖核酸酶活性最低。氮锌互作显著影响小麦产量、根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量。与其他处理相比,N180Zn20处理下小麦单位面积穗数、穗粒数以及千粒重均最高,产量增幅为3.5%～53.4%(2016—2017)、5.3%～54.5%(2017—2018)。相关分析表明,在主要生育期,小麦的根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮含量和锌含量与产量存在显著或极显著的正相关关系,根系核糖核酸酶活性与产量之间存在显著负相关关系。【结论】施氮和锌均显著影响小麦根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系核糖核酸酶活性、根系氮和锌含量。适宜的氮锌配施具有良好的氮锌协同效应,有利于根系良好形态的建成,调节根系生理活性以及氮、锌养分的吸收利用,从而促进小麦的高产稳产。综合分析可知,N180Zn20处理为本试验条件下的最佳配施组合。

• 单位
  河南科技大学