中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (3): 416-430.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.03.002
罗一诺1(), 李艳霏1, 李文虎1, 张思琦1, 牟文燕1, 黄宁1, 孙蕊卿1, 丁玉兰1, 佘文婷1, 宋文斌1, 李小涵1, 石美1, 王朝辉1,2
收稿日期:
2024-07-20
接受日期:
2024-09-09
出版日期:
2025-02-01
发布日期:
2025-02-11
通信作者:
联系方式:
罗一诺,E-mail:583130008@qq.com。
基金资助:
LUO YiNuo1(), LI YanFei1, LI WenHu1, ZHANG SiQi1, MU WenYan1, HUANG Ning1, SUN RuiQing1, DING YuLan1, SHE WenTing1, SONG WenBin1, LI XiaoHan1, SHI Mei1, WANG ZhaoHui1,2
Received:
2024-07-20
Accepted:
2024-09-09
Published:
2025-02-01
Online:
2025-02-11
摘要:
【目的】明确我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮铁含量,探究产量、产量构成、铁吸收分配和土壤因素对小麦籽粒及各部位铁含量的影响,为我国小麦铁营养强化提供依据。【方法】于2021—2022和2022—2023年2个小麦生长季,结合国家小麦产业技术体系在我国4个主要麦区17个省(市)布置的104个新育成小麦品种(系)田间多点试验,测定分析小麦籽粒、面粉和麸皮的铁含量,以及产量、产量构成、铁吸收分配、土壤理化性质和氮磷钾肥施用量,研究我国新育成小麦品种(系)籽粒不同部位铁含量及吸收分配和环境影响因素。【结果】我国主要麦区新育成高产小麦品种(系)籽粒、面粉和麸皮铁含量变异显著,分别为20.2—57.1、2.1—37.5和31.2—144.5 mg·kg-1,平均为34.6、10.8和72.8 mg·kg-1。长江中下游麦区和西南麦区的小麦品种(系)籽粒及各部位铁含量高于黄淮南北麦区,面粉和麸皮铁含量均与籽粒铁含量呈正相关,籽粒铁含量每提高1.0 mg·kg-1,面粉铁含量则提高0.2—0.3 mg·kg-1,麸皮铁含量则提高1.9—2.3 mg·kg-1。籽粒铁含量与产量、生物量和穗数呈负相关,产量每增加1.0 t·hm-2,籽粒铁含量则降低1.2 mg·kg-1;穗数每增加100×104/hm2,籽粒铁含量则降低0.3 mg·kg-1。面粉铁含量与籽粒、茎叶、颖壳和麸皮铁吸收量呈负相关。籽粒中铁与锰、铜和锌协同。籽粒及各部位铁含量因地点而异,麦区间不同地点对籽粒铁含量变异的贡献为39%—70%。土壤pH、有效磷、铁和锰是影响小麦籽粒铁营养的主要环境因素,籽粒铁含量与土壤有效磷呈正相关,面粉铁含量与pH呈负相关,与土壤有效铁和锰呈正相关。【结论】我国新育成高产小麦品种(系)中存在高铁品种,在生产中稳定穗数,提高籽粒铁收获指数,调控土壤pH,提高土壤有效磷、铁和锰,合理施用氮磷等肥料,有利于实现小麦产量与籽粒和面粉铁营养的协同提升。
罗一诺, 李艳霏, 李文虎, 张思琦, 牟文燕, 黄宁, 孙蕊卿, 丁玉兰, 佘文婷, 宋文斌, 李小涵, 石美, 王朝辉. 我国新育成小麦品种(系)籽粒不同部位铁含量及影响因素[J]. 中国农业科学, 2025, 58(3): 416-430.
LUO YiNuo, LI YanFei, LI WenHu, ZHANG SiQi, MU WenYan, HUANG Ning, SUN RuiQing, DING YuLan, SHE WenTing, SONG WenBin, LI XiaoHan, SHI Mei, WANG ZhaoHui. Iron Concentrations in Grain and Its Different Parts of Newly Developed Wheat Varieties (Lines) in China and Influencing Factors[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(3): 416-430.
表1
各麦区试验地点0—20 cm土壤基本理化性质及施肥量"
麦区 Region | pH | 有机质SOM (g·kg-1) | 土壤全氮TN (g·kg-1) | 有效养分 Available nutrient (mg·kg-1) | 施肥量 Fertilizer rate (kg·hm-2) | ||||||||
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矿质氮 MN | 速效磷 AP | 速效钾 AK | 有效铁 AFe | 有效锰 AMn | 有效铜 ACu | 有效锌 AZn | N | P2O5 | K2O | ||||
黄淮北片 NHHP | 8.4±0.3 | 23.9±10.3 | 1.3±0.3 | 39.3±15.6 | 34.0±7.0 | 164.3±15.5 | 9.2±6.3 | 11.9±4.3 | 1.2±0.3 | 1.9±0.9 | 288±82.1 | 158±46.4 | 71±28.6 |
黄淮南片 SHHP | 8.2±1.4 | 24.7±12.7 | 1.4±0.4 | 27.5±12.6 | 47.5±16.8 | 217.6±91.6 | 33.1±23.5 | 20.2±16.2 | 1.3±0.4 | 0.7±0.8 | 251±59.2 | 128±34.8 | 75±26.6 |
长江中 下游 MLYR | 5.6±0.5 | 28.1±1.3 | 1.8±0.2 | 32.5±13.3 | 38.3±10.1 | 161.9±24.0 | 171.6±55.8 | 52.2±27.0 | 3.1±0.8 | 0.9±0.3 | 229±39.3 | 91±25.8 | 82±22.8 |
西南 麦区 SWC | 6.9±0.6 | 29.0±5.1 | 1.6±0.3 | 17.4±7.1 | 23.5±9.0 | 153.2±47.7 | 66.6±36.8 | 29.6±8.2 | 3.5±0.6 | 1.2±0.2 | 184±45.2 | 76±39.7 | 57±18.8 |
所有 试验点 ALL | 7.3±1.2 | 25.8±9.4 | 1.5±0.4 | 31.1±17.8 | 36.7±13.9 | 176.2±66.3 | 57.6±45.2 | 25.1±15.6 | 2.0±1.2 | 1.4±0.8 | 249±73.4 | 123±47.9 | 72±26.6 |
表2
2021—2023年我国主要麦区小麦新品种铁吸收量、收获指数和分配指数平均值"
各器官和部位铁吸收分配 Fe uptake, harvest index and distribution index | 黄淮北片 NHHP | 黄淮南片 SHHP | 长江中下游 MLYR | 西南麦区 SWC | 所有试验点 ALL |
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籽粒铁吸收量Grain Fe uptake (g·hm-2) | 289.7ab | 295.7a | 271.9c | 191.1d | 279.8bc |
茎叶铁吸收量Straw Fe uptake (g·hm-2) | 2256.9a | 1998.4ab | 1752.6bc | 1513.2c | 2018.2ab |
颖壳铁吸收量Glume Fe uptake (g·hm-2) | 294.6b | 331.3a | 291.5b | 149.3c | 290.3b |
面粉铁吸收量Flour Fe uptake (g·hm-2) | 54.1a | 55.5a | 48.2b | 34.4c | 51.6ab |
麸皮铁吸收量Bran Fe uptake (g·hm-2) | 235.8ab | 240.4a | 225.1b | 156.7c | 228.5ab |
籽粒铁收获指数Grain Fe harvest index (%) | 14.5ab | 15.0ab | 13.8b | 15.8a | 14.6ab |
茎叶铁收获指数Straw Fe harvest index (%) | 71.4ab | 69.1b | 71.8ab | 74.1a | 71.0b |
颖壳铁收获指数Glume Fe harvest index (%) | 14.1b | 15.9a | 14.3ab | 10.1c | 14.4ab |
面粉铁分配指数Flour Fe distribution index (%) | 19.6a | 19.4a | 18.6a | 18.5a | 19.2a |
麸皮铁分配指数Bran Fe distribution index (%) | 80.6a | 80.6a | 82.0a | 81.7a | 81.0a |
图8
2021—2023年各麦区不同地点籽粒、面粉和麸皮铁含量地点间变异 黄淮北片:SD-HZ:山东菏泽;SD-JN:山东济南;HB-HD:河北邯郸;SD-TA:山东泰安;HB-SJZ:河北石家庄;SD-WF:山东潍坊;HB-HS:河北衡水;SX-LF:山西临汾;SD-BZ:山东滨州;HB-JZ:河北晋州;HB-CZ:河北沧州。黄淮南片:HN-SQ:河南商丘;JS-SQ:江苏宿迁;AH-SZ:安徽宿州;SX-XN:陕西西农;HN-PY:河南濮阳;AH-HF:安徽合肥;AH-BZ:安徽亳州;HN-XY:河南荥阳;HN-ZMD:河南驻马店。长江中下游:JS-NJ:江苏南京;JS-YZ:江苏扬州;HB-XY:湖北襄阳;JS-GY:江苏高邮;HB-WH:湖北武汉;AH-LA:安徽六安。西南麦区:SC-CD:四川成都;GZ-GY:贵州贵阳;CQ-YC:重庆永川;GS-LN:甘肃陇南;YN-KM:云南昆明"
表3
2021—2023年我国主要麦区高铁、低铁地点土壤因子分析"
部位 Part | 分组 Group | 铁含量 Fe concentration (mg·kg-1) | 土壤pH和有效养分Soil pH and available nutrients (mg·kg-1) | |||
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pH | 有效磷AP | 有效铁AFe | 有效锰AMn | |||
籽粒 Grain | 高铁HFe | 38.7±1.2a | 5.5±0.1b | 42.1±7.0a | 202.5±51.0a | 41.2±7.1a |
低铁LFe | 31.3±0.8b | 8.5±0.5a | 34.2±12.2a | 7.4±2.5b | 9.4±1.7b | |
面粉 Flour | 高铁HFe | 13.0±1.5a | 5.9±1.1b | 41.2±20.8a | 116.7±79.2a | 51.9±14.6a |
低铁LFe | 8.5±1.2b | 8.4±0.5a | 31.5±7.4a | 6.8±2.1b | 9.7±2.4b | |
麸皮 Bran | 高铁HFe | 80.4±2.1a | 5.4±1.4b | 65.3±14.7a | 156.0±56.6a | 44.2±27.2a |
低铁LFe | 64.7±3.2b | 8.6±0.9a | 31.2±6.4b | 6.8±1.2a | 10.6±2.2a |
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doi: 10.1016/S2214-109X(22)00367-9 pmid: 36240826 |
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