[發(fā)明專利]一種篩選氮高效小麥品種的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210458106.0
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114875113A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋曉;黃紹敏;宋阿琳;張珂珂;范分良;黃晨晨;郭騰飛
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省農(nóng)業(yè)科學院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所
• 主分類號: C12Q1/37
• 分類號: C12Q1/37;C12Q1/34;C12Q1/26;C12Q1/6869;C12Q1/04;G01N21/64;G01N21/78;G01N33/24;G01N33/00;A01G22/20
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 崔璐

本發(fā)明公開了一種篩選氮高效小麥品種的方法，包括如下步驟：步驟1，選取若干個供試小麥品種，進行大田試驗，設(shè)置2個供氮水平的施肥處理：不施氮肥處理N0、正常施氮肥處理N1；步驟2，測定N0和N1處理下供試小麥品種的根系活力、根際土壤酶活性，以及進行土壤微生物進行高通量測序；步驟3，分析步驟2中的測定數(shù)據(jù)，篩選出根系活力高、根際土壤酶活性高、根際微生物的豐富度指數(shù)高和多樣性指數(shù)高的供試小麥品種，即為氮高效小麥品種。本發(fā)明篩選氮高效小麥品種的方法，篩選出的根系活力高、根際土壤酶活性高、根際微生物的豐富度指數(shù)高和多樣性指數(shù)高的氮高效小麥品種，為從根際微域環(huán)境差異角度篩選氮高效小麥品種提供理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選種育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種篩選氮高效小麥品種的方法。

背景技術(shù)

土壤酶和土壤微生物是土壤中多種生化反應、物質(zhì)循環(huán)和能量代謝的重要參與者，在養(yǎng)分循環(huán)、分解有機質(zhì)及降解污染物方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以表征土壤肥力和土壤健康狀況。根際是植物、土壤、微生物及其生長環(huán)境的一個重要銜接平臺，是根系與土壤交界的微域。分析和比較不同作物的根際土壤酶活性及微生物群結(jié)構(gòu)等微生態(tài)特性，有利于從微生態(tài)學角度提供作物低肥高效栽培理論依據(jù)。

小麥是中國重要的糧食作物之一，小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到中國的糧食安全和社會穩(wěn)定。近年來，中國小麥連年增產(chǎn)，但增產(chǎn)的同時伴隨著氮肥的過量施用及肥效下降，從而影響生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。例如，大量施用化肥導致了土壤酸化、溫室效應及生物多樣性喪失等一系列的生態(tài)環(huán)境問題。基于經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境保護的雙重要求，相關(guān)學者已就小麥“肥藥雙減”問題開展了不同角度的研究。楊曉卡等從栽培措施、輪作體系上探討出氮素表觀損失量最低的高產(chǎn)高效模式。趙犇等構(gòu)建了基于臨界氮濃度的小麥地上部氮虧缺模型進行精準施肥。張娟娟等通過不同氮效率小麥品種的氮素營養(yǎng)診斷研究，發(fā)現(xiàn)不同品種的氮吸收利用效率、根系活力及耐低氮脅迫能力不同。但有關(guān)氮素高效利用機制的研究較少。近年來，糧食-土壤可持續(xù)生產(chǎn)力與植物根際微生物區(qū)系的關(guān)系逐漸被科研工作者關(guān)注。董航宇從根際微生態(tài)角度研究了土壤微生物、土壤酶活性與粳稻高效利用氮的關(guān)系。楊珍等基于作物根際微域探究植物病害發(fā)生機理，挖掘具有潛力的微生物資源；相反，通過根際微域中的土壤酶活性和微生物多樣性也能體現(xiàn)出不同作物或者同一作物不同品種間的差異。目前關(guān)于小麥根際土壤微生態(tài)區(qū)系的研究多集中在氮素的吸收、利用及耕作方式方面，關(guān)于不同氮效率小麥品種的根際微生物和土壤酶活性差異的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種篩選氮高效小麥品種的方法，篩選出的根系活力高、根際土壤酶活性高、根際微生物的豐富度指數(shù)高和多樣性指數(shù)高的供試小麥品種即為氮高效小麥品種，為從根際微域環(huán)境差異角度篩選氮高效小麥品種提供理論依據(jù)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種篩選氮高效小麥品種的方法，包括如下步驟：步驟1，選取若干個供試小麥品種，進行大田試驗，設(shè)置2個供氮水平的施肥處理：不施氮肥處理N0(0kg N/hm²)、正常施氮肥處理N1；

步驟2，測定N0和N1處理下供試小麥品種的根系活力、根際土壤酶活性，以及進行土壤微生物進行高通量測序；

步驟3，分析步驟2中的測定數(shù)據(jù)，篩選出根系活力高、根際土壤酶活性高、根際微生物的豐富度指數(shù)高和多樣性指數(shù)高的供試小麥品種，即為氮高效小麥品種。

進一步地，步驟1中正常施氮肥處理N1中氮肥施用量為165kgN/hm²，氮肥基追比為5∶5，追肥于返青期開溝施入。

進一步地，步驟1中大田試驗中試驗小區(qū)隨機排列，每個試驗小區(qū)面積為6*9＝54m²，行距20cm，重復3次，播種量為150kg/hm，10月中旬播種；磷肥和鉀肥在播前作為基肥一次性施入，其中氮肥為尿素，磷肥為磷酸二氫鈣687.5kg/hm²，鉀肥為硫酸鉀施用量144.74kg/hm²。