[发明专利]一种筛选氮高效小麦品种的方法

说明书

本发明公开了一种筛选氮高效小麦品种的方法，包括如下步骤：步骤1，选取若干个供试小麦品种，进行大田试验，设置2个供氮水平的施肥处理：不施氮肥处理N0、正常施氮肥处理N1；步骤2，测定N0和N1处理下供试小麦品种的根系活力、根际土壤酶活性，以及进行土壤微生物进行高通量测序；步骤3，分析步骤2中的测定数据，筛选出根系活力高、根际土壤酶活性高、根际微生物的丰富度指数高和多样性指数高的供试小麦品种，即为氮高效小麦品种。本发明筛选氮高效小麦品种的方法，筛选出的根系活力高、根际土壤酶活性高、根际微生物的丰富度指数高和多样性指数高的氮高效小麦品种，为从根际微域环境差异角度筛选氮高效小麦品种提供理论依据。

技术领域

本发明涉及选种育种技术领域，尤其是涉及一种筛选氮高效小麦品种的方法。

背景技术

土壤酶和土壤微生物是土壤中多种生化反应、物质循环和能量代谢的重要参与者，在养分循环、分解有机质及降解污染物方面发挥关键作用，可以表征土壤肥力和土壤健康状况。根际是植物、土壤、微生物及其生长环境的一个重要衔接平台，是根系与土壤交界的微域。分析和比较不同作物的根际土壤酶活性及微生物群结构等微生态特性，有利于从微生态学角度提供作物低肥高效栽培理论依据。

小麦是中国重要的粮食作物之一，小麦产业发展直接关系到中国的粮食安全和社会稳定。近年来，中国小麦连年增产，但增产的同时伴随着氮肥的过量施用及肥效下降，从而影响生态环境的健康发展。例如，大量施用化肥导致了土壤酸化、温室效应及生物多样性丧失等一系列的生态环境问题。基于经济效益和生态环境保护的双重要求，相关学者已就小麦“肥药双减”问题开展了不同角度的研究。杨晓卡等从栽培措施、轮作体系上探讨出氮素表观损失量最低的高产高效模式。赵犇等构建了基于临界氮浓度的小麦地上部氮亏缺模型进行精准施肥。张娟娟等通过不同氮效率小麦品种的氮素营养诊断研究，发现不同品种的氮吸收利用效率、根系活力及耐低氮胁迫能力不同。但有关氮素高效利用机制的研究较少。近年来，粮食-土壤可持续生产力与植物根际微生物区系的关系逐渐被科研工作者关注。董航宇从根际微生态角度研究了土壤微生物、土壤酶活性与粳稻高效利用氮的关系。杨珍等基于作物根际微域探究植物病害发生机理，挖掘具有潜力的微生物资源；相反，通过根际微域中的土壤酶活性和微生物多样性也能体现出不同作物或者同一作物不同品种间的差异。目前关于小麦根际土壤微生态区系的研究多集中在氮素的吸收、利用及耕作方式方面，关于不同氮效率小麦品种的根际微生物和土壤酶活性差异的研究较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种筛选氮高效小麦品种的方法，筛选出的根系活力高、根际土壤酶活性高、根际微生物的丰富度指数高和多样性指数高的供试小麦品种即为氮高效小麦品种，为从根际微域环境差异角度筛选氮高效小麦品种提供理论依据。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种筛选氮高效小麦品种的方法，包括如下步骤：步骤1，选取若干个供试小麦品种，进行大田试验，设置2个供氮水平的施肥处理：不施氮肥处理N0(0kg N/hm²)、正常施氮肥处理N1；

步骤2，测定N0和N1处理下供试小麦品种的根系活力、根际土壤酶活性，以及进行土壤微生物进行高通量测序；

步骤3，分析步骤2中的测定数据，筛选出根系活力高、根际土壤酶活性高、根际微生物的丰富度指数高和多样性指数高的供试小麦品种，即为氮高效小麦品种。

进一步地，步骤1中正常施氮肥处理N1中氮肥施用量为165kgN/hm²，氮肥基追比为5∶5，追肥于返青期开沟施入。

进一步地，步骤1中大田试验中试验小区随机排列，每个试验小区面积为6*9＝54m²，行距20cm，重复3次，播种量为150kg/hm，10月中旬播种；磷肥和钾肥在播前作为基肥一次性施入，其中氮肥为尿素，磷肥为磷酸二氢钙687.5kg/hm²，钾肥为硫酸钾施用量144.74kg/hm²。