春小麥不同生育期各器官主要礦質(zhì)元素吸收和分配的動態(tài)變化

任艷軍，任學(xué)軍，彭 飛，馬建軍

(河北科技師范學(xué)院分析測試中心，河北 秦皇島，066004)

春小麥不同生育期各器官主要礦質(zhì)元素吸收和分配的動態(tài)變化

任艷軍，任學(xué)軍，彭 飛，馬建軍*

(河北科技師范學(xué)院分析測試中心，河北 秦皇島，066004)

為確定冀東地區(qū)春小麥不同生育期各器官中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收與分配規(guī)律，以春小麥品種冀張春3號為材料，研究了在盆栽試驗條件下春小麥不同生育期、不同器官中Ni，Cu，Zn，F(xiàn)e，Mn，Ca，Mg，K等8種礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收、積累與分配的動態(tài)變化。結(jié)果表明，各器官中不同礦質(zhì)元素含量隨生長發(fā)育進程變化各異，在發(fā)育前期或發(fā)育后期呈“單峰”或“雙峰”變化。生育期各器官中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值大小比較，除葉片中Ca和莖稈中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于其它器官外，其它元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均以根系中最高。生育前期(三葉期～孕穗期)Ni，F(xiàn)e，Mn主要積累于根系；Cu和Ca主要積累于葉片；Zn，Mg，K主要積累于莖稈。進入成熟期，Cu，Zn，Mn，Mg主要向籽粒中轉(zhuǎn)移(分配率分別為65.02%，46.73%，53.90%，44.73%)，Ni和K主要積累于莖稈(分配率分別為32.04%和35.22%)和籽粒(分配率分別為22.28%和32.36%)中，F(xiàn)e主要以葉片中積累為主(分配率為32.87%)，Ca主要積累于小麥莖稈中(分配率為46.04%)。拔節(jié)期至孕穗期是礦質(zhì)元素吸收速率最高的時期；乳熟期至成熟期Ni，Mn，F(xiàn)e，Ca元素出現(xiàn)二次吸收高峰。

春小麥；礦質(zhì)元素；吸收與分配

小麥正常生長發(fā)育需要吸收氮、磷、鉀等大量元素，鈣、鎂、硫等中量元素和鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬等微量元素[1,2]。大量元素和中量元素作為細(xì)胞原生質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素和激素等物質(zhì)的主要組成成分，能夠促進糖分和蛋白質(zhì)的正常代謝以及碳水化合物的形成與轉(zhuǎn)化，促進小麥根、莖、葉等營養(yǎng)器官的生長，并對籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)起重要作用。微量元素是維持生命有機體正常生物功能和小麥生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對小麥的各種生理代謝過程起調(diào)控作用[3,4]。近年來，栽培工作者在小麥礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收與分配、利用率和對產(chǎn)量品質(zhì)的影響等方面進行了較多的研究[5～8]，關(guān)于礦質(zhì)營養(yǎng)元素在小麥植株體內(nèi)吸收積累與分配的研究，由于環(huán)境因素、栽培措施和品種以及礦質(zhì)元素種類的差異，不同礦質(zhì)營養(yǎng)元素所得研究結(jié)論表現(xiàn)出各自的變化規(guī)律[9～14]，而且主要研究集中在冬小麥作物品種上，而對春小麥品種多種類礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收積累與分配方面的系統(tǒng)研究報道相對較少。為此，筆者以春小麥品種冀張春3號為材料，采用盆栽試驗方法，對春小麥不同生育期各器官中Ni，Cu，Zn，F(xiàn)e，Mn，Ca，Mg，K等8種礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收積累與分配規(guī)律進行探討，旨在為指導(dǎo)春小麥科學(xué)合理施肥，維持土壤養(yǎng)分平衡提供理論依據(jù)。

表1 背景土壤基本理化特性

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗土壤采自河北科技師范學(xué)院作物試驗站，褐土，土壤基本理化特性見表1，土壤過3 mm篩孔，同時按每克試驗土壤中施入0.2 mg N，0.1 mg P2O5，0.1 mg K2O作為底肥，施入肥料分別為CO(NH2)2，KH2PO4和K2SO4，然后將試驗土壤和肥料混合均勻后備用。

1.2 指示作物

供試作物品種為春小麥品種冀張春3號。

1.3 盆栽試驗

試驗在遮雨網(wǎng)室內(nèi)進行，將充分混合后的各處理濃度土壤分別裝入28 cm×40 cm的營養(yǎng)瓷盆中，每盆為1小區(qū)，3次重復(fù)。于2014年3月13日直播春小麥種子，每盆播種50～60粒，待第一片真葉長出后定苗，每盆35株。按常規(guī)要求管理，土壤濕度保持田間持水量的75%左右。分別于小麥三葉期、拔節(jié)期、孕穗期、乳熟期、成熟期采集小麥全植株樣品，每盆3株，并將植株的根系、莖桿、葉片、穗(穎殼)、籽粒等組織器官分解，分別測定其鮮質(zhì)量，經(jīng)殺青(籽粒80 ℃或根莖葉105 ℃)處理后，然后在65 ℃或70 ℃恒溫條件下烘干至恒質(zhì)量，并稱其干質(zhì)量。樣品經(jīng)研磨處理后，存放于自封袋中待測。

1.4 分析方法

土壤和植株全Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定分別采用王水-HClO4(V(HCl)∶V(HNO3)∶V(HClO4)=3∶1∶1)和HNO3-HClO4(V(HNO3)∶V(HClO4)=4∶1)混合酸消化處理；土壤有效態(tài)Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定采用馬建軍等[15]分析方法，即DTPA提取液組成為：DTPA(0.005 mol/L)-TEA(0.1 mol/L)-CaCl2(0.01 mol/L)溶液(pH 7.30)；提取時間2 h；m(土壤)∶V(DTPA)=1 g∶2 mL；提取溫度25 ℃±1 ℃, 往復(fù)振蕩頻率180次/min。土壤和植株樣品處理液分析均采用Optima2100DV等離子體發(fā)射光譜儀測定。

分配率=(不同生育期單株各器官中礦質(zhì)元素累積量/單株中礦質(zhì)元素累積總量)×100%

數(shù)據(jù)統(tǒng)計相關(guān)分析和差異顯著性測定采用DPS7.05和SPSS17.00統(tǒng)計軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 春小麥生育期各器官中主要礦質(zhì)元素的吸收與分配

2.1.1 Ni元素 春小麥生育期根系中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)呈增加—下降—增加的變化趨勢(圖1)，且三葉期～孕穗期根系Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于其它器官中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(P<0.01)；莖稈中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無明顯變化(P>0.05)；葉片中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三葉期～孕穗期無變化，進入乳熟期和成熟期階段呈增加趨勢(P>0.05)；穎殼和籽粒中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由孕穗期～成熟期呈明顯增加(P<0.01)。生育期各器官中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(12.22 mg/kg)，葉片(4.04 mg/kg)，莖稈(3.13 mg/kg)，穎殼(1.78 mg/kg)，籽粒(0.78 mg/kg)。

春小麥根系、莖稈中Ni累積量呈先增后降的變化趨勢(圖2)。根系中Ni累積高峰出現(xiàn)在孕穗期，莖稈中Ni累積高峰出現(xiàn)在乳熟期，穎殼和籽粒中Ni累積量呈明顯增加，葉片中Ni累積量無明顯變化。三葉期～孕穗期間Ni主要積累分配于根部，孕穗期根系Ni累積量達最高(分配率占47.93%)，之后明顯下降；乳熟期～成熟期Ni主要積累分配于莖稈、籽粒和穎殼中，其中成熟期分別占32.04%，22.28%，19.54%。小麥葉片中Ni累積量較孕穗期無明顯變化。

圖1 春小麥生育期各器官中Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖2 春小麥生育期各器官中Ni的累積量變化

2.1.2 Cu元素 春小麥生育期各組織器官中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨發(fā)育進程均呈明顯下降的變化趨勢(P<0.01)(圖3)。三葉期～拔節(jié)期根系中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于莖葉中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(P<0.01)。生育期各器官中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(15.39 mg/kg)，葉片(10.07 mg/kg)，莖稈(7.05 mg/kg)，籽粒(6.86 mg/kg)，穎殼(5.49 mg/kg)。

圖3 春小麥生育期各器官中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖4 春小麥生育期各器官中Cu的累積量變化

春小麥根系、莖桿、葉片和穎殼中Cu累積量表現(xiàn)先增后降的變化趨勢(圖4)。根系和葉片中Cu累積量峰值出現(xiàn)在孕穗期，莖稈中累積高峰出現(xiàn)在乳熟期，穎殼中Cu累積高峰出現(xiàn)在乳熟期；籽粒中Cu累積量呈持續(xù)增加。三葉期～孕穗期間Cu主要在葉片中累積；乳熟期主要積累在莖稈和籽粒中；成熟期Cu主要向籽粒中遷移積累，分配率占65.02%。

2.1.3 Zn元素 春小麥生育期根系中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增后降的變化趨勢(圖5)，三葉期～拔節(jié)期Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于其它器官(P<0.01)；莖稈中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈明顯下降的變化趨勢(P<0.01)；葉片中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)先降后增，孕穗期降至最低(P<0.01)；穎殼中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈明顯增加的變化趨勢(P<0.01)；籽粒中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降不明顯(P>0.05)。生育期各器官中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(159.76 mg/kg)，葉片(126.68 mg/kg)，籽粒(105.90 mg/kg)，莖稈(103.81 mg/kg)，穎殼(78.48 mg/kg)。

春小麥根系、莖桿和葉片中Zn累積量呈先增后降的變化趨勢(圖6)。根系中Zn累積高峰出現(xiàn)在孕穗期，莖稈和葉片中Zn累積高峰出現(xiàn)在乳熟期。穎殼和籽粒中Zn累積量持續(xù)增加。三葉期～乳熟期間Zn主要在莖稈中積累；進入成熟期Zn主要向籽粒中遷移積累，分配率占46.73%。

圖5 春小麥生育期各器官中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖6 春小麥生育期各器官中Zn的累積量變化

2.1.4 Fe元素 春小麥生育期根系中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈增加—下降—增加的變化趨勢，且明顯高于其它各器官Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(圖7)，三葉期～拔節(jié)期呈明顯增加(P<0.01)，拔節(jié)期～乳熟期呈明顯下降(P<0.01)，進入成熟期又出現(xiàn)吸收高峰(P<0.01)；莖稈中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先降后增的變化趨勢；葉片中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三葉期～孕穗期無明顯變化，進入乳熟期和成熟期呈明顯增加(P<0.01)；穎殼中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈明顯增加；籽粒中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無變化。生育期各器官中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(2 229.22 mg/kg)，葉片(505.44 mg/kg)，穎殼(191.44 mg/kg)，莖稈(150.13 mg/kg)，籽粒(73.69 mg/kg)。

春小麥根系Fe累積量呈先增后降的變化趨勢(圖8)，累積高峰出現(xiàn)在孕穗期；其它各器官中Fe累積量均呈增加趨勢，累積高峰均出現(xiàn)在成熟期。三葉期～孕穗期Fe主要以根系中積累為主；進入乳熟期和成熟期階段，F(xiàn)e吸收主要以葉片中積累為主，分配率占32.87%。

圖7 春小麥生育期各器官中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖8 春小麥生育期各器官中Fe的累積量變化

2.1.5 Mn元素 春小麥三葉期～乳熟期根系和莖稈中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈明顯下降的變化趨勢(P<0.01)(圖9)，進入成熟期，根系中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯回升(P<0.01)，莖稈中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略下降(P>0.05)。葉片中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三葉期～乳熟期無明顯變化，進入成熟期呈明顯增加(P<0.01)。穎殼中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無變化，籽粒中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著下降的變化趨勢(P<0.05)。生育期各器官中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(86.32 mg/kg)，葉片(32.52 mg/kg)，籽粒(30.94 mg/kg)，莖稈(16.51 mg/kg)，穎殼(15.38 mg/kg)。

春小麥根系和莖稈Mn累積量呈先增后降的變化趨勢，Mn累積高峰均出現(xiàn)在孕穗期(圖10)。葉片中Mn累積量三葉期～孕穗期呈明顯增加的變化趨勢，之后至成熟期Mn累積量無變化。穎殼和籽粒中Mn累積量均呈明顯增加的趨勢。三葉期～孕穗期Mn以根系中積累為主；進入成熟期階段Mn主要積累于小麥籽粒中，分配率占53.90%。

圖9 春小麥生育期各器官中Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖10 春小麥生育期各器官中Mn的累積量變化

2.1.6 Ca元素 春小麥生育期根系中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈增加—下降—增加的變化趨勢(P<0.01)(圖11)；莖稈中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先降后增的變化趨勢(P<0.01)；葉片中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三葉期～乳熟期無變化，進入成熟期Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯增加(P<0.01)；穎殼中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯增加(P<0.01)；籽粒中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著下降(P<0.01)。生育期各器官中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：葉片(5 997.06 mg/kg)，莖稈(3 669.44 mg/kg)，根系(3 501.42 mg/kg)，穎殼(2 460.78 mg/kg)，籽粒(418.01 mg/kg)。

春小麥根系、莖稈、葉片和穎殼中Ca累積量均呈增加的變化趨勢(圖12)，籽粒中Ca累積量呈明顯下降的趨勢。三葉期～孕穗期Ca主要積累分配于葉片中；之后至成熟期Ca主要積累分配于小麥莖稈中，分配率46.04%。

圖11 春小麥生育期各器官中Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖12 春小麥生育期各器官中Ca的累積量變化

2.1.7 Mg元素 春小麥生育期根系中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈增加—下降—增加的變化趨勢(P<0.01)(圖13)；莖稈中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈下降的變化趨勢(P<0.01)；葉片中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三葉期～乳熟期無變化，進入成熟期呈明顯增加的變化趨勢(P<0.01)；穎殼和籽粒中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯增加(P<0.01)。生育期各器官中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：根系(1 052.17 mg/kg)，葉片(895.18 mg/kg)，穎殼(691.68 mg/kg)，籽粒(684.35 mg/kg)，莖稈(673.30 mg/kg)。

春小麥根系、莖稈和葉片中Mg累積量呈先增后降的變化趨勢(圖14)；穎殼和籽粒中Mg累積量均呈明顯增加的變化趨勢。根系和葉片中Mg累積高峰出現(xiàn)在孕穗期，莖稈中Mg累積高峰出現(xiàn)在乳熟期。三葉期～乳熟期Mg主要積累分配于莖桿中；進入成熟期Mg主要積累分配于籽粒中，分配率44.73%。

圖13 春小麥生育期各器官中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖14 春小麥生育期各器官中Mg的累積量變化

2.1.8 K元素 春小麥生育期根系中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增后降的變化趨勢(P<0.01)(圖15)，莖稈中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈增加—下降—增加趨勢(P<0.05)，葉片和籽粒中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈下降的變化趨勢(P>0.05)，穎殼中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無明顯變化。生育期各器官中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值由大到小的順序為：莖稈(7 373.08 mg/kg)，葉片(7 173.14 mg/kg)，根系(6 982.07 mg/kg)，穎殼(6 886.37 mg/kg)，籽粒(4 336.28 mg/kg)。

春小麥根系、莖稈和葉片中K累積量呈先增后降的變化趨勢(圖16)，穎殼和籽粒中K累積量呈明顯增加。根系和葉片中K累積高峰出現(xiàn)在孕穗期，莖稈中K累積高峰出現(xiàn)在乳熟期。三葉期～乳熟期K主要累積分配于莖稈中，進入成熟期K主要累積分配于莖稈中(分配率35.22%)和籽粒中(分配率32.36%)。

圖15 春小麥生育期各器官中K的質(zhì)量分?jǐn)?shù)動態(tài)變化 圖16 春小麥生育期各器官中K的累積量變化

2.2 春小麥不同生育期礦質(zhì)營養(yǎng)元素累積總量及吸收速率的變化

春小麥植株體內(nèi)Ni，Cu，Zn，F(xiàn)e，Mn，Ca，Mg，K等8種礦質(zhì)元素累積總量隨生長發(fā)育進程呈明顯吸收累積趨勢，除Cu元素最大吸收累積量出現(xiàn)在乳熟期外，其它元素最大吸收累積量均延至成熟期(表2)。但不同礦質(zhì)元素吸收速率隨發(fā)育進程表現(xiàn)出一定規(guī)律：三葉期～孕穗期吸收速率持續(xù)增長，孕穗期吸收速率最大；之后進入生殖生長階段礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收速率呈下降趨勢，表明春小麥孕穗期是各種礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收高峰期。其中Ni，Mn，F(xiàn)e，Ca元素在乳熟期～成熟期吸收速率明顯回升，出現(xiàn)二次吸收高峰；Cu元素吸收速率降為負(fù)值，可能與Cu元素轉(zhuǎn)移有關(guān)。各生育期不同礦質(zhì)元素累積量和吸收速率大小比較，三葉期、拔節(jié)期和孕穗期等3個階段變化一致，累積量由大到小的順序均為：K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Zn，Mn，Cu，Ni。乳熟期和成熟期累積量大小與前期相同，但吸收速率大小出現(xiàn)變化，乳熟期累積量由大到小的順序為：K，Ca，Mg，Zn，F(xiàn)e，Mn，Cu，Ni；成熟期累積量由大到小的順序為：Ca，K，Mg，F(xiàn)e，Zn，Mn，Ni，Cu。由此看出，春小麥不同發(fā)育時期對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收與分配與各時期生理代謝需求利用有關(guān)。

表2 春小麥不同生育期礦質(zhì)元素累積總量和吸收速率及折合產(chǎn)量吸收量 μg·(株·d)-1

3 結(jié)論與討論

已有研究結(jié)果表明[2,4]，鉀能促進碳水化合物的形成與轉(zhuǎn)化，使葉片中糖分向正在生長的器官輸送，能提高小麥抗病、抗旱、及抗凍能力，促進維管束發(fā)育，莖稈粗壯堅韌，抗倒伏。Ca和Mg元素在光合與呼吸、酶活性調(diào)節(jié)、細(xì)胞分裂、物質(zhì)合成、氣孔開閉等重要代謝過程中起到特殊作用，而微量元素對小麥的各種生理代謝過程起調(diào)控作用。研究結(jié)果表明，春小麥生育期各器官中礦質(zhì)元素含量分布較為復(fù)雜，在發(fā)育前期或發(fā)育后期呈“單峰”或“雙峰”變化，這與春小麥各組織器官的生長發(fā)育和對不同礦質(zhì)元素的生理需求有關(guān)；生育期各器官中礦質(zhì)元素含量均值大小比較，除葉片中Ca，莖稈中K含量最高外，其它元素含量均以根系中含量最高；除莖稈中Mg含量最低外，其它元素含量均以籽?；蚍f殼中含量最低。其研究結(jié)論與“蒙麥28號”春小麥品種K含量變化及分布結(jié)果較為一致[16]，與春小麥品種“永良4號”籽粒形成過程中，礦質(zhì)元素K，Ca，Zn，F(xiàn)e含量隨籽粒形成呈降低趨勢結(jié)果一致[17]。同時與前人研究的冬小麥品種植株各器官中Fe，Zn，Mn，Cu，Ca，Mg等元素的含量大小及分布表現(xiàn)出同樣的變化規(guī)律[9,13,14,18]。

本次研究結(jié)果表明，春小麥整個生育期礦質(zhì)元素處于持續(xù)吸收積累的過程(表2)，生育前期不同礦質(zhì)元素主要積累分配于根部(Ni，F(xiàn)e，Mn)、莖稈(Zn，Mg，K)和葉片(Cu，Ca)中，生育后期主要積累分配于莖稈(Ni，Ca，K)、葉片(Fe)和籽粒(Ni，Cu，Zn，Mn，Mg，K)中，其研究結(jié)論與文獻[10～14,18]中冬小麥相關(guān)礦質(zhì)元素研究結(jié)果一致。生育前期各種礦質(zhì)元素吸收速率呈快速遞增，孕穗期前吸收累積速率最高，之后進入生育后期吸收速率下降，其中Ni，Mn，F(xiàn)e，Ca元素乳熟期～成熟期吸收速率出現(xiàn)二次吸收高峰，Cu元素出現(xiàn)負(fù)吸收。由此看出，春小麥發(fā)育后期各器官中礦質(zhì)元素出現(xiàn)轉(zhuǎn)移輸出或積累。生育前期以根系積累為主的Ni，F(xiàn)e，Mn元素，隨春小麥生長發(fā)育生理需求轉(zhuǎn)移至地上部相應(yīng)的莖稈、葉片和籽粒積累為主；以莖稈和葉片積累為主的Zn，Mg，K和Cu元素，轉(zhuǎn)移至籽粒吸收積累為主。這與以上幾種礦質(zhì)元素在作物體內(nèi)的較易移動和再被利用特性有關(guān)，而移動性較差和難以再被利用的Ca離子，整個生育期均吸收積累于葉片和莖稈器官中。表明不同礦質(zhì)元素在春小麥生育期營養(yǎng)生長和生殖生長生理代謝過程中發(fā)揮各自的功能作用。研究結(jié)果顯示，春小麥成熟期折合100 kg籽粒產(chǎn)量需吸收K 1 240.92 g，Ca 816.06 g，Mg 166.29 g，Cu 0.85 g，Zn 20.97 g，F(xiàn)e 64.18 g，Mn 4.99 g，Ni 0.64 g。其結(jié)果與前人研究冬小麥結(jié)論不盡相同[ 12,13,19,20]，這可能是試驗環(huán)境條件和栽培品種差異所致。有關(guān)田間超高產(chǎn)栽培條件下春小麥礦質(zhì)營養(yǎng)吸收積累與分配規(guī)律尚需進一步深入研究。

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(責(zé)任編輯：朱寶昌，陳于和)

Absorption and Distribution of Main Mineral Nutrient Elements in Different Organs of Spring Wheat at Growing Stages

REN Yanjun, REN Xuejun, PENG Fei, MA Jianjun

(Analysis and Testing Center, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao Hebei, 066004, China)

Spring wheat variety Jizhangchun-3 was used as the material in a pot experiment to study the dynamic changes of absorption, accumulation and distribution of Ni，Cu，Zn，F(xiàn)e，Mn，Ca，Mg and K at different growing stages and different organs. The results showed that the contents of different mineral elements in different organs varied with the growth and development. The changes at early or late growing stage displayed the “single peak” or “double peak”. Compared with other organs, the contents of Ca in leaves, K in stalks were higher than that in other organs, and the content of other elements in root was the highest. The main accumulation of Ni, Fe and Mn in root was at the early growing stage (from three-leaf stage to booting stage), while Cu and Ca mainly accumulated in leaf, and Zn, Mg and K mainly accumulated in stalks. At maturity stage, Cu, Zn, Mn and Mg were mainly transferred to the grains (the distribution rates were 65.02%, 46.73%, 53.90% and 44.73%, respectively), Ni and K were mainly accumulated in the stalks (the distribution rates were 32.04% and 35.22%) and in the grains (the distribution rates were 22.28% and 32.36%). The main accumulation of Fe was in leaves (32.87%) while the main accumulation of Ca was in the stalks (46.04%). From the jointing stage to the booting stage, the absorption rate of mineral elements was the highest, and the secondary absorption peak of Ni, Mn, Fe and Ca was found from milk stage to maturity stage.

spring wheat;mineral elements;absorption and distribution

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.04.007

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年科學(xué)基金項目(項目編號：QN2014113)，河北省秦皇島市環(huán)保專項資金補貼項目(項目編號：2014)。

2016-11-16；修改稿收到日期: 2016-12-26

S512.1+1

A

1672-7983(2016)04-0038-08

任艷軍(1980-)，女，碩士，副研究員。主要研究方向：農(nóng)業(yè)資源利用和環(huán)境化學(xué)。

*通訊作者，男，碩士，研究員。主要研究方向：農(nóng)業(yè)資源利用和植物營養(yǎng)。E-mail:kycmjj@163.com。