倒春寒逆境下叶面喷施磷酸二氢钾对小麦穂粒结实的影响

以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN19)和抗倒春寒性弱的品种新麦26(XM26)为材料,在2022年3月17-23日(小麦孕穗期)大田倒春寒逆境发生后叶面喷施0.2%的磷酸二氢钾(Potassium dihydrogen phosphate,PDP,KH_(2)PO_(4))溶液,比较分析倒春寒逆境下喷施PDP后小麦结实粒数和粒重在不同小穂位和粒位的分布特征,以探究其对小麦穂粒结实的影响。结果表明:(1)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可增加两小麦品种穗部结实粒数,其中品种XM26中部和下部小穗位结实总粒数分别显著增加8.33%和33.33%,对上部小穗位结实总粒数影响不显著,第1、2、3和4粒位(G1、G2、G3和G4)结实总粒数分别增加8.11%、3.13%、4.35%和60.00%;品种YN19下部小穗位结实总粒数显著增加23.08%,对上部和中部小穗位结实总粒数影响不显著,G1、G2和G3位结实总粒数分别增加2.70%、0和13.33%。(2)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可提高两小麦品种籽粒粒重,其中品种XM26中部和下部小穗位总粒重分别显著提升18.46%和46.16%,对上部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2、G3和G4位总粒重分别提升16.71%、11.13%、18.71%和108.35%;品种YN19上部和下部小穗位总粒重分别显著提升21.70%和33.63%,对中部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2和G3位总粒重分别提升15.97%、13.12%和17.55%。(3)倒春寒逆境下叶面喷施PDP对抗倒春寒性弱的品种XM26主要通过增加其穗部结实粒数来缓解倒春寒导致的产量损失;对抗倒春寒性强的品种YN19则主要通过提高粒重来降低产量损失。综上所述,倒春寒逆境下喷施PDP可通过提高小麦下部小穗位和各小穗位的弱势粒位结实粒数和粒重来减轻产量损失。

倒春寒对开花期小麦根际土壤真菌群落的影响

全球气候变暖导致小麦生产中倒春寒灾害频发重发,根际微生物群落对小麦生长和适逆性至关重要。本研究以抗倒春寒性弱的‘新麦26’(XM)和抗倒春寒性强的‘烟农19’(YN)两小麦品种为试验材料,采用盆栽试验,于小麦幼穗分化的药隔期(敏感期)人工模拟倒春寒,以10℃为对照(CK),设置2℃(T1)和−2℃(T2)两个低温胁迫处理。小麦开花期采集根际土壤,利用高通量测序研究不同抗性小麦品种在倒春寒下根际土壤真菌群落结构和多样性的变化。结果表明:与CK相比,倒春寒胁迫后开花期两品种地上、地下干物质重较对照分别降低1.65%~12.22%、15.05%~35.49%,根冠比增加,且对XM影响程度大于YN。倒春寒胁迫使子囊菌门(Ascomycota)相对丰度显著升高,而被孢霉目(Mortierellales)、被孢霉科(Mortierellaceae)、被孢霉属(Mortierella)相对丰度显著降低;随胁迫程度增强XM的下降幅度更大,其中被孢霉属相对丰度T2处理较CK下降54.70%。抗倒春寒性强的品种YN根际土壤中担子菌门(Basidiomycota)伞菌纲(Agaricomycetes)真菌的相对丰度显著高于抗倒春寒性弱的XM。多样性分析结果显示,倒春寒胁迫对小麦根际土壤真菌群落多样性与丰富度影响显著,同时显著影响不同生态功能群的占比,XM_T2的菌群更为丰富。综上,倒春寒胁迫降低了开花期小麦植株地上、地下部生物量的积累,同时显著改变了小麦根际真菌群落结构和多样性,影响程度随胁迫程度增强而加深且对XM影响大于YN。本研究从根际微生物角度为丰富小麦倒春寒致灾机理研究提供了新的见解。