近日，中国科学院合肥物质院智能所离子束中心研究团队在小麦表型研究方面取得进展，揭示了小麦无损检测表型性状与施氮量的关系及其在氮营养诊断中的应用前景。相关成果已被植物科学核心期刊Plant Physiology and Biochemistry接受发表。
快速无损检测作物形态生理等表型性状是评估作物氮营养状况、优化氮肥管理的重要路径。然而前期研究主要聚焦单一性状与作物氮营养的关系，对小麦氮营养与多种无损检测形态生理性状的关联缺乏综合研究。
团队依托安徽省环境友好高效化肥农药工程研究中心，联合安徽农业大学生命科学学院，共同开展不同土壤肥力条件下小麦无损检测表型性状的氮响应特征研究，探讨了不同性状对籽粒产量的贡献，解析了对氮肥响应敏感、可用于氮营养诊断的关键表型性状。
研究发现，施氮有增加小麦株高、茎粗、叶长、叶宽、叶面积、叶片厚度、叶片体积、叶片SPAD (反映叶绿素相对含量)、叶片量子产率、叶片氮含量和叶片表面湿度的趋势，有降低小麦叶片表面温度、冠层温度和冠层辐射透射率的趋势。施氮还有提高叶片NBI、GDRI、BDBrI和BDLI，降低小麦叶片R、G、R+G+B、NRI、RDBI、GDBI、Br、L、RDBrI、RDLI和GDLI等叶色参数的趋势。在研究的36种小麦无损检测表型性状中，有19种性状对籽粒产量具有重要贡献，在小麦氮素营养诊断中可重点关注这些性状，并根据不同地区小麦生长环境确定适用于特定地域的氮营养诊断指标。
智能所联合培养硕士研究生李枫为该论文的第一作者，杨阳副研究员为其校外导师。该工作得到国家重点研发计划等项目支持。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110088
图1 小麦产量性状与无损检测表型性状
图2 小麦表型性状对籽粒产量的贡献
图3 可用于氮营养诊断的19种关键表型性状
