华北平原红小豆（Vigna angularis L.）中硫肥施用对光合作用生理和产量形成的调控机制：基于基因型差异的四年田间研究

《Field Crops Research》：Regulatory mechanisms of sulfur fertilization on photosynthetic physiology and yield formation in adzuki bean ( Vigna angularis L.) in the North China Plain: A four-year field study based on genotypic differences

本研究通过4年田间试验，利用Baohong 947和Baohong 8824两种赤豆品种，分析了基肥硫对产量及形成机制的影响。结果表明，施硫量0-90 kg·hm?2显著提高产量（3.35%-32.11%），其中S90处理最优，增产主要源于单株荚数增加和源库协调优化，尤其在Baohong 8824中表现显著，机理涉及光合能力协同优化。

　　

作者：史兆金 | 尹从培 | 王双 | 董伟新 | 李东晓 | 张月晨

中国河北省保定市，河北农业大学农学院，华北作物改良与调控国家重点实验室，河北省作物生长调控重点实验室，邮编071001

实验部分

植物材料

该实验于2021年至2024年在河北省保定市的河北农业大学教学与实验基地（东经115°25′，北纬38°48′）进行，使用了两种成熟期和籽粒类型不同的红豆品种：‘Baohong 947’（小到中等粒径，生长期为110天）和‘Baohong 8824’（特大粒径，生长期为87天）。实验中使用的品种由河北省保定市农业科学研究院提供。

测试土壤肥力和气候条件的测定

基肥施用硫对红豆产量的影响

基肥施用硫显著提高了红豆的产量（见表3、表4、表5）。方差分析（ANOVA）表明，年份（Y）、品种（V）和硫肥处理（T）的主效应及其交互作用（Y×V、V×T、Y×T、Y×V×T）都对产量产生了极显著的影响（P<0.01）。这一发现表明，硫肥的增产效果受到环境条件和遗传因素的共同调控。

讨论

硫作为作物必需的次要营养元素，在叶绿素合成和酶蛋白组装等核心生理过程中起着关键作用。其调节作用直接关系到作物的光能利用效率和养分分配模式，在作物产量形成和品质提升中具有重要作用。先前对小麦（Triticum aestivum L.）和大豆（Glycine max L.）等作物的研究已经证实了精准施用硫肥的增产效果。

结论

为期4年的田间研究表明，基肥施用硫（0–90 kg·hm?2）使两种红豆品种的产量增加了3.35%–32.11%，其中S90处理（90 kg·hm?2）的效果最佳；红豆产量的提高主要归因于每株植物的结荚数量增加以及源-库协调性的改善，尤其是在‘Baohong 8824’品种中。产量提升的核心机制涉及光合能力的协同优化。

作者贡献声明

尹从培：数据可视化、调查、数据分析。 王双：调查。 董伟新：指导、数据分析。 李东晓：撰写、审稿与编辑。 张月晨：指导、资金获取、概念构思。 史兆金：撰写、初稿撰写、数据可视化、数据分析、概念构思。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（项目编号：2023YFD2301505）、河北省333人才项目（项目编号：C2024096）、河北省农业研究系统（项目编号：HBCT2024070203）、河北省燕赵人才高地引进计划（针对归国留学人员的平台）——关于红豆对不同光照品质响应机制的研究（项目编号：A2025012）以及河北省自然科学基金的支持。