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小麦是中国第三大粮食作物,硒是人体必需的微量元素,通过施加外源硒的方式提高小麦籽粒硒含量可有效满足人体对硒元素的需求。本研究以黑小麦品种‘西农黑大穗’、‘周黑麦1号’和普通白粒小麦品种‘普冰151’为试验材料,采用紫阳高硒矿粉配置不同硒含量的营养土进行盆栽实验,设置S0(0添加硒矿粉)、S1、S2、S3和S4(土壤硒含量分别为4mg/kg、8mg/kg、12mg/kg和16mg/kg)5个不同土壤硒含量水平,重复3次,研究土壤中不同硒含量对不同小麦品种的产量及产量构成因素、旗叶叶绿素含量和光合特性、干物质积累与转运、籽粒粗蛋白、其他微量元素含量以及不同时期各器官硒含量及转运、籽粒有机硒含量和硒利用率的影响,试验结果表明:(1)与S0水平相比,土壤中施加高硒矿粉对小麦分蘖数和穗长无显著影响,但在土壤中硒含量S2和S3水平下,‘西农黑大穗’株高显著提高(p<0.05)。土壤硒含量增加可显著提高小麦穗粒数和千粒重(p<0.05),从而使小麦增产,三者最大产量较S0分别增加23.66%、25.89%和26.42%。(2)随土壤硒含量增加,三个小麦品种主茎旗叶叶绿素含量均显著增加(p<0.05),呈先升高后降低的趋势,‘普冰151’在花后5 d达最大值,‘西农黑大穗’和‘周黑麦1号’在花后10 d达最大值,三者最大值分别达到57.2、60.4和64.2;三个品种主茎旗叶净光合速率与叶绿素含量趋势基本一致,主茎旗叶气孔导度与蒸腾速率较S0均无显著差异,主茎旗叶胞间CO2浓度趋势与净光合速率呈相反趋势。(3)在S1、S2、S3和S4水平下,三个小麦品种在开花期营养器官的干物质分配量表现为:茎秆+叶鞘>穗轴+颖壳>叶片,而在成熟期为:籽粒>茎秆+叶鞘>穗轴+颖壳>叶片。随土壤硒含量增加,三个小麦品种的干物质积累总量在开花期和成熟期均呈先增加后降低的趋势,都在S2水平达到最大值。表明土壤中施加一定量硒能有效提高花前营养干物质转运量对籽粒干物质积累的贡献率。(4)土壤中施加硒矿粉显著提高小麦籽粒粗蛋白含量(p<0.05),S2、S3和S4水平之间无显著差异,但显著高于S1水平(p<0.05),三者较S0最大增幅分别为3.21%、5.66%和2.34%。土壤中施加硒矿粉显著提高小麦籽粒Fe含量,三者最大值较S0分别增加7.24%、10.78%和10.04%;三个小麦品种籽粒Zn含量在S3和S4水平均显著提高(p<0.05),三者最大值较S0分别提高2.2%、4.3%和3.2%;土壤中施硒显著提高‘普冰151’和‘西农黑大穗’籽粒Mn含量(p<0.05),对‘周黑麦1号’籽粒Mn含量无显著影响;土壤施硒条件下对三个小麦品种籽粒Gu含量均有所抑制。(5)土壤中施加硒矿粉可显著提高小麦各器官硒含量(p<0.05),且随施硒量的增加而增加。三个小麦品种的叶片、穗轴+颖壳和根中硒含量从开花期到成熟期一直减少,茎杆中略微增加,籽粒中显著增加(p<0.05)。与S0水平相比,土壤中施加硒矿粉显著增加小麦籽粒硒含量和有机硒含量(p<0.05),三个小麦品种在S2水平籽粒有机硒含量分别为0.258、0.288和0.273 mg/kg,均达到富硒小麦标准,S2水平是最适宜种植富硒小麦的土壤硒浓度。‘西农黑大穗’在三个品种中表现最好,适宜作为富硒黑小麦品种在陕西紫阳等高硒地区推广种植。