矿物质对植物生长的影响

矿物质对植物生长的影响----玉米的缺素（缺N）培养专业：烟草姓名：孟婷学号：2013311140摘要：N,P,K,Ca,Mg,Fe是植物生长必须的大量元素，环境中这些元素的多少必然使植物发生相应的生理生化变化并影响其生长发育而产生相应症状。如缺乏这些元素可产生特有的缺素病症：生长速率下降；根冠比改变；根的活力及物质合成；累积受影响等。实验结果表明：（1）形态变化：缺N,P,K,Ca,Mg元素苗地上部分与地下部分均有显著差异；（2）生理指标：叶绿素含量，根茎鲜重等生理指标缺素苗均低于对照。两者都表明缺素对植株有严重影响。关键词：玉米；缺素培养；叶绿素含量；根冠比；缺素症状Abstract:N,P,K,Ca,Mg,Feisplantgrowthmustbealargenumberofelements,theseelementsintheenvironmentofmanymustmakethecorrespondingphysiologicalandbiochemicalchangesinplantandaffecttheirgrowthanddevelopmentandproducethecorrespondingsymptomsSuchasthelackoftheseelementscanproducepeculiardeficiencydisordersgrowthrate.decline;Root-shootratiochange;Rootvigorandmaterialsynthesis;Cumulativeaffected,etc.Theexperimentalresultsshowthat:(1)morphologicalchanges:lackofN,P,K,Ca,Mgelementmyagdionpartandundergroundpartaresignificantdifferences;(2)physiologicalindexes,chlorophyllcontent,rootfreshweightphysiologicalindexessuchasthelackofvegetableseedlingswerelowerthancontrol.Bothshoweddeficiencyhasaseriouseffectonplants.Keywords:corn;DeficiencyandcultivationChlorophyllcontent;Theroot-shootratio;Deficiencysymptoms.前言：玉米是主要粮食作物之一，而粮食是国民经济的基础，加强玉米田间管理，大力提高玉米产量，既是解决粮食问题的根本保障，更是提高农民收入的重要举措。为了提高玉米产量和品质，除农业栽培技术和作物育种技术外，掌握作物生长发育中外界环境条件之一的营养物质对玉米的影响十分重要。为了较全面地研究矿质元素对玉米生长的影响，本实验采用无土栽培法，在玉米幼苗出现2叶1心时用不同的培养液加以处理，培养出完全，缺N，缺P，缺K，缺Ca，缺Mg，缺Fe，的不同幼苗，培养三周之后之后取出并对玉米进行生理生化指标测量，实验结果表明：在六种缺素培养下的幼苗，生长情况明显与全素培养的玉米油苗有差异，且各缺素症状表现在不同部位，缺素培养下，生长速率下降，根冠比改变，对植物生长产生了巨大影响。1，材料与方法实验所需的材料为云南农业大学植物生理实验室提供的玉米苗，生长发育均正常。用吸水纸对玉米苗适当吸水，吸水后对其称重，然后分别测量幼苗的株高，根长，最后将生长发育正常的玉米幼苗分别放入七种不同的营养液中栽培，它们分别是：完全培养液Ⅰ，完全培养液Ⅱ，缺N培养液，缺P营养液，缺K营养液，缺Ca营养液，缺Mg营养液，缺Fe营养液。操作完毕后将所有玉米幼苗放到条件适宜的培养室进行培养。三周后，对所有玉米幼苗进行比较并描述生长状况，并测量它们的株高，根长，地上部分重量和地下部分重量。玉米苗的叶绿素提取：选取第二片叶子研磨成浆，倒入加有80%丙酮液的25ml毫升容量瓶中，在黑暗条件下静置一个星期后，用80%丙酮液对其定容至25ml后对叶绿素提取液进行分光比色，分别在波长为：663,646和470nm下测量。2，实验数据的测定：将玉米苗全部从培养液中小心取出，清洁地下部分，并从根冠连接处切断，进行数据的测定。2.1根冠比的测定：将幼苗在根冠连接处切断后测量其长度，最大叶宽，鲜重，叶片鲜重和根冠比，数据如下表：3，4，总重地上长地下长总重地上长地上重地下长地下重缺N0.81013.0015.000.81015.200.67416.300.9120.05730.54321.3530缺P0.76012.3017.003.48011.502.11017.001.3800.17000.84800.4330缺K0.75311.4012.101.64022.400.99028.500.6500.05670.55220.6560缺Ca0.97012.5010.305.07022.303.35033.401.7200.17800.16500.1780缺Mg0.89012.3010.204.65018.907.22028.500.4300.45100.43200.4510缺Fe0.90017.0020.002.18030.001.27042.000.9000.06770.66730.7086完全0.85014.2013.405.83054.0028.0003.232.5000.33400.32100.2700GRG(cm/cm*d)K/T根冠比缺素RGR(g/g*d)（生长曲线，质量）01234567缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺Fe完全5，（生长曲线，长度）6，实验分析（1）N对植缺物的影响玉米缺氮的症状：氮不足时植株生长矮小，分支分蘖少，叶色变淡，呈浅绿或浅黄色，色泽均一，尤其是基部叶片。因氮易从较老组织运输到幼嫩组织中再利用。首先从下部叶片开始黄化，逐渐扩展到上部叶片，黄叶脱落提早。株型也发生改变，瘦小，直立，茎杆细瘦，根量少，细长而色白（2）缺P对植物的影响玉米植株矮化，叶尖叶缘失绿呈紫红色，后叶端枯死或变成暗紫褐色，叶片无光泽，茎秆细弱。（3）缺K对植物的影响玉米植株生长点完好，根系茂盛，叶片卷曲，老叶尖发黄枯死，叶片无斑。（4）缺Ca对植物生长的影响植株全部枯死，枯叶上有褐斑并下垂，根短而少，生长点发粘并停止生长。（5）缺Mg对植物的影响植株的老叶发黄失绿，叶尖干枯，叶片上均有褐斑，根系不发达且较细，生长点完好。（6）缺Fe对植物的影响新叶呈黄绿色，叶缘干枯，无斑，根系不发达，生长点完好（7）完全：叶多且色鲜绿，无斑，生长点完好，根系茂盛发达，茎秆粗壮，植株高大综合分析：由于实验中操作等各种因素的影响，本实验存在一定的误差，但基本可以得出结论。通过本次实验，进一步证明了矿质元素在植物生长过程中的重要作用和它的必须性，没有它植物将不能正常完成它的生长发育过程。综合比较，N对植物的生长发育有重要影响，在缺氮培养下，植物RGR远远低于全素培养下的玉米幼苗，可见缺氮下玉米生长速率受了很大影响。N是构成蛋白质的主要成分，可占蛋白质含量的165到18%。植物的的细胞质细胞膜细胞核细胞壁中都含有蛋白质，各种美也都是以蛋白质为主体的。缺少N素，对植物生长的影响十分巨大。0102030405060缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺Fe完全2.2叶绿素含量的测定（1）原理：叶绿素易溶于有机溶剂，如乙醇，所以用95%的乙醇提取叶绿素，（2）叶绿素a和叶绿素b分别在665nm和649nm处有最大吸收峰值（3）依据朗伯比尔定律，OD=KC（K为比例系数），根据OD值求出叶绿素的浓度，代入公式计算样品鲜重的叶绿素的百分含量D649=24.58Ca+46.84CbD665=83.81Ca+23.1Cb叶绿素（鲜重%0=C总×25×0.001w×100%(2)叶绿素含量测定的步骤（1）取玉米叶片0.2g,剪碎（2）叶绿素的提取：样品置于研钵中，加适量95%乙醇研磨成匀浆，过滤，冲洗数次至无绿色①①①定容至25ml,摇匀。（3）比色：95%乙醇作对照，1cm比色杯在649nm,665nm波长下分别比色（3）叶绿素含量的计算C总=Ca+CbCa/Cb=3:1叶绿素（鲜重%）=C总×25×0.001w×100%W:样品鲜重(g)C总：（a,b）的浓度（mg/L）叶绿体色素含量测定(分光光度法)缺素Ca叶绿素a的浓度Cb叶绿素b的浓度Cx类胡萝卜素的浓度叶绿素总浓度叶绿素a的色素含量叶绿素b的色素含量缺N4.0971.8985.9941.4901.0200.470缺P6.4932.8659.3681.9501.3530.597缺K2.2150.9473.1621.3210.9250.396缺Ca7.7781.9709.7482.4361.9470.493缺Mg5.2822.2267.1581.8771.3210.556缺Fe0.2700.2300.5000.0.1500.0700.060完全5.6101.9387.5491.8871.4020.485续表：叶绿素色素含量（mg/g）类胡萝卜素色素含量（mg/g）a:b(叶绿素a:叶绿素b)C1:Cx(总叶绿素：类胡萝卜素)0.304401.329002.44504.200000.210000.334002.330002.300000．204001.530002.643004.486000.34001.453003.448005.540000.56000.342006.344007.560000.43290.999803.225002.123000.33281.33203.442003.334000实验分析：由于培养时间较短，缺氮，磷，钾玉米的症状不是很明显，但总体来说，缺氮玉米叫完全玉米矮小瘦弱，且由于氮素为可转移元素，玉米自下开始发黄。缺磷玉米较完全玉米矮小且叶色略暗，颜色深绿，叶片较小。缺钾玉米矮小，嫩叶呈现出黄色。2.3根系活力总吸收面积和活跃吸收面积的测定（甲烯蓝法）（1）原理：已知浓度的甲烯蓝被根系吸附后，浓度减少，激光度A降低，因此根据根系对甲烯蓝的吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力的指标。（2）步骤：①测定根系重量，用纸将根系的水吸干，称重，记录。②取3个烧杯编号，用酸式滴定管依次加入10倍根重的甲烯蓝溶液于三个烧杯中③依次将根系放于烧杯中，每杯浸根1.5分钟，取出时将根系放于烧杯中，每杯用1ml移液管一次吸取1ml于3支试管中，每管加入9ml蒸馏水，稀释十倍，盖塞摇匀④在分光光度计上，660nm,1cm比色杯中摇匀⑤读取A值，应用回归方程得到C值，代入公式计算根系的总吸收面积，活跃吸收面积。缺N0.81746.4300.84250.5760.96866.4530.740000.3600048.650000.48800缺P0.84146.7300.84850.4031.02465.3320.464000.5540051.110000.44000缺K0.64748.4900.93754.3321.09567.7400.270700.0381014.100000.55240缺Ca0.77448.6200.96856.6001.03363.2230.447000.056400.060001.08000缺Mg0.89456.2300.98361.8201.00062.8000.652000.8550049.700001.13000缺Fe0.86534.4000.95960.3101.02464.4000.388900.1144029.810001.63000根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定（甲烯蓝法）活跃吸收面积%比表面缺素A1C1A2C2A3C3总吸收面积活跃吸收面积由表格可知，在七组不同的培养液中，缺素试验中，玉米植株叶根系活力最大的是缺N培养液，其次是缺Ca，活力最小的是缺Ca培养液，缺N,缺Mg,缺Ca这三组实验相