缺磷对植物生长的影响

缺磷对植物生长的影响王林青2009014040313【河北农业大学农学院植物科学与技术专业0903】摘要：环境中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化并影响其生长发育而产生相应症状。磷素的缺乏会影响核蛋白形成,抑制细胞分裂与增殖,使作物生长发育延缓或停止。玉米缺磷,苗期生长缓慢,叶片呈紫红色，生长速率下降；根冠比改变；根的活力及物质合成受影响，从而影响到植物生长及粮食产量[1-2]。本实验以沈玉26品种为材料，运用培养液为基础进行植物溶液缺磷培养。以茎高，根冠比，叶绿素含量等确定植株的光和能力及生长情况。本实验表明：磷素在植物生长过程中是必不可少的元素，能促进植物的正常健壮生长，缺乏磷元素会导致植物生长缓慢或停滞，影响作物产量。在实验中出现的症状可以指导实际生产合理施肥。关键词：玉米磷缺素培养根冠比叶绿素缺素症状引言：玉米是世界第三大粮食作物，也是我国主要的粮食作物,饲料作物及工业原料是改善人民生活和出口外贸的重要资源之一，对农业和畜牧业具有十分重要的意义[3]。缺磷是限制玉米生产的重要因素之一。磷作为植物生长发育所必需的大量元素之一，它不仅是核酸和生物膜的重要组分，而且在能量代谢、光合作用、呼吸作用、酶活性调节、氧化还原反应、信号传导和碳代谢等方面也扮演重要角色[2]。环境中磷元素的多少必然使植物发生相应的生理生化并影响其生长发育而产生相应症状。为了提高玉米的产量和品质，在农业栽培技术和作物育种上开展各项研究的同时掌握作物个体发育对外界环境条件营养需求极为重要，磷是自然生态系统中存在的必需元素，它既是植物体内许多重要的有机化合物的组成成分，在结构和生理上起着重要作用，同时又以多种方式参与植物体内的各种生理代谢过程，对促进植物生长发育和新陈代谢以及作物的早熟高产优质都起着重要作用[4]。缺少磷元素时，植物生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶色暗绿，抗性减弱。本实验通对玉米幼苗在缺磷的生长状况，地上与地下部分的形态观察及生理指标和叶绿素的含量的测定，做出实验分析，以证明磷元素是玉米生长必需的重要元素，对玉米的生长有重要作用，也可通过玉米缺磷表现指导施肥。内容：1.材料与方法1.1材料实验材料为沈玉26号玉米品种及其生长幼苗1.2方法1.2.1播种在花盆中加满蛭石，选择饱满的沈玉26号种子4-6粒分散种在花盆中,每3个花盆放在1个托盘中，向托盘内加适量自来水，待种子发芽。1.2.2移栽移栽前向托盘内加入少量自来水，右手捏住幼苗基部，左手将花盆拿起倒扣，右手将幼苗取出，平展放于桌上，在两个托盘中选取6株大小和生理状况一致的幼苗移栽在一个花盆中，移栽结束时，将幼苗向上提一下。1.2.3培养液的配制和浇灌1.2.3.1培养液配制1.2.3培养液配制和浇灌储备液配制表营养盐浓度(g/L)营养盐浓度(g/L)Ca(NO3)2236CaCl2111KNO3102NaH2PO424MgSO47H2O98NaNO3170KH2PO427Na2SO421K2SO488EDTA-Fe{EDTA-Na7.45FeSO45.57完全和缺磷培养液按下表配制Ca(NO3)2KNO3MgSO4KH2PO4K2SO4EDTA-Fe微量元素完全50ml50ml50ml50ml50ml10ml缺磷50ml50ml50ml10ml50ml10ml1.2.3.2培养液浇灌将3个移栽好幼苗的花盆放在1个托盘内，贴好标签（标明完全，缺磷，日期及栽种者姓名）。按标签向托盘内适时的加入适量的培养液，保证幼苗不缺乏培养液，放于适宜的光下培养。1.2.4观察测量自栽之日起，每隔2天在下午5点对幼苗的生长状况进行观察并记录下每株幼苗的形态，缺素症状部位及开始日期，株高及株粗。1.2.4.1根冠比/叶绿素培养2周后，将幼苗取出，根部蛭石用水冲洗干净，并用滤纸吸干根部的水，用剪刀沿茎基部剪下根系（不要把根系剪散或剪断），并测定地上部分和主根的长度，计算根冠比（R/T）。叶绿素含量测定取病症叶或第二叶0.15-0.20g，于95%乙醇中研磨至匀浆，过滤，滤液转入25ml的容量瓶中，用95%乙醇定容，然后用spectrun721型分光光度计测定，并计算叶绿素含量[5]。1.2.4.2株高1.2.4.3症状1.3实验试剂，仪器及其他用品95%乙醇，冰箱储备液，分光光度计，比色杯，研钵，漏斗架，大烧杯，量筒，花盆，托盘，蛭石，剪刀，天平，直尺，滤纸等。2.结果与分析2.1缺磷对玉米幼苗症状的表现由于培养时间较短，缺磷玉米的症状不是很明显，但总体来说，缺磷玉米较完全组玉米矮小并且叶色略暗，叶片较小。从下往上第2片叶出现白色纹状，植株整体很瘦弱，叶片暗绿，茎叶出现红紫色。2.2缺磷对玉米幼苗株高、生长速度、茎粗的影响在处理的第4天，完全组和缺磷组的玉米株高开始出现差异，完全组高于缺磷组，并且随时间的延长，差距逐渐变大。处理后的前6天，两组的生长速度相差不大，从第8天开始，完全组玉米生长速度大于缺磷组，并且两者差距逐渐变大。完全组玉米记录生长情况移栽后天数02468101214高度生长速度%缺磷组玉米生长情况移栽后天数02468101214高度生长速度%植株高度05101520253012345678移栽后天数高度（cm）完全组缺磷组植株生长速率02468101214161234567移栽后天数生长速率（%）完全组缺磷组2.3缺磷对玉米幼苗根冠比和叶绿素的影响物重直接反应了植株的生长状况，缺乏不同元素的植株物重明显低于完全培养液培养的植株，使其生长受到不同程度的抑制，因此缺素影响植物的产量，造成农业减产[4]。缺磷培养的玉米幼苗在株高，根长上明显低于完全培养组的幼苗，而叶绿素含量和根冠比都高于完全组的幼苗。根重地上部分重根冠比叶绿素含量缺磷0.37g0.94g0.394完全0.32g1.07g0.2993.讨论后续试验本实验通过缺磷培养的玉米幼苗同完全培养液培养的幼苗进行对比，证明磷元素影响玉米的正常生长，是玉米生长必需的元素。磷作为玉米体内蛋白质合成的元素，缺乏时蛋白质合成受阻，新的细胞质和细胞核形成较少，影响细胞分裂[6],从而玉米生长缓慢，植株相对矮小。缺磷时，玉米叶片生长同意受到影响，叶片生长缓慢，体型较小，叶绿素含量相对高，故同完全组玉米相比，缺磷组叶片颜色深，这与叶绿素含量有关[89]，实验也证明了这一观点。此外，其他环境因素也都可能引起植物产量和营养缺乏类似的症状[10]。参考文献[1]叶彦颖.作物缺磷症的急救.新农业1984年10期[2]陈俊意.玉米（ZeamaysL.）磷效率及相关性状QTL定位.西南大学作物遗传育种2008博士论文.[3]张泽林.缺素对玉米生长的影响.云南农业大学学报.[4]范曾丽王三根.缺磷胁迫对不同玉米幼苗生长的影响.西华师范大学学报[5]李合生.植物生理生化实验原理和技术.北京：高等教育出版社，2000[6]王忠.植物生理学（M）北京：中国农业出版社，1999[7]潘瑞炽.植物生理学（第五版）.北京：高等教育出版社，2005[8]张玉斌等.施磷水平对春玉米叶绿素荧光特性及品质的影响.玉米科学.2009，17(4)：79～81[9]李绍长等.低磷胁迫对磷不同利用效率玉米叶绿素荧光参数的影响.作物学报.2004年4月，第30卷第4期[10]李合生.现代植物生理学（M）北京：高等教育出版社，2006