玉米缺素培養(yǎng)

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》綜合論文玉米的缺素培養(yǎng)和生長(zhǎng)測(cè)量專(zhuān)業(yè)： 草業(yè)科學(xué)學(xué)號(hào)：2011310017姓名： 教師：肖繼坪日期：2012年6月3日玉米的缺素培養(yǎng)和生長(zhǎng)測(cè)量鄧彬（20103110017）（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)科院2011草業(yè)科學(xué)云南昆明）摘要：本綜合性實(shí)驗(yàn)是以缺素（Ca）玉米苗和完全I(xiàn)I玉米苗為材料，配制完全營(yíng)養(yǎng)液以及缺N、P、K、Ca、Mg、Fe元素的缺素培養(yǎng)液進(jìn)行無(wú)土培養(yǎng)，培養(yǎng)3周后，分別觀(guān)察玉米苗期各種缺素癥狀，并測(cè)定根系活力、葉綠素色素含量。在綜合分析玉米苗期各種缺素癥狀，并測(cè)定根系活力、葉綠素色素含量的差異，從而進(jìn)一步明確植物必須礦質(zhì)元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要性。關(guān)鍵詞：玉米幼苗溶液培養(yǎng)生理指標(biāo)引言玉米是我國(guó)主要栽培作物之一，玉米除需要適宜的光照、水分、空氣、溫度等條件外，還必需滿(mǎn)足所需的營(yíng)養(yǎng)元素，任何一種元素缺乏或過(guò)剩都會(huì)影響到其正常生長(zhǎng)，為全面掌握玉米生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)各元素的需要，提高玉米產(chǎn)量，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)玉米缺Ca培養(yǎng)，通過(guò)對(duì)其地上與地下部分的形態(tài)觀(guān)察及生理指標(biāo)的測(cè)定，做出實(shí)驗(yàn)分析氮是蛋白質(zhì).核酸.磷脂及植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的必要元素，也是葉綠素.核苷酸.輔酶及維生素（如維生素B1,B2,B6,PP等）的重要構(gòu)成元素。如葉綠色中葉綠素a和葉綠素b中都含有氮素?fù)?jù)測(cè)定葉綠素占葉片干重的20%-30%,而葉綠素中含蛋白質(zhì)45%-60%，但只無(wú)缺N是葉綠素含量將明顯下降，并產(chǎn)生各種生理變化。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)缺素癥植物的觀(guān)察、對(duì)比、記錄各種缺素植物的癥狀，對(duì)各種缺素癥狀有了清晰的認(rèn)識(shí)。本文以缺Ca素玉米苗和完全培養(yǎng)液的玉米苗為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行綜合分析，為以后更深入的研究無(wú)土栽培方向和玉米方面的研究提供了寶貴的依據(jù)。本組中的實(shí)驗(yàn)由8（舒家雄，彭家宏，閻智勇，孔劉楊，冷磊，鄧彬，趙俊偉楊德軍）人共同完成，本人做缺Ca培養(yǎng)的工作，方法和操作均與其他人一樣，數(shù)據(jù)以缺Ca培養(yǎng)得到的為主，實(shí)驗(yàn)結(jié)論為所有實(shí)驗(yàn)的共同分析。1材料實(shí)驗(yàn)材料為路單8號(hào)玉米品種及其生長(zhǎng)幼苗。2儀器用具冰箱儲(chǔ)備液，分光光度計(jì)，比色杯，研缽，漏斗，漏斗架，大燒杯，移液管，試劑瓶，棕色玻璃廣口瓶，膠塞，容量瓶，試管架，鑷子，量筒，滴管，玻棒，托盤(pán)，搪瓷盆，蛭石，剪刀，天平，直尺，濾紙，吸水紙，擦鏡紙等。3方法試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理。分別為完全營(yíng)養(yǎng)液、缺N營(yíng)養(yǎng)液、缺P(pán)營(yíng)養(yǎng)液、缺K營(yíng)養(yǎng)液、缺Ca營(yíng)養(yǎng)液、缺Mg營(yíng)養(yǎng)液、缺Fe營(yíng)養(yǎng)液，以這些缺素營(yíng)養(yǎng)液作為水培材料，將兩葉期玉米幼苗去胚后放入棕色培養(yǎng)瓶上培養(yǎng)。3.1培苗選大小一致、飽滿(mǎn)的玉米種子消毒、浸種、催芽。取搪瓷盆一個(gè)，內(nèi)放用有機(jī)玻璃自制的發(fā)芽框（框厚2cm、上面覆蓋塑料紗網(wǎng)和一層大濾紙，濾紙浸入搪瓷盤(pán)的水中），將催好芽的種子均勻擺放在紗網(wǎng)的濾紙上，置溫暖處生長(zhǎng)至第一葉抽出時(shí)，轉(zhuǎn)入塑料紗網(wǎng)（抽去一些紗的）覆蓋的容器上生長(zhǎng)，直到出現(xiàn)第2或第3片真葉時(shí)，移栽。3.2配制培養(yǎng)液在500mL棕色廣口瓶中裝200mL蒸餾水，按照表1加儲(chǔ)備液，邊加邊攪，以防出現(xiàn)沉淀。加完儲(chǔ)備液后在補(bǔ)足蒸餾水至500mL，并用1%稀鹽酸調(diào)整pH至5.5?5.8，即為完全培養(yǎng)液或缺乏某元素的培養(yǎng)液。貼上標(biāo)簽，寫(xiě)明日期。表1完全培養(yǎng)液和各種缺素培養(yǎng)液配置儲(chǔ)備液每100ml培養(yǎng)液中儲(chǔ)備液的量（ml）完全缺N缺P(pán)缺K缺Ca缺Mg缺FeCa(NO)320.5-0.50.5-0.50.5KNO30.5-0.5-0.50.50.5MgSO40.50.50.50.50.5-0.5KHPO240.50.5--0.50.50.5CaCl2-0.5-----NHHPO---0.5---42 4NaNO3---0.50.5--NaSO24-----0.5-EDTA-Fe0.50.50.50.50.50.5-微量元素0.10.10.10.10.10.10.13.3缺素培養(yǎng)挑選生長(zhǎng)一致（株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)基本相同）且健壯的植株，除去胚乳，在吸水紙上輕輕吸干根部水分，測(cè)量株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和整株鮮重，記錄。將植株小心地通過(guò)廣口瓶膠塞圓孔，用棉花固定，使根系浸入培養(yǎng)液中。為是根系生長(zhǎng)良好，最好在膠塞和培養(yǎng)液之間保留一定空隙，以利通氣。將培養(yǎng)瓶放在陽(yáng)光充足、溫度適宜（20~25°C）的地方培養(yǎng)。以后每周補(bǔ)充一次蒸餾水，每2周更換一次培養(yǎng)液。3.4癥狀觀(guān)察與生長(zhǎng)測(cè)量每周觀(guān)察記錄缺乏某一必需元素時(shí)所表現(xiàn)的癥狀和最先出現(xiàn)癥狀的部分。待幼苗表現(xiàn)出明顯的癥狀（21天）后結(jié)束實(shí)驗(yàn)，并測(cè)量株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)，用吸水紙輕輕吸干部分水分后，用剪刀沿莖基部剪下根系（不要把根系剪散或剪斷），稱(chēng)取地上部鮮重和地下部鮮重，計(jì)算根冠比（R/T）和相對(duì)生長(zhǎng)速率（RGR）。如表2所示。表2形態(tài)變化缺素類(lèi)型試驗(yàn)后地下部重^）試驗(yàn)后地上部重（g）根冠比（R/T）RGR(g?g-1?d-1)癥狀觀(guān)察完全3.3012.620.260.7566莖稈粗壯，葉片多，寬大，顏色綠，根系發(fā)達(dá)缺鈣2.8710.600.2700.6654輕微黃綠色或引致矮化3.5根系活力測(cè)定用吸水紙吸干根系上的水后測(cè)重，記錄。在3個(gè)編號(hào)為1、2、3的燒杯中加入根系重量10倍體積的0.0002mol-L-1甲烯藍(lán)溶液，將根在1、2、3號(hào)燒杯中依次浸泡1.5分鐘，從1、2、3燒杯中分別取1ml到編號(hào)為1、2、3的試管中，每個(gè)試管中加蒸餾水9ml。用721型分光光度計(jì)比色（660nm、1cm光經(jīng)的比色皿）直接讀出溶液濃度，代入公式計(jì)算，數(shù)據(jù)如表3所示。表3根系活力比較表缺素類(lèi)型總吸收面積（m2/株）活躍吸收面積（m2/株）活躍吸收面積（％）完全1.6340.45628.6缺鈣0.9540.38041.013.6葉綠體色素的定量測(cè)定取新鮮的玉米葉片擦凈表面污物，去掉葉片主脈，用剪刀剪碎、混勻后稱(chēng)取0.2g。將稱(chēng)取的材料放入25ml的容量瓶中，加入80%的丙酮（不要加到刻度線(xiàn)），放在黑暗的條件下，浸泡至葉片發(fā)白（7天），用80%丙酮定容至25ml，搖勻、備用。將葉綠素的浸提液倒入1cm光徑的比色皿內(nèi)，以浸提試劑為空白分別測(cè)定波長(zhǎng)663nm、646nm下的吸光度。數(shù)據(jù)如表4所示。表4葉綠體色素定量測(cè)定表缺素類(lèi)型色素含量（mg/g）a:bCt:Cxaba+bCx完全1.570.411.980.203.839.9缺鈣1.080.401.480.122.76.74結(jié)果與分析4.1植株的缺素癥狀缺氮：幼苗矮化、瘦弱、生長(zhǎng)緩慢、葉叢黃綠；葉片從葉尖開(kāi)始變黃，沿葉片中脈發(fā)展，形成一個(gè)“V”形黃化部分，致全株黃化。葉狹小，莖稈纖細(xì)、并且下部葉片早衰老化。缺氮時(shí)，老葉首先表現(xiàn)癥狀，然后發(fā)展到植株較嫩的葉片上。缺磷：植株矮化，葉片不舒展，莖稈細(xì)弱；葉尖、葉緣失綠呈紫紅色，后葉端枯死或變成暗紫褐色；生長(zhǎng)緩慢矮縮，根系發(fā)育差。缺鉀：表現(xiàn)發(fā)育緩慢，植株生長(zhǎng)矮小，節(jié)間縮短，葉色淡綠且?guī)ЬG色條紋，老葉中的鉀轉(zhuǎn)移到新生組織中，下部葉片的葉尖、葉緣呈黃色或似火紅焦枯，葉片與莖節(jié)的長(zhǎng)度比例失調(diào)，葉長(zhǎng)莖稈短。阻礙養(yǎng)分運(yùn)向根部，使根系發(fā)育不良，出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。缺鈣：當(dāng)土壤缺鈣時(shí)，幼苗葉片不能抽出或不展開(kāi)，有的葉尖粘合在一起呈梯狀，植株呈輕微黃綠色或引致矮化。缺鎂：幼苗上部葉片發(fā)黃。葉脈間出現(xiàn)黃白相間的褪綠條紋，下部老葉片尖端和邊緣呈紫紅色；缺鎂嚴(yán)重的葉邊緣、葉尖枯死，全株葉脈間出現(xiàn)黃綠條紋或矮化。缺鐵：幼葉脈間失綠呈條紋狀。中、下部為黃綠色條紋，老葉綠色。嚴(yán)重時(shí)整個(gè)新葉失綠發(fā)白，失綠部分色澤一般不出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)。4.2生長(zhǎng)指標(biāo)記錄從生長(zhǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論，完全培養(yǎng)液培養(yǎng)的幼苗的生長(zhǎng)狀況要好于其他缺素培養(yǎng)的幼苗。N、P、K、Ca、Mg、Fe等元素對(duì)植物生長(zhǎng)都極為重要。缺Ca培養(yǎng)的玉米苗生長(zhǎng)情況最差，株高、株重都較低，相對(duì)生長(zhǎng)速率最低，這是因?yàn)槿盋a的玉米苗的新葉生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，生長(zhǎng)代謝活動(dòng)減慢，生長(zhǎng)速率減慢。缺乏任何一種必需元素都會(huì)使植株的根冠比增大，大于完全培養(yǎng)下的植株根冠比，而相對(duì)生長(zhǎng)速率都小于完全培養(yǎng)下的植株生長(zhǎng)速率。植株的重量、葉片數(shù)、株高等指標(biāo)都小于完全培養(yǎng)下的植株指標(biāo)。由根系活力測(cè)定的數(shù)據(jù)可得，根系活力跟作物的產(chǎn)量有密切的關(guān)，根系活力越大。相應(yīng)的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也就越大。根系活力強(qiáng)，吸收面積大，有利于根系吸收水分和養(yǎng)分。缺氮培養(yǎng)的根系吸收面積最小，為15.8%，因?yàn)榈厥敲傅幕境煞?，缺氮?huì)阻礙這些有機(jī)物的合成，從而降低了根系活性，由總吸收面積這一指標(biāo)看，完全培養(yǎng)的幼苗最高，其吸水和吸肥的能力越強(qiáng)，生長(zhǎng)最好。5討論本實(shí)驗(yàn)通過(guò)缺素培養(yǎng)的玉米幼苗同完全培養(yǎng)液培養(yǎng)的幼苗進(jìn)行對(duì)比，證明N、P、K、Ca、Mg、Fe都是玉米幼苗生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的礦質(zhì)元素。由上述結(jié)果可以看出，各種元素出現(xiàn)的缺素時(shí)間并不相同，這些缺素癥狀出現(xiàn)的時(shí)間先后表明了玉米幼苗對(duì)這些元素的需求在生長(zhǎng)時(shí)期上不同，這也反映出玉米幼苗在生長(zhǎng)時(shí)期的需肥特點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn)，可以制定出一套適合玉米幼苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)液配方方案，滿(mǎn)足其在各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的需肥要求，為玉米的栽培種植建立一套完善的營(yíng)養(yǎng)管理體系。參考文獻(xiàn)黃鑫.玉米幼苗缺素癥狀研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35(3)：272?275.葉尚紅，陳疏影.植物生理生化實(shí)驗(yàn)教程[M].云南科技出版社，2004,104?108.李