生理实验论文2.doc

矿质元素对玉米幼苗生长发育的影响

学院：资源与环境学 专业：08设施 学号：20080618

摘要：以玉米苗为实验材料，在不同缺素条件下进行无土栽培。测定了植物抗逆性，叶绿素含量，根系总吸收面积和活跃吸收面积.。结果表明，①形态变化：缺N、P、K、Ca、Mg、Fe元素，苗地上与地下部分均与完全有显著差异;②生理指标:叶绿素含量等2 项生理指标缺素苗均低于对照。两者都表明缺素对植物生长的影响比较严重。
关键词：  玉米   幼苗  叶绿素  矿质元素
前言：玉米是我国北方主要栽培作物之一，是改善人民生活，出口外贸的重要物质之一， 对发展农业和畜牧业具有十分重要的意义。为了提高玉米产量和品质， 除农业栽培技术和作物育种的技术外。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影响十分重要。
为了深入全面掌握玉米生长发育对各元素的需要， 本实验利用玉米苗出现二叶一心时用不同的营养液加以处理，培养出完全，缺N, 缺P ，缺K ，缺Ca， 缺Mg， 缺Fe 的不同幼苗。 通过对其地上与地下部分的形态观察及生理指标的测定。做出实验分析，用以补充和完善对缺乏各种元素症状的认识。 也为玉米生产中的营养管理提供一些科学依据。

一、材料与方法
    供试的材料为云南农业大学植物生理实验室提供的玉米幼苗，生长发育均正常。
    用吸水纸对玉米幼苗适当吸水，吸水后对其称重，然后分别测量幼苗的株高、根长，最后将五株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：缺N营养液、缺P营养液、缺K营养液、缺Mg营养液、缺Fe营养液缺、Ca营养液、完全营养液。操作完毕后将所有玉米幼苗放到条件适宜并相同的培养室进行培养。
    二十一天后，对所有玉米幼苗进行比较并描述生长症状，并测量它们的地上部分重量、地下部分重量。
    玉米苗的叶绿素提取：完全营养液、缺N、P、K、Mg营养液的玉米苗选取第二片叶子除去叶脉剪成0.5cm小段，完全营养液和缺Ca、Fe营养液的玉米苗选取心叶除去叶脉剪成0.5cm小段，装入加有80％丙酮液的25ml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下测量。
二、结果与分析
（一）缺素症状形态的描述
1、缺氮：老叶发黄，干枯两片，无斑，生长点完好，根系茂但很细。
2、缺磷：老叶发黄，干枯三片，无斑，生长点完好，根系茂但较纤细。
3、缺钾：老叶片的叶尖、叶缘呈黄色或似火红焦枯，植株易倒伏，生长点完好，根系茂盛。
4、缺镁：幼苗上部叶片发黄。叶脉间出现黄白相间的褪绿条纹，下部老叶片尖端和边缘呈紫红色；缺镁严重的叶边缘、叶尖枯死，全株叶脉问出现黄绿条纹或矮化。根系不发达 、且较细 、生长点完好。
5、缺铁：新叶叶片叶脉间出现浅绿色至白色或全叶变色，边缘干枯，无斑，根系相对植株弱小。
6、缺钙：全部干枯 、枯叶上有褐斑并下垂 、 根短而少 、生长点发粘 、停止生长
7、完全：茎杆粗壮，植株高大，叶片宽、绿，生长点完好 、根系茂盛发达。

（二）结果记录

表1 结果记录表（一）
处理
地上部重（g）
地下部重（g）
A646
A663
缺N
0.96
0.46
0.0980
0.2756
缺P
1.39
3.17
0.2892
0.7758
缺K
1.81
0.81
0.1547
0.4192
缺Mg
2.62
0.81
0.2634
0.6990
缺Fe
2.09
1.09
0.0139
0.0572
缺Ca
1.40
1.08
0.2448
0.6417
完
全
心叶
5.05
1.98
0.2351
0.5797
二叶
0.0968
0.2795

表2 结果记录表（二）
处理
根冠比
(R/T)
叶绿素a含量(㎎.g-１)
叶绿素b
含量
(㎎.g-１)
a:b
缺N
0.479
0.773
0.147
5.26:1
缺P
0.281
2.165
0.480
4.51:1
缺K
0.448
1.171
0.251
4.67:1
缺Mg
0.309
1.949
0.447
4.36:1
缺Fe
0.522
0.165
0.002
30.75:1
缺Ca
0.771
1.787
0.426
4.19:1
完全
心叶
0.392
1.604
0.454
3.53:1
二叶
0.785
0.136
5.77:1
(三)结果分析
由表2可以看出，与完全培养相比， 缺素培养对植物叶绿素合成的影响较大，缺铁时a:b最大，说明缺铁对叶绿素a的合成影响比较大。不同的缺素培养对不同种类色素的合成影响也有差异。
缺N玉米苗的叶绿素含量比完全培养液的低，这是因为N是叶绿素的重要化合物的成分，同时也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、NANP等和物质组成，所以缺N就会影响玉米的光合作用和叶绿素的合成。
三、讨论
叶绿体色素会含量与光和作用及氮素营养有密切关系，是科学施肥、育种、光合、衰老及植物病理中研究中的重要指标。
植物必需的矿质元素在植物体内有三方面的生理作用：（1）是细胞结构物质的组成成分；（2）参与调节酶的活动；（3）起电化学作用和渗透调节作用。必需矿质元素功能各异，相互间一般不能代替，当缺乏某种必需元素时，植物会表现出特定的缺素症。
   根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素（如氮、磷等）和不可再利用元素如钙、铁、锰等）。可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上，而不可再利用元素的缺素症则首先出现在较老器官上。
缺氮时幼苗矮化、瘦弱、叶丛黄绿；叶片从叶尖开始变黄，沿叶片中脉发展，形成一个“V”形黄化部分；致全株黄化，后下部叶尖枯死且边缘黄绿色；缺氮严重的或关键期缺氮，果穗小，顶部籽粒不充实，蛋白质含量低。
缺磷时嫩株敏感，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；根系不发达，雌穗授粉受阻，籽粒不充实，果穗少或歪曲。
缺钾时下部叶片的叶尖、叶缘呈黄色或似火红焦枯，后期植株易倒伏，果穗小，顶部发育不良。
缺镁时幼苗上部叶片发黄。叶脉间出现黄白相间的褪绿条纹，下部老叶片尖端和边缘呈紫红色；缺镁严重的叶边缘、叶尖枯死，全株叶脉问出现黄绿条纹或矮化。
缺铁时上部叶片叶脉间出现浅绿色至白色或全叶变色。
缺钙时幼苗叶片不能抽出或不展开，有的叶尖粘合在一起呈梯状，植株呈轻微黄绿色或引致矮化。
四、参考文献
[1]李合生等.现代植物生理学.高等教育出版社，2006，76～78
[2]黄鑫等.玉米幼苗缺素症状研究.东北农业大学学报，2004，35（3）：272～275
[3]史芝文，李桂芳.缺Ca处理对玉米生育影响的研究.玉米科学，1993，1卷3期
[4]杨丽娟等.玉米缺素病状的研究.玉米科学,2000，8（2）：75～79
[5]张建华，李霞.矿质元素对三叶期幼苗生长的影响.土壤肥料,1992，第1期
[6]叶尚红，陈疏影等，植物生理生化实验教程。云南科技出版社，2004，169
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