钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收影响
磷胁迫对不同磷效率玉米糖代谢的影响
照相 比 下 降 了 ３ ， ８ ＷＫＨ５第 ４叶 可 溶 性 糖 含 量 与 对 照相 比提 高 了 １ ５ ， ５ ２第 ４叶 可 溶 性 糖 含 量 ２ 西 ０
与 对 照相 比 只提 高 了 １ ， ＫＨ５未 展 叶 可溶 性 糖 含 量 与 对 照 相 比提 高 了 ３ ９ ， ５ ２未 展 叶 可 溶 性 ２ Ｗ ０ 西 ０
２１ 年 １ 月 ００ １
Ｊｕ ａｏ Ｇｅ ｉ ｃ ａｄ ｅ ｎｌ ｙ ｏｒ ｌｆ ｒ ｎ ｃｎｅ ｎ ｃ ｏ ｇ ｎ ｅ Ｓ ｅ Ｔ ｈ ｏ
绦 色科 技
第 １ １期
磷 胁 迫 对 不 同磷 效 率 玉 米 糖 代 谢 的影 响
孟新伟
（ 疆 生 产 建 设 兵 团 农 九 师 农 业 科 学研 究 所 ， 疆 额 敏 ８ ４ ０ ） 新 新 ３ ６ １
１ 引 言
磷 是 细 胞 的 重 要 组 成 成 分 之 一 ， 在 碳 水 化 合 磷 物 代 谢 中起 重 要 作 用 。磷 直 接 参 与 呼 吸 和 糖 酵 解 过 程 。例 如 己 糖 在 被 氧 化 前 必 须 转 变 为 磷 酸 己糖 后 才 能被利 用 。在 呼吸过 程 中起 能量 传 递作 用 的 Ａ ＴＰ，
状 况 表 １ ６月 ２ 日播 种 ， 个 自交 系 一 行 ， 距 为 ， ２ 每 行
２ｃ ， ０ ｍ 见表 １ 。
表 １ 试 验 土 壤 肥 力状 况
糖 含 量 下 降 ， 旱 性 强 的 品 种 蔗 糖 含 量 明 显 高 于 抗 抗 旱 性 弱 的 品 种 ［ 。 干 旱 胁 迫 条 件 下 柽 柳 组 织 的 可 溶 ３ 性 糖 含 量 明 显 增 加 ， 为 渗 透 调 节 物 质 的 可 溶 性 糖 作 主 要 有 蔗 糖 、 萄 糖 、 糖 、 乳 糖 等 ； 境 下 柽 柳 植 葡 果 半 逆 物 体 内 可 溶 性 糖 增 加 的 原 因 可 能 有 大 分 子 碳 水 化 合 物 和 蛋 白质 的分 解 加 强 而 合 成 受 到 抑 制 ， 糖 的 合 蔗 成 加 快 光 合 产 物 形 成 过 程 中 直 接 转 向 低 分 子 量 的 物 质 蔗 糖 等 ， 不 是 淀 粉 ； 植 物 体 其 他 部 分 输 入 有 机 而 从 溶 质 糖 。柽 柳 主 动 积 累 可 溶 性 糖 参 与 降 低 其 体 内 渗 透 势 ， 利 于 其 在 干 旱 环 境 下 维 持 植 物 体 正 常 生 长 以
低磷胁迫下不同野生大豆的形态和生理响应差异
低磷胁迫下不同野生大豆的形态和生理响应差异磷是植物必需的营养元素之一，在植物生长发育及新陈代谢过程中起着重要的作用[1] 。
磷在土壤中的有效性和含量较低 (含量约为2卩mol/L )，一般以无机、有机2种形态存在，但能被植物直接吸收利用的无机磷只占土壤全磷的1%[2] 。
事实上，土壤中的有效磷远远不能满足一季作物的需求，因而只有通过向土壤中不断施用磷肥，作物才能获得或维持较高产量。
由于近年来磷肥施用量的不断增多，使得土壤盈余的农田磷通过地表径流、渗漏方式向地表、地下水体迁移，从而增加了农田磷的环境风险[3] 。
大豆是需磷量较大的作物，其整个生育期均要有较高的磷营养水平，其中以出苗到盛花期对磷的要求最为迫切。
大豆植株缺磷后将表现出明显的缺素症状，如植株变矮、叶片变小、出现坏死斑点等，若植株结荚期缺磷，还将导致叶片脱落、花期延迟、结荚变少等症状出现，从而严重影响大豆产量和品质[4-5] 。
大豆耐低磷种质资源匮乏，遗传基础狭窄，成为大豆耐低磷育种的瓶颈[6] 。
野生大豆( Glycine soja L. )是栽培大豆的近缘野生物种，目前人们已经对野生大豆开展了包括生态学[7] 、结构植物学[8] 、品质化学[9] 、植物保护[10] 等基础生物学研究。
结果显示，野生大豆化学品质特异，同时具有抗病、抗虫、抗旱、耐贫瘠等较强的抗逆性和适应能力。
野生大豆对于拓宽大豆育种遗传基础、创造新资源及选育新品种将起到一定的作用。
近年来，野生大豆种质资源利用在大豆品质改良中已有许多成功的事例，目前已筛选出一批优质、抗逆性强的种质资源[11-13] 。
但是，目前关于野生大豆在大豆耐低磷育种中的应用研究较少。
本研究以前期初步筛选出的9 份野生大豆为材料，通过低磷胁迫处理后测定不同类型材料的形态、生理指标，比较不同类型的野生大豆在低磷胁迫下的耐低磷能力，以期探讨野生大豆的耐低磷机制，从而为野生大豆耐低磷基因型的筛选和大豆遗传改良提供方法和材料基础。
林木低磷胁迫适应机制研究进展
林木低磷胁迫适应机制研究进展磷是植物生长发育所必需的大量营养元素之一，在植物的光合作用、呼吸作用、能量代谢、生物大分子合成等生理过程中发挥着重要作用。
然而，在许多生态系统中，土壤有效磷含量往往较低，限制了林木的生长和生产力。
因此，深入研究林木在低磷胁迫下的适应机制，对于提高林木的磷利用效率、促进森林生态系统的可持续发展具有重要意义。
一、林木根系形态和结构的适应性变化在低磷胁迫下，林木根系会通过形态和结构的改变来增加对磷的吸收。
常见的变化包括根系伸长、侧根增多、根毛密度增加等。
根系伸长可以使林木的根系在土壤中更广泛地搜索磷资源；侧根的增多有助于扩大根系与土壤的接触面积，从而提高磷的吸收效率；根毛密度的增加则进一步增强了根系与土壤颗粒的接触，为磷的吸收创造了更多的机会。
例如，一些树种在低磷条件下，主根生长受到抑制，而侧根的生长则相对旺盛。
这种根系形态的改变可以使林木更好地适应低磷环境。
此外，研究还发现，低磷胁迫会导致根系皮层细胞的层数减少，中柱直径增大，从而提高根系的输导能力，有利于磷在植物体内的运输。
二、林木根系生理特性的改变林木根系在低磷胁迫下，其生理特性也会发生一系列的变化。
首先，根系的酸性磷酸酶活性会显著提高。
酸性磷酸酶能够将土壤中的有机磷分解为无机磷，从而增加磷的有效性。
同时，根系分泌有机酸的能力也会增强，有机酸可以与土壤中的难溶性磷结合，使其转化为可被吸收的形态。
另外，低磷胁迫还会影响根系的质子分泌。
质子的分泌可以降低根际土壤的 pH 值，促进难溶性磷的溶解，提高磷的可利用性。
此外，林木根系的细胞膜透性也会发生改变，以调节磷的吸收和转运。
三、林木体内磷的再分配和利用当面临低磷胁迫时，林木会通过体内磷的再分配和高效利用来维持生长。
一些非必需的生理过程会减少磷的消耗，而将有限的磷优先供应给关键的生长部位和生理过程。
例如，老叶中的磷会被转移到新叶和生长旺盛的部位，以保证植物的生长和发育。
同时，林木会调整细胞内磷的代谢途径，提高磷的利用效率。
低磷胁迫对水稻不同基因型苗期氮、磷、钾吸收利用的影响
西
１ ６ ０
南
农
业
学
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２ ０ １ ４年 ２ ７卷 １期
Ｖ０ １ ． ２ ７ Ｎ０ ． １
Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
文章编 号 ： １ ０ ０ １— ４ ８ ２ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ １ ６ ０一 Ｏ ６
株含 氮量 与氮效 率、 植株含磷量与磷效率、 植株含 钾量 与钾效率之 间均无显著相关性。根据植株 肥料利 用效率 （ 干重／ 合 肥量） 将
水稻 不同基 因型分 为４类 ： Ｉ 增效型、 Ⅱ受抑制 型、 Ⅲ钝感型、 Ⅳ互作 型。在耐低磷基 因型筛选 时应选择肥效类 型属 Ｉ 型和Ⅳ 互作 型中磷肥利 用效 率较正 常磷处理下增加 的水稻基因型。
室， 北京 １ ０ ０ １ ９ ３ ）
摘
要： 从 营养 学角度 了解不 同耐低磷水稻基因型在低磷胁迫时各基 因型对 氮、 磷、 钾 ３大营养元 素的吸 收能力及利用 能力 的差
异 。结果表 明， 水稻各基 因型对低磷胁迫的适应能力与氮肥、 钾肥的吸收量相 关不显著 ， 与磷肥的吸收量达 显著 负相关 ， 即低磷 胁 迫 下耐低磷基 因型吸收磷肥量较正常磷处理下明显增加 ， 低磷敏感基因型吸收磷肥量较正常磷处 理下 明显减少 ； 水稻各基 因型植
玉米耐低磷基因型的筛选
玉米耐低磷 基 因型 的筛选
史 向远 ， 王秀红 ， 韩彦青 ， 胡婉平 ， 白建荣 ， 惠民 。 刘
（． １ 山西省农业科学 院现代农业研究 中心 ， 山西 太原 ０ ０ ３ ； ． ３ ０ １ ２山西省农业科学院作物科学研究所 ，
山西 太原 ０ ０ ３ ；． ３ ０ ２ ３山西省农业科学 院。 山西 太原 ０ Ｏ Ｏ ） ３ Ｏ ６
２Ｉ ｓ ｔ ｔ ｆ ｒ ｐ Ｓ ｉｎ ｅ ， ｈ ｎ ｉ ｃ ｄ ｍｙｏ ｒ ｕ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ｓ Ｔ ｉｕ ｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉ ａ ． ｔ ｕ ｅｏ ｏ ｃ ｅ ｃ ｓ Ｓ ａ ｘ ａ ｅ ｆ ｎｉ Ｃ Ａ Ａｇｉ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ， ａ ｙ ａ ３ ０ ２， ｈ ｎ ； ｃ ｕ Ｓ
丹 ３ ０ ２个玉米磷 低效 基因型材料 Ｐ ３ ４， １ ８和 Ｆ ４ 。 ３ ９
关键词 ： 玉米 自交 系； 利用 效率 ； 磷 低磷胁迫
中 图分 类 号 ：５ ３ ３ Ｓ １． ２ ０ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ２ ２ ８ （０ ２ ０ — ２ ７ ０ １０ — ４ １２ １ ）３ ０ １ — ５
ｉ ｂ ｅ ｄ ｅ ｅ ｌｗ ｆ ｃｅ ｃ ｅ ｏ ｙ ｅ ． ７ ， ３ １ ３ ａ ｄ Ｄ３ ０ ｗｅｅ ｈ ｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｅ ｏｙ ｅ ， ｎ ３ ， ３ ９ ｗ ｒ ｏ Ｐ ｎ ｒ ｅ ｓｗ ｒ ｏ Ｐ ｅ ｉｎ ｙ ｇ ｎ ｔｐ ｓ ４ ８ １ （ ４ ｒ ｉｈ Ｐ ｅ ｉ ｎ ｙ ｇ ｎ ｔｐ ｓ ａ ｄ Ｐ１ ８ Ｆ ４ ｅ ｅ ｌｗ ｉ １ ｎ ｉ ｅ ｃｅ ｃ ｅ ｏｙ ｅ ． ｉ ｆ ｉｎ ｙ ｇ ｎ ｔｐ ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｍａｚ ｂ ｅ ｎ ｓ Ｐ ｅ ｃｅ ｃ ； ｏｅ ａ ｃ ｗ－ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｅｉ ｒ ｄ ｌ ｅ ； ｆ ｉｎ ｙ ｔｌｒ ｅ ｔ ｌ ｎ ｉ ｉ ｎ ｏ ｏ Ｐｓ ｅｓ ｔ
Pb2+胁迫对玉米幼苗生理指标的影响
Pb2+胁迫对玉米幼苗生理指标的影响摘要：采用盆栽试验研究了不同浓度的Pb2+溶液对玉米（Zea mays L.）幼苗生理指标的影响。
结果表明，在Pb2+作用下，玉米幼苗生长受到一定的抑制作用，较高浓度的Pb2+显示较高的毒性。
表现为随着Pb2+浓度的增加，玉米幼苗叶片脯氨酸、丙二醛（MDA）含量增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性升高，可溶性蛋白质含量减少。
关键词：玉米（Zea mays L.）幼苗；Pb2+胁迫；生理指标重金属污染对环境和人体健康危害很大，因为重金属在土壤中的滞留时间长，不易被微生物分解，还可以通过水稻、小麦、玉米（Zea mays L.）等农作物的可食用部位进入食物链，最终影响人体的健康[1]。
目前，由于含有重金属的工业废水的不合理排放以及用污水灌溉农田等原因，致使某些土壤受到了重金属污染。
随着工业进程的加快，重金属污染已经成为全球性环境问题。
重金属对土壤的污染因其隐蔽性、不可逆性和长期性的特点对陆生生态系统构成潜在的巨大威胁[2]。
铅（Pb）是土壤中主要的重金属污染元素之一，被植物吸收并积累到一定程度就会影响种子的萌发，使根系丧失正常功能，妨碍其对养料的吸收，阻滞农作物正常生长发育，降低产量和品质[3，4]。
本试验以甜玉米为材料，研究了不同浓度Pb2+溶液对甜玉米叶片脯氨酸、丙二醛（MDA）和可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性的影响，旨在了解植物重金属的作用机理，最终为预防和控制重金属污染提供依据。
1 材料与方法1.1 试验材料试验材料选用甜玉米品种粤甜9号，购于广东省肇庆市端州区肇兴种子经营部。
1.2 材料的培养处理挑选饱满一致的玉米种子，用0.1% HgCl2消毒10 min，蒸馏水冲洗干净，然后将种子平均分为4份置于小烧杯中，用不同浓度的Pb2+溶液浸泡24 h。
试验共设4个Pb2+浓度处理，分别为0 （CK）、50、100、200 mg/L。
低温胁迫对4种耐阴植物的生理指标的影响
．
０５ ３ ９ ． ８１ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ２ ￣ Ｋ ２ ０ ４ ４ ． ８ ９ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ ２ ，相 对 应 的最 佳 （ ２ ） 本试 验 中缺氮处 理 ｌ （ Ｎ ｏ Ｐ ： Ｋ ） 、 缺磷处 理 ４ Ｐ２
１ ０ ７ ４ ８． ５ ｋ ｇ ／ ｈｍ２ 。 参 考 文 献
【 １ 】 朱 亚 萍， 石孝均， 赵 治 书． 番茄配方施肥研究 ［ Ｊ ］ ． 西 南 农 业 大 学
学报， １ ９ ９ ９ （ ２ ） ： １ ６ ６ — １ ６ ９ ．
（ ３ ） 本试 验 处 理 １ ｌ （ Ｎ ３ Ｐ Ｋ ） 施氮过量 、 处理 ７ 【 ２ 】 王圣瑞， 陈新 平 ， 高祥 照 ， 等． “ ３ ４ １ ４ ” 肥 料试 验模 型 拟 合 的探 讨 （ Ｎ ２ Ｐ ３ Ｋ ２ ） 施磷 过量 、 处理 １ ０ （ Ｎ ２ Ｐ ２ Ｋ ３ ） 施 钾过量 ， 虽 然 『 Ｊ １ ． 植 物 营 养 与肥 料 学 报 ， ２ ０ ０ ２ （ ８ ） ： ４ ０ ９ — ４ １ ３ ．
— —
［ ４ ］ 杨小龙 ． 棉花 “ ３ ４ １ ４ ” 肥料 效应 田间试验 初报［ Ｊ ］ ． 安 徽 农 学 通
２ Ｏ ５ ４ ０ ． ６ ２ ｋ ｇ ／ ｌ ｌ ｍ 、Ｋ ２ ０ ４ ５ ． ９ ７ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ ，相 对 应 的 最 的影 响 ， 本 试 验 施 肥 最佳 组 合 为 处 理 ６ （ Ｎ ２ Ｐ ２ Ｋ ： ） ， 即： Ｐ
０ ５ １ ４ ． ５ ２ ｋ ｍ 、１ ０ ５ ０ １ ． ３ ０ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ 、 Ｎ ３ ５ ． ２ ２ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ２ ￣ Ｐ ２ ０５ ４ ０ ． ６ ２ ｋ ｇ ／ ｈ ｍ２ 、 Ｋ２ ０ ４ ５ ． ９ ７ ｋ ｍ ， 高产量 分别为 ｌ 相 对应 的最 高 产量分 别 为 １ ０ ８ ０ ６ ． ０ ０ ｋ ｍｚ 。
植物实用氮磷钾营养胁迫机理的研究
摘要：植物实用氮磷钾营养胁迫是植物抗不良环境（胁迫）的一部分，人为的造成胁迫，促使植物在进化中向人们所需要的方向进化，从中获得较高的收获。
另一方面，解决氮磷钾肥供应不足、降低生产投入成本，能够相对地提高种植业收入。
关键词：植物；胁迫；氮磷钾；生理生化中图分类号：Q945.1文献标识码：ADOI 编号：10.14025/ki.jlny.2017.14.034曲志伟（吉林省农业广播电视学校公主岭分校，吉林公主岭136100）植物实用氮磷钾营养胁迫机理的研究tu rang feiliao植物营养胁迫是指人为造成植物生长在营养不足或生长在营养过剩的不良环境超出植物正常生长范围，即形成胁迫。
实用氮磷钾胁迫是人为的强迫植物在不良环境中生长，研究作物对氮磷钾营养胁迫的生理生化反应，建立作物耐氮磷钾胁迫的生理生化指标，阐明抗性机理，从中诱导选育出适应高抗性作物新品种，满足人们对各种作物品种的不同要求。
实用氮磷钾营养胁迫，主要是面对栽培作物对氮磷钾的需求，人为创造不利于作物生长的氮磷钾环境。
从中筛选出适应贫氮、贫磷、贫钾等环境条件的作物新品种，达到稳产、高产、抗病、耐贫瘠环境的目的。
实用氮磷钾营养胁迫的研究中最突出的是磷胁迫，其次是钾胁迫的研究，对氮胁迫的研究的报道还很少。
氮磷钾是植物生长必需的大量营养元素，由植物根在土壤中吸收，合成植物体。
然而土壤中可利用的氮磷钾含量已经很少，不能够满足作物生长的需要，必须经过人为地、通过施肥方式加以补充，维持作物较高的产量，满足需求。
1氮因素胁迫研究的进展由于氮是作物所需最多的矿质元素，所以它的多少，直接影响作物的生长。
作物根系从土壤中吸收氮素之后，经过同化转变为可利用态构成作物体。
作物根系直接吸收的主要是硝酸根和铵离子，低浓度的亚硝酸根和美学可溶性有机态氮化合物（如：各种氨基酸、酰胺及尿素等）也直接被吸收利用。
1.1氮胁迫研究在低氮条件下，作物对氮吸收利用，是解决目前氮肥素供应不足的主要因素之一。
低磷胁迫下植物的生理适应机制
低磷胁迫下植物的生理适应机制摘要：磷是我国乃至世界农业生产中最重要的限制因素。
低磷胁迫下，植物自身会发展形成各种形态上和生理上的适应性来获得土壤中的磷素。
本文综述了低磷胁迫下植物的生理适应机制。
关键词：低磷；胁迫；生理机制Abstract: Phosphorus is the most important agricultural production in our country and the world limiting factors. Under low phosphorus stress, plants themselves will develop a variety of forms and physiological adaptation to obtain phosphorus in the soil. This article reviewed under low phosphorus stress of plant physiological adaptation mechanism.Key words:low phosphorus;stress;physiological mechanism磷是农业生产的重要物质保证，又是不可再生的矿质资源。
有报道指出，根据目前已探明的磷矿储量与开采速度，世界现有磷矿资源只能维持50~400年[1]。
然而，世界绝大部分农业土壤又严重缺磷。
磷仍然是我国乃至世界农业生产中最重要的限制因素，磷肥的供求不仅是现在而且更是将来农业生产的突出矛盾之一[2]。
因此，大部分磷肥作为无效态(难溶态)在土壤中积累起来。
磷是植物必需的大量矿质元素之一，是构成植物体中核酸、磷脂和ATP 等生命大分子的重要组成成分。
同时，磷作为植物体内能量代谢的关键底物之一，参与许多重要的酶促反应及其代谢调节[3]。
因此，磷对促进植物生长发育和新陈代谢具有重要作用。
然而，磷与植物其他必需矿质元素不同，在土壤中容易与其他元素互作形成配合物，降低了磷在土壤中的有效性和移动性，多以难溶性磷的形式存在。
植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展
植物应答非生物胁迫的代谢组学研究进展二、植物应答非生物胁迫的代谢组学概述随着全球气候的剧烈变化，植物在生长过程中经常面临各种非生物胁迫，如干旱、盐分、低温、高温、紫外线等。
这些胁迫条件对植物的生长发育产生深远影响，严重时甚至导致植物死亡。
为了深入理解和应对这些环境压力，植物代谢组学的研究逐渐受到广泛关注。
代谢组学，作为系统生物学的重要组成部分，旨在全面研究生物体在特定生理或环境条件下所有低分子量代谢物的变化，从而揭示生物体的代谢状态和功能。
在植物应答非生物胁迫的过程中，代谢组学发挥着关键作用。
一方面，植物通过调整代谢途径，合成和积累一些特定的代谢产物，如渗透调节物质、抗氧化物质等，以维持细胞的正常功能。
例如，在盐胁迫下，植物会提高脯氨酸、谷胱甘肽等抗逆物质的含量以减缓胁迫带来的损害。
这些物质对于缓解氧化应激，维持细胞膜稳定性和保护生物大分子有着重要作用。
另一方面，植物代谢组学的研究也能帮助我们理解植物如何适应和抵抗非生物胁迫。
通过比较不同植物或品种在同一非生物胁迫下的代谢物变化，我们可以筛选出具有优良耐受性的植物或品种，为抗逆育种提供科学依据。
近年来，代谢组学技术取得了长足的发展，各种先进的分析方法如气相色谱质谱(GCMS)、液相色谱质谱(LCMS)、核磁共振(NMR)以及红外光谱(IR)等被广泛应用于植物应答非生物胁迫的研究中。
这些技术能够全局地揭示胁迫应答过程中的代谢物变化和代谢网络调控机制，为我们深入理解植物抗逆性提供了有力的工具。
植物应答非生物胁迫的代谢组学研究仍面临许多挑战。
例如，如何准确鉴定和量化植物体内的代谢物，如何解析代谢物与基因表达之间的关系，如何建立有效的代谢组学数据分析方法等。
这些问题需要我们不断探索和创新，以期在植物抗逆性研究中取得更大的突破。
植物应答非生物胁迫的代谢组学研究为我们揭示了植物在逆境中的生存策略，同时也为植物抗逆育种和农业生产提供了重要的理论依据和实践指导。
钾肥不同施用量对作物产量的影响
现代 农业科 技
２１ ０ １年第 １ ６期
钾 肥不 同施 用量 对作 物 产 量 的影 响
荣 菁 张宏 喜 石 丽丽
（ 林 省 双 辽 市 农 业 广播 电 视学 校 。 林 双 辽 １６ ０ ） 吉 吉 ３４ ０
摘 要 介 绍 了作 物 内钾 素含 量 与分 布规 律及 作 物对 钾 的吸 收利 用特 点 ， 究 了不 同钾肥 施 用量 对 玉米 产量 的 影响 ， 出钾 肥 施 用过 研 提 程 中的注 意事项 ， 以为合理 施 用钾肥 、 促进 作物 增 产提供 参 考。
用程 度 高 。 因此 ， 比较 集 中地 分布 在 代谢 最活 跃 的器 官和 钾 组织中， 这与 钾在 作物 体 内 的生理 代 谢起 积极 作 用有 关 。 因 此 ． 缺钾 的 土壤 及时 补 充钾 素对 作物 正 常 的生长 发 育 、 对 促 进 有机 物 的积 累 、 强 抗 灾 能力 、 高 产量 、 加 效 益具 有 增 提 增
作 物体 内钾 的含量 因作 物种 类不 同而异 ， 喜钾 作物如 烟
草 、 铃 薯 、 瓜等 含 钾 量 比较 高 ； 一作 物 的 不 同器 官 含 马 西 同
钾 量亦 不 同 ， 般 禾谷 类 作物 的种 子 含钾 量 较 低 ， 茎 秆 一 而
１ ３． ｋ／ 比 不施 钾 肥 增 产 １ ３． ｋ／ 增产 幅 度 ０ ９ ｇ ｍ ， ２ ０ ｈ ４ ｈ ，化 钾 可 增 产 １％ 其 磷 钾 ８ ：８ ０ ４ 每 ００ ４ ｋ
需 钾量 和吸 钾 能 力不 同 。 在常 见 栽培 作物 中 ， 钾量 由大 到 需
关键 词 钾 肥 ； 用 量 ； 物 产 量 施 作 中图分类 号 Ｓ ４ ． １ ３３ 文献 标识 码
干旱胁迫对植物矿质元素影响的研究进展
题目：干旱胁迫对植物矿质元素影响的研究进展学院：生命科学学院专业：生物技术班级：2016级姓名：王恩学号：1604215138指导教师：霍玉芹教师职称：副教授2018年 1 月 5 日课程论文干旱胁迫对植物矿质元素影响的研究进展王恩摘要植物必需矿质元素在植物的生长发育过程中起重要作用，不同环境胁迫会影响植物对矿质元素的吸收。
阐述植物对矿质元素的吸收、运输和利用，综述预处理和干旱胁迫对植物矿质元素含量的影响及各元素产生变化的内在原因，为今后离子组学的研究做铺垫。
关键词矿质元素预处理干旱胁迫干旱胁迫是非生物胁迫之一，也是对世界粮食安全生产影响最大的自然灾害。
我国是世界上水资源最为缺乏的国家之一。
据估计，我国农作物面积 70％以上常年受到不同程度的干旱危害，平均减产 20％以上，造成了巨大的经济损失。
目前主要是对植物抗氧化酶、激素、光合系统的研究，而对矿质离子的吸收和运输的研究还很少。
正如索尔特说：“若我们知道离子是怎样被植物及其细胞调控的，就可以通过改变其离子的吸收和运输途径，培育人类所需的营养植物。
通过对功能离子组学的研究，我们就能在贫瘠土壤上培育出茁壮的植物，从而减少肥料的施用量”。
因此，研究植物在水分胁迫条件下的离子变化，不仅可以为通过遗传改良方法提高植物抗（耐）旱性提供理论依据，而且对植物节水高产优质栽培实践具有重要的指导意义。
本研究汇总了干旱对植物离子含量影响特点的一研究成果，为进一步研究提供依据。
一、植物必需矿质元素的概况（一）矿质元素的吸收从土壤中吸收矿质元素是植物获取营养的主要方式，主要有两个阶段，第一阶段不需要 ATP 提供能量，为被动吸收阶段；第二阶段的吸收与植物的呼吸有着很密切的关系，说明此阶段需要 ATP 提供能量，为主动吸收阶段。
（二）矿质元素的运输和利用土壤溶液中多数以离子形式存在的矿质元素先被吸附在根组织表面，这些矿质元素经质外或共质体途径进入根组织维管束的木质部导管，进入木质部导管的矿质元素随木质部汁液在蒸腾拉力和根压的共同作用下上运至植物的地上部分，随后运输到植物的各个器官中。
低磷胁迫下玉米自交系磷高效基因型筛选
磷极易被土壤固定， 据统计 ， 我国磷肥 当季利用率只有 １％， ５ 即使把后效包括在 内， 也不超过 ２ ％， ５ 若施肥不当还会造成环境的污染Ⅲ。利用植物基因型间矿质元素吸收利用效率 的差异 ， ｌ Ｊ 筛选和培育磷 高效基因型作物对于提高磷利用效率 、 节约磷矿资源具有重要意义。 国内有关作物不同基因型吸收利用矿质元素的研究 ， 近年来 已有所开展。通过分析不同旋肥条件 下作物的养分积累量 、 养分吸收量 、 生物产量 、 相对产量或 Ｎ Ｅ 养分利用效率） Ｕ（ 中的一项或几项指标， 对小麦氮 、 、 磷 氮磷钾效率 ， 刈 大豆磷效率＿ ， ５ 玉米氮 、 Ｊ 钾效率 高低基 因型的筛选及机理研究 已有 报道， 但对玉米磷效率高低的筛选 ， 国内报道的不多 ， 特别是 自交系磷效率高低 的筛选尚未见报道。本 文在施磷和不施磷的条件下 ， 研究了玉米磷素效率基因型有关性状的差异， 并提出磷素效率高低的有关 评价指标 ， 为进一步研究玉米磷素效率的机理提供 了依据。
Ａ ｓ ａｔＩ ｐ ｔｘｅｉｅ ｔｅ ｈ￣ｈｔｅ ｃ ｎｙｏ ａ ｅｉ ｒ ｉ ｆＩａｄｗｔ ｕ（０ｐｏ ｈｔ ｂｔ ｃ： ｌ ｐｒ ｍＩ ｃｐａ ｆ ｉ ｃ ｆ ６ｍ ｉ ｂｅ ｗｔ Ｐ）ｎ ｈ ｔＰ）ｌｓ ａｅ ｒ ｎ ｏｅ ｍ ｈｐ ｅｉ ｅ ２ ｚ ｎ ｄ ｈ ｉ ｏ Ｉｐ
（ １石 河子 大学作物 高产研 究中心 ８２０；． ３ ３２ 新疆康地科技发展膻份 有限心 司 ８３ Ｏ ０ ３０ ） １０
摘
要： 采用小 区试验 ， 在不施磷 （ 和施磷 （１条件下 ， ） Ｐ） 研究了 ２ 个 玉米 自交系的磷营养效率 。结果表明 ： ６
供试材料按对 磷的吸收效率可划分为高效吸收型 、 中效吸收型和低 效吸收型 ； 按对磷的利用效率可划分为 高
磷胁迫对棉花产量及其品质的影响
磷胁迫对棉花不同果枝部位的产量及其品质的影响摘要在生长过程中，棉花需磷含量较低，但磷对其产量和品质的影响程度与氮和钾相似。
在我国缺少磷矿和土壤磷的情况下，本文致力于研究磷胁迫对棉花不同果枝部位产量和纤维品质的影响。
本论文采用“基本土壤速效磷含量”（造成低磷胁迫，严重低磷P0，适宜磷P2和轻度低磷P1）三种不同梯度，选择鲁棉研28（低磷敏感性棉花）和中棉所79（耐低磷性棉花）。
2017年，两种棉花种植在河南省安阳市，采用盆栽方法，并采集棉花不同的果枝部位进行试验，从整株和不同果枝部位角度分析了磷胁迫对棉花单铃重和衣分及其纤维主要品质指标的影响。
结果表明：低磷胁迫条件下，随着磷含量的增加，鲁棉研28和中棉所79两种棉花下部果枝部位的单铃重、棉花纤维长度、比强度和马克隆值总体上均上升，而棉花衣分下降，棉花纤维伸长率和整齐度指数未受到影响，对于上部果枝的棉花产量及其品质，也产生了相同的影响结果；整株水平上试验所测指标均受到磷含量变化的影响；并且得出过低或过高的的磷水平抑制了棉花对磷的利用的结论。
未来可以考虑开展关于不同磷水平对棉花内何种物质产生了最直接的影响，然后根据这种物质找到并揭示其特定的基因型，进一步修饰，由此得出在我国土壤有效磷缺乏及磷矿资源不足背景下，适合我国大量种植的棉花品种。
该论文有图5幅，表2个，参考文献17篇。
关键词：低磷胁迫棉花产量纤维品质果枝部位Effect of Phosphorus Stress on Yield and Quality of Different Fruit Branches of CottonAbstractIn the process of growth, the content of phosphorus required by cotton is relatively low, but the effect of phosphorus on its yield and quality is similar to that of nitrogen and potassium. In the absence of phosphate rock and soil phosphorus in our country, this paper is devoted to study the effect of phosphorus stress on the yield and fiber quality of different fruit branches in cotton. In this dissertation, three different gradients of “basic soil available phosphorus content” (causing low phosphorus stress, severe low phosphorus P0, suitable phosphorus P2and mild low phosphorus P1) were adopted, and Lu Mianyan 28 (low phosphorus sensitive cotton) , CCRI 79 (low phosphorus resistant cotton) were selected. In 2017, two kinds of cotton were planted in Anyang City, Henan Province. Potted methods were used to plant the cotton. Then we collected different parts of the cotton branches. The results showed that under the condition of low phosphorus stress, with the increase of phosphorus content, the boll weight, cotton fiber length, fiber specific strength and fiber micronaire value of the lower fruit branch of Lumianyan 28 and CCRI 79 were overall increased, while the cotton clothing scores declined. Cotton fiber elongation and uniformity index was not affected. For the upper fruit branch cotton yield and quality, it has the same effect; The tested indicators on the whole plant level were affected by the change of phosphorus content. And it concluded that too low or too high phosphorus levels inhibited the use of phosphorus by cotton. In the future, we could consider carrying out the most direct effect of different phosphorus levels on what kind of substances in cotton, and then find and reveal their specific genotypes based on this substance. They can be further modified. Then Under the background of lack of mineral resources, we can find the cotton varieties which is suitable for mass cultivation in China.The paper has 5 figures, 2 tables, and 17 references.Key Words:Low phosphorus stress Cotton yield Fiber quality Fruit branch目录摘要--------------------------------------------------------------------------------------------- I Abstract----------------------------------------------------------------------------------------- II 图清单-------------------------------------------------------------------------------------------- Ⅴ表清单-------------------------------------------------------------------------------------------- V 缩写注释表-------------------------------------------------------------------------------------- Ⅴ1 绪论--------------------------------------------------------------------------------------------- 12 材料与方法------------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1试验设计------------------------------------------------------------------------------------------ 2 2.2 测定内容与方法 ------------------------------------------------------------------------------- 2 2.3 数据处理 ----------------------------------------------------------------------------------------- 2 3实验结果与分析 ------------------------------------------------------------------------------ 3 3.1低磷胁迫对棉花不同果枝部位铃重和衣分的影响 ----------------------------------- 3 3.2低磷胁迫对棉花不同果枝部位纤维品质的影响 -------------------------------------- 5 4讨论 --------------------------------------------------------------------------------------------- 9 5 结论-------------------------------------------------------------------------------------------- 10参考文献----------------------------------------------------------------------------------------- 11致谢----------------------------------------------------------------------------------------------- 12。
植物对环境胁迫的适应机制
叶片结构：耐旱和抗旱 植物的叶片较厚，表皮 细胞壁厚，角质层发达， 可以减少水分蒸发。
气孔调节：这些植物 的气孔通常较小，数 量也较少，能够在干 旱条件下关闭气孔， 减少水分散失。
根系发达：耐旱和抗旱 植物的根系通常比较发 达，能够深入土壤吸收 水分，并保持水分在体 内的时间较长。
节水机制：这些植物通 常具有较高的渗透调节 能力和保水能力，能够 通过调节体内的水分平 衡来适应干旱环境。
植物对盐胁迫的 生理响应：提高 渗透调节物质含 量，增强抗氧化 酶活性，降低细 胞水势等。
植物对盐胁迫的 生化响应：增加 脯氨酸、甜菜碱 等有机渗透调节 物质的合成，提 高抗氧化酶活性， 调节离子平衡等。
植物对盐胁迫的 基因表达调控： 诱导相关基因的 表达，调控蛋白 质合成，增强植 物抗盐胁迫能力。
植物对盐胁迫的 信号转导途径： 感受外界盐胁迫 信号，激活相关 基因表达，调控 生理生化过程， 适应盐胁迫环境。
植物体内离子平衡 的调节机制
植物激素在盐胁迫 下的作用
植物基因表达的改 变
植物对盐胁迫的抗 性基因
添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
基因表达模式：植物在盐胁迫下会通过特定的基因表达模式来适应环境。
低温胁迫对植物细胞膜的影响 植物体内自由基的产生与清除机制 植物对低温胁迫的信号转导途径 植物低温胁迫相关基因的表达与调控
植物在低温胁迫下 会启动一系列基因 表达变化，以适应 环境压力。
这些基因表达变化 涉及多个方面，包 括抗寒蛋白的合成、 细胞结构的改变等。
这些基因表达模式 有助于植物在低温 环境下保持生长和 存活。
气孔关闭：减少水分散失，保护光 合作用器官
增加糖分积累：提高渗透调节能力， 保持细胞水分平衡
盐碱胁迫对植物生长的影响及应对措施
盐碱胁迫对植物生长的影响及应对措施盐碱胁迫是指土壤中盐分过高或碱性过强，从而对植物的正常生长和发育产生不利影响。
盐碱胁迫是全球重要的土壤环境问题之一，广泛存在于世界各地的农田和自然植被地区。
盐碱胁迫对植物的生长和发育造成的影响是多方面的，包括影响植物的营养吸收、水分平衡、生长调节、次生代谢以及光合作用等方面。
面对盐碱胁迫，植物也会采取一系列的生理和分子机制来应对，以维持自身的生长和发育。
盐碱胁迫对植物生长的影响主要包括以下几个方面：1. 营养吸收受限：高盐高碱环境中，植物根系的离子吸收能力会下降，导致植物无法有效吸收到所需的营养元素，如氮、磷、钾等。
这会导致植物生长受到限制，形成生理性的营养不良症状。
2. 水分平衡紊乱：盐碱胁迫条件下土壤中的盐分与植物根系内部的水分之间会形成濃度梯度，引发渗透压差。
高盐高碱环境中，植物根系内水分的蒸腾速率减缓，导致植物体内的水分紊乱，水分吸收不足，造成植物生长停滞。
3. 生长调节受阻：高盐高碱环境中，植物体内的激素水平和生长调节物质含量通常会发生变化，抑制了植物的正常生长和发育。
盐碱胁迫条件下植物体内脱落酸和赤霉素的含量增加，而生长素的含量减少，导致植物呈现矮化、开花延迟和叶片变小等生长抑制症状。
4. 光合作用受损：盐碱环境下，植物叶片内的叶绿素含量和光合酶活性减少，导致光合作用过程受损，植物无法正常进行光合作用，影响植物的生物量积累和产量。
面对盐碱胁迫，植物会采取一系列的应对措施来适应环境并维持自身的生长和发育，例如：1. 盐和碱离子的排泄和分配：在遇到高盐高碱环境时，植物根系会通过离子泵和离子通道调节根系内的盐和碱离子浓度，减少对植物的伤害。
通过离子分配和转运，植物能够将多余的盐和碱离子转移到老叶或植物体外部。
2. 渗透调节：植物根系可增加有机溶质（如蛋白质、膜脂等）的合成和积累，以提高细胞内的渗透调节能力，维持细胞内的水分平衡。
3. 自我修复：植物在遇到盐碱胁迫后，会通过增加抗氧化酶的活性和合成非酶抗氧化物质来减轻盐碱胁迫造成的氧化损伤。
不同基因型作物及其根际钾素高效利用机理的研究进展
不同基因型作物及其根际钾素高效利用机理的研究进展摘要：简要综述了钾肥对作物生产的重要性、我国土壤钾素肥力及钾肥使用现状，从根际微域环境的角度对不同基因型作物钾素营养遗传学性状的差异机理、根际环境和根系分泌物对钾素有效性的影响、钾高效基因型作物种质资源的选育及存在的一些问题进行了探讨。
关键词：基因型；钾效率；根际；根际分泌物；种质选育ＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＨｉｇｈＫＵｓｅＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＶａｒｉｅｄＧｅｎｏｔｙｐｅｓＣｒｏｐｓａｎｄＴｈｅｉｒＲｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｐｏｔａｓｈｉｎＣｈｉｎａ’ｓａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅwas ｂｒｉｅｆｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆthe differences of Ｋｎｕｔｒｉｔｉｏｎｇｅｎｅｔｉｃｔｒａｉｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｌａｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｏｔｙｐｅｓ，ｔｈｅeffection ｏｆｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓａｎｄｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔon ｓｏｉｌｐｏｔａｓｓｉｕｍａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ｐｌａｎｔｇｅｒｍｐｌａｓｍｂｒｅｅｄｉｎｇｆｏｒｈｉｇｈｅｒＫｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄwas ｓｏｍｅｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｏｔｙｐｅ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｒｏｏｔｅｘｕｄａｔｅｓ；ｇｅｒｍｐｌａｓｍｂｒｅｅｄｉｎｇ钾是植物三要素之一，对植物的生长、发育、代谢、抗性等生理过程都有重要影响。
土壤中钾素含量一般为１％～３％，虽然显著高于氮和磷，但绝大部分不能被植物当季吸收利用，植物可吸收的有效钾含量一般不超过全钾量的２％［１］。
氮、磷、钾肥用量对玉米产量影响的实验研究
世界热带农业信息2022年第3期吴家全等[1]研究了氮磷钾不同配比对玉米免耕产量的影响；牛金宇[2]研究了氮磷钾有效用量对玉米产量的影响，表明了氮、磷、钾肥在施肥量较小时，随着用量的增加玉米产量递增，当施肥量达到一定量后，随着施肥量的增加，玉米产量反而逐步减少；玉米是重庆市秀山县主要粮食作物，为了分析氮、磷、钾肥对玉米产量的影响，为全县化肥减量增效技术推广提供理论依据和技术支撑，2020年秀山土家族苗族自治县农委土肥站雅江镇进行了前茬为冬闲用地的田间实验，实验结果为：施氮肥后玉米产量最高，增产效果明显，磷肥其次，施钾肥后玉米增产效果最低。
因此，在制定玉米地施肥方案时，应全力保证氮肥用量，并做到氮、磷、钾肥的配合施用，提高玉米产量。
1材料与方法1.1试验地点该试验地点位于重庆市秀山土家族苗族自治县雅江镇雅江居委会营坪组承包地。
土壤为新冲积潮沙土，前荐为冬闲地。
于试验前在20cm 土层中取样并分析：pH值为5.3，碱解氮为131mg/kg，有效磷25.2mg/kg，速效钾48mg/kg，有机质合量为20.9mg/kg。
1.2试验材料试验品种为辽禾308。
试验肥料为：氮肥，尿素、含氮量≥46%，生产厂家是内蒙古鄂尔多斯化学工业有限公司；磷肥为普通过磷酸钙，P 205含量为≥12%，生产厂家是贵州省福泉磷肥厂；钾肥为氯化钠，含量为≥60%，生产厂家是北京昆龙伟业格尔木有限公司。
1.3试验设计不同处理施肥量及比例分别为：处理1：全量施肥区（N:P2O5:K2O=180：75：90kg）；处理2：无氮施肥区（N:P2O5:K2O=0:75:90kg）；处理3：无磷施肥区（N:P2O5:K2O=180:0:90kg）；处理4：无钾施肥区（N:P2O5:K2O=180:75:0kg）；处理5为不施肥区。
通过秀山县施肥指标体系计算，全量施肥标准为N:P2O5:K2O=180:75:90kg，46%尿素、12%过磷酸钙、60%氯化钾为试验用肥，各处理化肥以10%氮肥、全部磷肥作底肥，50%氮肥和全部钾肥作第1次追肥，40%氮肥作第2次追肥；底肥在栽苗时施加，第1次追肥在苗期（拔节期）施加、第2次在大喇叭期施加，其他中耕、除草等田间管理措施相同。
低磷胁迫下的植物根系形态、构型及生理特征
低磷胁迫下的植物根系形态、构型及生理特征摘要：土壤中磷的有效性低，致使植物对土壤磷的利用效率低。
在长期进化过程中，植物通过加强对土壤中磷的活化以及提高对磷的分配、运输和再利用等提高磷利用率。
植物根系形态与构型也会因低磷胁迫产生一定变化，且可通过根系向根际土壤分泌多种无机物或有机物以活化土壤中的磷，提高磷的利用效率。
因此植物根系的形态、构型与生理变化是植物对于低磷胁迫的重要适应机制。
关键词：低磷胁迫；根系形态；根系构型；生理特征Plant root morphology, architecture and physical characteristics under low-P stressAbstract: The effectiveness of the P in the soil is low, which makes the use efficiency of soil phosphorus in the plant low. In the process of long-term evolution, For improving the utilization ratio of P, plants strength the activation, distribution, transportation, and recycling and so on of the soil P.Plant root morphology and architecture will also produce certain changes due to low P stress, and improve the utilization efficiency of P by the root secreting a variety of inorganic or organic matter to activate P in the soil. That said the plant root morphology, architecture and physiological changes are plant mechanism to adapt to the low-P stress. Keywords:low-P stress; root morphology; root architecture; physiological feature磷在土壤介质中溶解性低，移动弱，致使植物对土壤磷的利用效率较其他大量元素低，普遍表现为土壤磷的“遗传性缺乏”。
成熟期不同基因型谷子对低氮胁迫的响应
㊀山东农业科学㊀２０２４ꎬ５６(１):１３３~１３８ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２４.０１.０１８收稿日期:２０２３－０３－１４基金项目:河南省产业科技特派员专项(２０１８ＨＮＣＹＴＰＹ０１)作者简介:周俊江(１９９５ )ꎬ男ꎬ河南驻马店人ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向为谷子遗传育种与栽培ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｚ１８４３７９１２６８９＠１６３.ｃｏｍ通信作者:孟超敏(１９７７ )ꎬ男ꎬ陕西咸阳人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ硕士研究生导师ꎬ主要从事旱地作物遗传育种与栽培研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｃｈａｏｍｉｎｍ＠ｈａｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ成熟期不同基因型谷子对低氮胁迫的响应周俊江ꎬ梁颖颖ꎬ周佳敏ꎬ张富厚ꎬ孟超敏(河南科技大学农学院/河南省旱地作物种质资源利用工程研究中心ꎬ河南洛阳㊀４７１０００)㊀㊀摘要:为研究耐低氮谷子生理机制ꎬ挖掘氮高效利用种质资源ꎬ本研究采用盆栽试验ꎬ以６个不同基因型谷子品种为材料ꎬ设置正常施氮(１２０ｍｇ/ｋｇꎬＮＮ)和不施氮(Ｎ０)两个处理ꎬ分析不同处理对６个谷子品种叶片光合性能㊁各营养器官氮含量㊁氮素分配比例和籽粒主要品质指标的影响ꎮ结果表明ꎬ不同谷子品种的生物量㊁千粒重㊁籽粒氮含量㊁植株全氮含量及不同器官的氮素积累量㊁氮素分配比例有显著差异(Ｐ<０.０５)ꎮＮ０处理下ꎬ同其他基因型谷子品种相比ꎬ济谷１７千粒重增加１１.１％~２１.６％ꎬ籽粒中氮素分配比例及粗纤维㊁赖氨酸含量分别增加３.５％~９.５％㊁９.７％~１８.２％㊁０.３％~４５.５％ꎻＮＮ处理与Ｎ０处理相比ꎬ各基因型谷子品种植株氮含量及籽粒氮含量分别增加８.８％~２０.７％㊁２.３％~２２.４％ꎮ聚类分析结果表明ꎬ正常施氮和不施氮条件下ꎬ济谷１７和豫谷１８均表现较优ꎬ长农３５则对低氮环境比较敏感ꎮ本研究结果可为耐低氮谷子品种选育和种植提供理论依据ꎮ关键词:谷子ꎻ低氮胁迫ꎻ生物量ꎻ氮素分配比例中图分类号:Ｓ５１５.０６㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２４)０１－０１３３－０６ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＧｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆＭｉｌｌｅｔｔｏＬｏｗＮｉｔｒｏｇｅｎＳｔｒｅｓｓａｔＭａｔｕｒｉｔｙＺｈｏｕＪｕｎｊｉａｎｇꎬＬｉａｎｇＹｉｎｇｙｉｎｇꎬＺｈｏｕＪｉａｍｉｎꎬＺｈａｎｇＦｕｈｏｕꎬＭｅｎｇＣｈａｏｍｉｎ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ/ＨｅｎａｎＤｒｙｌａｎｄＣｒｏｐＧｅｒｍｐｌａｓｍＲｅｓｏｕｒｃｅｓＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒꎬＬｕｏｙａｎｇ４７１０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｌｅｒａｎｃｅｉｎｆｏｘｔａｉｌｍｉｌｌｅｔａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｇｅｒｍｐｌａｓｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｗｉｔｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎꎬｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｔａｋｅｎｗｉｔｈｓｉｘｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆｆｏｘｔａｉｌｍｉｌｌｅｔｖａｒｉｅｔｉｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｔｗｏｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｆｎｏｒｍａｌｎｉｔｒｏｇｅｎ(１２０ｍｇ/ｋｇꎬＮＮ)ａｎｄｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎ(Ｎ０)ｗｅｒｅｓｅｔｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｌｅａｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｎｕｔｒｉｅｎｔｏｒｇａｎｓꎬｎｉｔｒｏｇｅｎａｌｌｏｃａｔｉｏｎｒａｔｉｏꎬａｎｄｍａｉｎｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｇｒａｉｎｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ(Ｐ<０.０５)ｉｎｂｉｏｍａｓｓꎬｔｈｏｕｓａｎｄｇｒａｉｎｗｅｉｇｈｔꎬｇｒａｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔꎬｐｌａｎｔｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔꎬａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｌｌｏｃａｔｉｏｎｒａｔｉｏｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓａｍｏｎｇｍｉｌｌｅｔｖａｒｉｅｔｉｅｓ.ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆｆｏｘｔａｉｌｍｉｌｌｅｔｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔＮ０ꎬｔｈｅ１０００￣ｇｒａｉｎｗｅｉｇｈｔꎬａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｌｌｏｃａ￣ｔｉｏｎｒａｔｉｏꎬｃｒｕｄｅｆｉｂｒｅａｎｄｌｙｓｉｎｅｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｇｒａｉｎｓｏｆＪｉｇｕ１７ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１１.１~２１.６％ꎬ３.５％~９.５％ꎬ９.７％~１８.２％ａｎｄ０.３％~４５.５％ꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒｅａｔｍｅｎｔＮ０ꎬｔｈｅｐｌａｎｔｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｇｒａｉｎｎｉｔｒｏ￣ｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆｆｏｘｔａｉｌｍｉｌｌｅｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ８.８％~２０.７％ａｎｄ２.３％~２２.４％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎＮＮｔｒｅａｔｍｅｎｔ.ＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｏｆＪｉｇｕ１７ａｎｄＹｕｇｕ１８ｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｅｔｔｅｒｕｎｄｅｒｂｏｔｈｎｏｒｍａｌａｎｄｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓꎬｗｈｉｌｅＣｈａｎｇｎｏｎｇ３５ｗａｓｍｏｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｂｒｅｅｄｉｎｇａｎｄｐｌａｎｔｉｎｇｏｆｍｉｌｌｅｔｖａｒｉｅｔｉｅｓｗｉｔｈｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＭｉｌｌｅｔꎻＬｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｒｅｓｓꎻＢｉｏｍａｓｓꎻＮｉｔｒｏｇｅｎａｌｌｏｃａｔｉｏｎｒａｔｉｏ㊀㊀氮是作物生长发育所必需的重要元素ꎬ也是旱地土壤最为缺乏的营养元素[１]ꎮ施用氮肥是提高作物产量的重要途径之一[２－３]ꎮ氮素也是植物生长发育需求量最大的矿质元素ꎬ是氨基酸㊁叶绿素㊁蛋白质等重要物质的组成成分[４]ꎬ植株叶片中的叶绿素含量与氮素含量有着密切的关系ꎮ因此氮素含量的高低能够直接或间接影响植物的光合作用[５]ꎮ近年来肥料的大量使用以及氮肥的低效利用ꎬ不仅造成生产成本的增加ꎬ而且带来严重的环境问题ꎬ阻碍着农业的可持续发展[６]ꎮ根据世界粮食安全首脑会议宣言要求ꎬ２０５０年以前平均每年需增加４４万吨的粮食来养活未解决温饱的９亿人口[７]ꎮ要达到这个计划目标ꎬ在未来３０年里ꎬ氮肥用量预计要增加约３倍ꎬ且是在氮素利用效率显著提高的条件下[８]ꎮ针对环境污染现状及满足人类粮食需求的实际ꎬ利用作物自身对氮素吸收利用的遗传性差异ꎬ选育低氮条件下的氮高效品种对提高作物氮素利用效率和保护环境具有重要意义[９－１２]ꎮ作物耐低氮性的鉴定是低氮作物育种的一个重要环节ꎬ而耐低氮性的指标筛选又是判定一个品种是否耐低氮的前提ꎮ大麦㊁水稻等作物中已有耐低氮种质资源鉴定的相关报道ꎮ陈志伟等[１３]的研究表明ꎬ不同基因型大麦在低氮胁迫条件下苗期的单株吸氮量㊁根干重㊁地上部干重㊁植株干重㊁分蘖数和根长存在极显著差异ꎮ苗庆选等[１４]研究发现施氮量显著影响核桃苗的干物质量ꎮ目前ꎬ氮亏缺条件下谷子的生理形态㊁各部位不同时期的氮素积累量和利用效率及光合性能方面的相关研究报道还较少ꎬ生理机制的相关分析研究几乎空白ꎮ本研究以６个不同基因型谷子品种为材料ꎬ通过正常施氮及不施氮两种氮水平处理ꎬ分析低氮胁迫下谷子成熟期的表型性状㊁生理指标㊁器官氮素吸收分配以及籽粒品质指标的变化ꎬ以期为解析谷子耐低氮的生理机制及耐低氮品种的选育和种植提供理论依据ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀试验材料供试谷子品种长农３５(Ｐ１)㊁济谷１７(Ｐ２)㊁豫谷１８(Ｐ３)㊁济谷１３(Ｐ４)㊁冀谷３９(Ｐ５)㊁豫谷３５(Ｐ６)ꎬ分别由山西省农业科学院(Ｐ１)㊁山东省农业科学院(Ｐ２和Ｐ４)㊁安阳市农业科学院(Ｐ３和Ｐ６)和河北省农林科学院(Ｐ５)谷子遗传育种团队提供ꎮ１.２㊀试验设计试验于２０２１年６ ９月在河南科技大学开元校区试验农场进行ꎮ试验采用盆栽方式ꎬ盆钵规格为直径３４ｃｍ㊁高２３ｃｍꎮ盆内装土１０ｋｇꎬ土壤过筛后称重装入盆内ꎮ土壤有机质含量９.２２ｇ/ｋｇ㊁全氮０.６５ｇ/ｋｇ㊁有效磷６.００ｍｇ/ｋｇ㊁碱解氮５６.００ｍｇ/ｋｇ㊁速效钾５４.６４ｍｇ/ｋｇꎬｐＨ值７.７３ꎮ设不施氮(Ｎ０)和正常施氮(ＮＮ:Ｎ１２０ｍｇ/ｋｇ)２个处理ꎬ每个处理磷钾肥用量均为Ｐ２Ｏ５１００ｍｇ/ｋｇ㊁Ｋ２Ｏ７０ｍｇ/ｋｇꎮ每盆播约３０粒谷种ꎬ待出苗后ꎬ选取长势相近且距离均匀的１０株定苗ꎮ每个品种每处理重复６次ꎬ空白对照６盆ꎬ共计７８盆ꎮ盆栽日常管理同常规大田ꎮ１.３㊀测定指标及方法１.３.１㊀形态指标及鲜、干重测定㊀谷子生长７５ｄ时ꎬ每盆随机选取一株取样并测量株高㊁叶长㊁叶宽㊁茎粗ꎬ重复６次ꎮ将植株在１０５ħ烘箱中杀青０.５ｈ㊁７０ħ烘干至恒重ꎬ天平称得单株干重㊁地上部干重㊁地下部干重ꎬ计算根冠比ꎮ根冠比＝地下部干重/地上部干重ꎮ１.３.２㊀光合速率及叶绿素含量测定㊀成熟期ꎬ每处理选取长势一致的６片旗叶ꎬ在晴天上午９ʒ００ １１ʒ００时用ＬＩ－６４００光合测定仪(美国ＬＩ－Ｃ０Ｒ公司)测定其净光合速率ꎬ测定部位均为叶片中部ꎮ测量结束后剪下旗叶擦净ꎬ用剪刀将其剪成２ｍｍ碎片ꎬ称取约０.１ｇ放在具塞试管中ꎬ加入５ｍＬ纯丙酮与无水乙醇(１ʒ１)混合液盖上塞浸泡ꎬ放在黑暗处浸提２４~３６ｈꎬ期间多次摇动ꎮ待组织完全变白后取出ꎬ摇匀后分别在波长６６３ｎｍ㊁６４５ｎｍ处测定吸光度ꎮ叶绿素ａ含量:Ｃａ＝１２.７２ˑＡ６６３－２.５９ˑＡ６４５㊀ꎻ叶绿素ｂ含量:Ｃｂ＝２２.８８ˑＡ６６３－４.６７ˑＡ６３４㊀ꎻ总叶绿素含量:ＣＴ＝Ｃａ＋Ｃｂ㊀ꎮ１.３.３㊀氮含量测定㊀将烘干至恒重的植株组织分别称取０.２００ｇ于消煮管中ꎬ用Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２消４３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀煮法进行消煮ꎬ同时做空白对照ꎬ用ＡＡ３流动分析仪[１５]测定各组织消煮液中氮含量ꎬ重复３次ꎬ并测定６个空白对照取平均值ꎮ根据下列公式计算相关指标ꎮ氮积累量(ｍｇ/ｇ)＝氮含量ˑ干重ꎻ单株氮含量(ｍｇ/ｇ)＝(地上部氮积累量＋地下部氮积累量)/单株干重ꎻ氮分配比例(％)＝器官含氮量/种植总含氮量ˑ１００ꎮ１.３.４㊀千粒重及籽粒营养成分测定㊀将成熟期籽粒脱壳处理后测千粒重ꎮ用近红外分析仪(ＤＡ７２５０)测定籽粒水分㊁碳水化合物㊁粗蛋白㊁粗脂肪㊁粗纤维㊁赖氨酸含量ꎮ１.４㊀数据处理与分析用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１６和ＤＰＳ软件进行数据处理ꎬ用ＳＰＳＳ软件对数据进行ｔ检验ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀不同氮水平处理下各基因型谷子的生物量及生理指标差异各基因型谷子成熟期的生理指标和生物量对２个氮水平的响应有差异(表１)ꎮＮＮ处理下Ｐ１ Ｐ６各品种的根冠比较各自Ｎ０处理分别增加２０.０％㊁１４.３％㊁３３.３％㊁３３.３％㊁１４.３％㊁２０.０％ꎮＮＮ处理下Ｐ１ Ｐ６各品种谷子生物量㊁千粒重㊁叶片叶绿素含量均高于Ｎ０处理ꎬ其中生物量较各自Ｎ０处理分别增加６９.４％㊁４５.３％㊁１１.８％㊁１４.１％㊁５０.１％㊁２６.４％ꎬ千粒重分别增加２２.１％㊁５.９％㊁１０.２％㊁１８.４％㊁９.１％㊁９.１％ꎬ叶绿素含量分别增加１４.７％㊁５.２％㊁１６.３％㊁１６.２％㊁１０.７％㊁１３.２％ꎮＮ０处理下济谷１７(Ｐ２)千粒重与Ｐ１及Ｐ３ Ｐ６相比分别增加２１.６％㊁１４.４％㊁１５.４％㊁１１.１％㊁１１.１％ꎮ济谷１７在低氮胁迫条件下各指标的降幅与其他几个品种相比最小ꎬ说明济谷１７在低氮条件下仍能够较好生长ꎬ而长农３５在低氮胁迫条件下各指标降幅较大ꎬ对不施氮处理比较敏感ꎮ㊀㊀表１㊀成熟期不同氮水平处理下各基因型谷子的生物量和生理指标氮水平品种生物量/(ｇ/株)千粒重/ｇ总叶绿素含量/(ｍｇ/Ｌ)光合速率/[μｍｏｌ/(ｍ２ ｓ)]根冠比ＮＮＰ１５４.８３ʃ０.４１ｂ２.７１ʃ０.１４ａｂｃ２.５０ʃ０.０６ｃ１５.００ʃ０.５１ｃ０.１２ʃ０.００１ａＰ２５７.１５ʃ０.６４ａ２.８６ʃ０.０１ａ３.０３ʃ０.０２ｂ２３.３３ʃ２.７０ａ０.０８ʃ０.００２ｂＰ３４８.２６ʃ０.４７ｄ２.６０ʃ０.０５ｃ２.８５ʃ０.３７ｂｃ１６.７９ʃ０.８３ｂｃ０.０８ʃ０.００１ｂＰ４４０.８４ʃ０.５３ｇ２.７７ʃ０.０８ａｂ２.８０ʃ０.０３ｂｃ１７.２４ʃ２.３３ｂｃ０.０８ʃ０.００４ｂＰ５５０.６８ʃ０.４６ｃ２.６５ʃ０.０４ｂｃ３.１０ʃ０.１４ｂ１７.５３ʃ１.４０ｂｃ０.０８ʃ０.００２ｂＰ６４４.６５ʃ０.６１ｅ２.６５ʃ０.０６ｂｃ３.３４ʃ０.１４ａ１８.３６ʃ１.６０ｂ０.０６ʃ０.００１ｃＮ０Ｐ１３２.３６ʃ０.５８ｌ２.２２ʃ０.１４ｅ２.１８ʃ０.１６ｄ１４.３３ʃ０.０４ｄ０.１０ʃ０.００２ａＰ２３９.３３ʃ０.８６ｈ２.７０ʃ０.０１ａｂｃ２.８８ʃ０.０７ｂｃ１８.３７ʃ０.６２ｂ０.０７ʃ０.００４ｂｃＰ３４３.１７ʃ０.６４ｆ２.３６ʃ０.０７ｄ２.４５ʃ０.０４ｃ１３.５７ʃ１.２４ｄ０.０６ʃ０.００３ｃＰ４３５.８０ʃ０.７７ｉ２.３４ʃ０.０２ｄｅ２.４１ʃ０.０７ｃ１５.３８ʃ１.９４ｃ０.０６ʃ０.００２ｃＰ５３３.７６ʃ０.６７ｋ２.４３ʃ０.０１ｄ２.８０ʃ０.０７ｂｃ１３.７５ʃ１.０６ｄ０.０７ʃ０.００４ｃＰ６３５.３３ʃ０.６９ｊ２.４３ʃ０.０１ｄ２.９５ʃ０.０７ｂ８.１４ʃ１.９４ｅ０.０５ʃ０.００２ｄ㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示品种间和同品种不同氮水平下差异显著(Ｐ<０.０５)ꎬ下同ꎮ２.２㊀不同氮水平处理下各基因型谷子成熟期各器官氮素积累量及分配比例的差异由表２可知ꎬ与Ｎ０相比ꎬＮＮ处理更有利于谷子对氮素的吸收ꎬ各器官氮素积累量较高ꎮ谷子不同器官中的氮素积累量和分配比例表现为籽粒>叶>茎鞘>根(Ｎ０处理下的Ｐ４除外)ꎮ与Ｎ０相比ꎬＮＮ处理下Ｐ１ Ｐ６各品种植株及籽粒氮素积累量分别增加２０.７％㊁８.８％㊁９.５％㊁１３.６％㊁９.０％㊁１４.６％及２２.４％㊁４.３％㊁４.３％㊁８.２％㊁９.０％㊁２.３％ꎮＮ０处理下ꎬ济谷１７成熟期籽粒中的氮素分配比例较Ｐ１及Ｐ３ Ｐ６分别增加９.５％㊁６.２％㊁３.９％㊁３.５％㊁７.４％ꎬ济谷１７籽粒中氮素分配比例显著高于其他５个品种ꎮ说明耐低氮品种济谷１７在缺氮环境下依靠自身品种优势能够将氮素最大限度地吸收转运ꎬ从而降低低氮环境对其生长发育的影响ꎮ５３１㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀周俊江ꎬ等:成熟期不同基因型谷子对低氮胁迫的响应㊀㊀表２㊀不同氮水平处理下各基因型谷子成熟期各器官的氮素积累量及分配比例氮水平品种氮含量/(ｍｇ/ｇ)根茎鞘叶籽粒植株氮素分配比例/％根茎鞘叶籽粒ＮＮＰ１６.８５ʃ０.０２ｂｃ９.９９ʃ０.４７ｇ１７.６４ʃ１.７１ａ３８.６３ʃ０.７３ｄ７３.１１ʃ１.７１ｅ９.３６ʃ０.０２ｅ１３.６６ʃ０.０２ｉ２４.１３ʃ０.１２ａ５２.８４ʃ０.１９ｇＰ２７.６９ʃ０.３９ａ１１.３３ʃ０.０６ｄ１７.４７ʃ１.２１ｂ４４.０６ʃ１.８８ａ８０.５６ʃ１.３４ａ９.５４ʃ０.０８ｄ１４.０７ʃ０.４０ｈ２１.６９ʃ０.４０ｅ５４.７０ʃ０.３６ｄＰ３６.０３ʃ０.２７ｅ１２.６６ʃ１.３２ｂ１６.６６ʃ１.８０ｃ３７.０１ʃ０.９９ｆ７２.３５ʃ１.２２ｆ８.３３ʃ０.０７ｇ１７.５０ʃ０.１３ｂ２３.０３ʃ０.０１ｃ５１.１５ʃ０.１９ｊＰ４６.９４ʃ０.２２ｂｃ１１.５５ʃ０.７７ｃ１６.７６ʃ１.１２ｃ３８.６８ʃ１.４９ｄ７３.９３ʃ０.８３ｄ９.３９ʃ０.０１ｄｅ１５.６３ʃ０.０１ｅ２２.６７ʃ０.０１ｄ５２.３１ʃ０.０３ｈＰ５６.８７ʃ０.２２ｂｃ１１.１６ʃ０.７０ｅ１５.３５ʃ０.６４ｄ４０.９８ʃ０.０３ｃ７４.３６ʃ１.１４ｃ９.２３ʃ０.０４ｅ１５.０１ʃ０.０４ｇ２０.６５ʃ０.０４ｇｈ５５.１１ʃ０.４０ｂＰ６５.１５ʃ０.３３ｆ１６.５９ʃ０.２５ａ１７.５６ʃ０.２３ａｂ３５.４４ʃ１.３４ｈ７４.７４ʃ１.３０ｂ６.８９ʃ０.０９ｉ２２.２０ʃ０.２９ａ２３.５０ʃ０.３６ｂ４７.４２ʃ０.２９ｋＮ０Ｐ１６.９９ʃ０.１４ｂ９.６１ʃ０.３８ｈ１２.４２ʃ０.８０ｈ３１.５７ʃ１.３０ｊ６０.５９ʃ１.４９ｊ１１.５３ʃ０.０８ａ１５.８６ʃ０.０３ｄ２０.５０ʃ０.０９ｈ５２.１１ʃ０.３６ｉＰ２６.９０ʃ０.３２ｂｃ１０.４０ʃ０.０５ｆ１４.４９ʃ０.６９ｅ４２.２６ʃ０.７６ｂ７４.０５ʃ１.８８ｄ９.３２ʃ０.０１ｅ１４.０５ʃ０.０１ｈ１９.５７ʃ０.０６ｉ５７.０６ʃ０.７６ａＰ３５.２７ʃ０.１５ｆ１１.３１ʃ０.４０ｄｅ１３.９８ʃ０.８７ｆ３５.５０ʃ１.１４ｈ６６.０６ʃ１.８０ｈ７.９８ʃ０.０２ｈ１７.１２ʃ０.０９ｃ２１.１６ʃ０.０６ｆ５３.７４ʃ０.０４ｅＰ４６.８０ʃ０.０９ｃｄ１１.３６ʃ０.１７ｄ１１.１６ʃ０.５１ｉ３５.７４ʃ１.００ｇ６５.０７ʃ０.８３ｉ１０.４６ʃ０.０３ｂ１７.４６ʃ０.０５ｂ１７.１５ʃ０.１９ｊ５４.９３ʃ０.０６ｃＰ５６.１４ʃ０.２２ｅ１０.３６ʃ１.８４ｆ１４.１２ʃ０.８３ｆ３７.５９ʃ０.２１ｅ６８.２１ʃ０.６９ｇ９.０１ʃ０.２９ｆ１５.１９ʃ０.０４ｆ２０.７０ʃ０.０６ｇ５５.１１ʃ０.０８ｂＰ６６.６５ʃ０.１６ｄ１０.４４ʃ０.０５ｆ１３.４８ʃ０.６７ｇ３４.６５ʃ１.２２ｉ６５.２３ʃ０.９９ｉ１０.２０ʃ０.０７ｃ１６.０１ʃ０.０４ｄ２０.６７ʃ０.０８ｇｈ５３.１２ʃ０.０４ｆ２.３㊀不同氮水平处理下各基因型谷子籽粒主要营养成分差异不同处理下各谷子品种的籽粒营养成分差异显著(表３)ꎮＮＮ处理下济谷１７的粗蛋白㊁粗纤维含量明显高于其他品种ꎬ其中粗蛋白㊁粗脂肪和粗纤维含量较济谷１３(Ｐ４)分别高出２８.６％㊁５.２％㊁２.７％ꎬ较豫谷１８(Ｐ３)分别高出３１.０％㊁８.８％㊁１７.５％ꎮ谷子中赖氨酸含量与氮水平有一定的关系ꎮ与Ｎ０相比ꎬＮＮ处理下谷子品种Ｐ１ Ｐ６籽粒中赖氨酸含量分别增加１６.０％㊁４.７％㊁３.６％㊁３.４％㊁２２.７％㊁５.２％ꎮ表明豫谷１８㊁济谷１３以及济谷１７在低氮条件下籽粒中赖氨酸的合成量降低较少ꎬ具有一定的耐低氮性ꎮＮ０水平下ꎬ济谷１７的粗纤维㊁赖氨酸较Ｐ１及Ｐ３ Ｐ６分别增加９.７％㊁１８.２％㊁１１.０％㊁１６.６％㊁１８.０％及２８.０％㊁１４.３％㊁１０.３％㊁４５.５％㊁１０.３％ꎮ两种氮水平处理下济谷１７籽粒中的赖氨酸含量均明显高于其他品种ꎬ说明济谷１７氮转运及形成赖氨酸的效率是最高的ꎮ㊀㊀表３㊀不同氮水平处理下各基因型谷子籽粒的主要营养成分氮水平品种水分/％碳水化合物/％粗蛋白/％粗脂肪/％粗纤维/％赖氨酸/％ＮＮＰ１７.９３ʃ０.１５ｂ７５.７４ʃ０.０９ｂ１４.７４ʃ０.１３ｂ２.１４ʃ０.０９ｂ１４.３４ʃ０.６０ｂ０.５８ʃ０.０２ｂｃＰ２６.３９ʃ０.２１ｄ７５.３２ʃ０.２６ｂ１６.７０ʃ０.５１ａ２.２２ʃ０.０２ｂ１５.１０ʃ０.２７ａ０.６７ʃ０.０２ａＰ３７.７１ʃ０.０８ｂｃ７８.３４ʃ１.７３ｂ１２.７５ʃ０.５４ｃ２.０４ʃ０.０６ｂｃｄ１２.８５ʃ０.２５ｃ０.５８ʃ０.０１ｂＰ４７.６３ʃ０.１９ｂｃ７７.８７ʃ０.７３ｂ１２.９９ʃ０.６８ｃ２.１１ʃ０.１０ｂｃ１４.７０ʃ０.１５ａｂ０.６０ʃ０.０１ｂＰ５８.２６ʃ０.２７ｂ７４.３７ʃ０.７５ｂｃ１５.４４ʃ０.３１ｂ２.６６ʃ０.１８ａ１２.５２ʃ０.４０ｃ０.５４ʃ０.０２ｃＰ６９.９３ʃ０.３５ａ７１.３１ʃ０.５０ｄ１６.６０ʃ０.４３ａ２.２４ʃ０.０７ｂ１１.５０ʃ０.５６ｄ０.６１ʃ０.０５ｂＮ０Ｐ１７.７６ʃ０.２０ｂｃ７６.２６ʃ０.１１ｂ１２.４０ʃ０.０３ｄ１.３７ʃ０.０２ｇ１４.９７ʃ０.１７ｂ０.５０ʃ０.０１ｃＰ２６.８８ʃ０.１６ｃ８０.３７ʃ０.１６ｂ１４.２９ʃ０.０３ｃ１.８３ʃ０.０６ｄｅ１６.４２ʃ０.０４ａ０.６４ʃ０.０１ｂＰ３７.６２ʃ０.３２ｂｃ７４.２７ʃ０.７２ｂｃ１６.０６ʃ０.８０ｂ１.７０ʃ０.０３ｅｆ１３.８９ʃ０.９２ｄ０.５６ʃ０.０２ｂＰ４７.４４ʃ０.１０ｃ７７.５６ʃ０.０９ｂ１３.０１ʃ０.３５ｄ１.４９ʃ０.０４ｆｇ１４.７９ʃ０.７２ｂｃ０.５８ʃ０.０１ｂＰ５６.４６ʃ０.２５ｄ８３.８０ʃ０.３４ａ８.０５ʃ０.４３ｅ１.８８ʃ０.０６ｃｄｅ１４.０８ʃ０.１５ｃｄ０.４４ʃ０.０１ｄＰ６７.１２ʃ０.２３ｃ７３.０４ʃ０.６１ｃ１８.１８ʃ０.４１ａ１.７９ʃ０.０４ｅ１３.９１ʃ０.２５ｃｄ０.５８ʃ０.０１ｂ２.４㊀不同氮水平处理下各基因型谷子生理和品质指标的聚类分析对两种氮水平处理下６个不同基因型谷子品种的生理和品质指标进行聚类分析ꎬ结果如图１所示ꎮＮ０处理的聚类分析主要分为三类ꎬ第一类有济谷１７㊁济谷１３ꎬ第二类有冀谷３９㊁豫谷３５ꎻ第三类有长农３５㊁豫谷１８ꎮ从ＮＮ处理聚类分析主要分为两类ꎬ第一类有济谷１３㊁济谷１７和冀谷３９ꎻ第二类有豫谷１８㊁豫谷３５和长农３５ꎮ可以发现两种氮素水平下ꎬ济谷１７的氮素利用率及生理性状都具有较大优势ꎬ长农３５则对低氮环境比较敏感ꎮ６３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀图１㊀不同氮水平处理下谷子各生理和品质指标的聚类分析３㊀讨论３.１㊀不同氮水平处理对不同基因型谷子光合特性及产量性状的影响本研究中ꎬ不施氮处理较正常施氮处理不同谷子品种的生物量㊁籽粒氮含量㊁叶绿素含量以及光合速率等指标均降低ꎬ与李明哲等[１６－１８]的研究结果相同ꎬ说明低氮对谷子的生长发育有明显影响ꎮ氮素对作物维持生长发育及作物的高产稳产优质发挥着重要作用[１９]ꎮ土壤中的氮素供应不足ꎬ会导致植株叶片的叶绿素含量及植物光合速率受到很大的影响ꎮ植物叶片中的氮素绝大多数存在于叶绿体中ꎬ参与一系列光合进程[２０]ꎮ研究表明ꎬ在低氮环境下ꎬ甜菜第１对真叶局部逐渐变黄ꎬ第２对真叶生长受阻并且出现早衰现象ꎬ功能叶叶绿素含量持续降低[２１]ꎮ苗庆选等[１４]研究发现施氮量显著影响作物叶片的光合特性ꎮ本研究结果显示ꎬ低氮条件下６个基因型谷子品种的叶绿素含量以及光合速率均明显下降ꎬ降幅比较小的谷子品种为济谷１７ꎬ降幅较大的为长农３５㊁豫谷１８ꎮ本研究结果得出ꎬ不同氮素水平处理下济谷１７的千粒重均明显高于其他几个品种ꎮ３.２㊀不同氮水平处理对各基因型谷子成熟期各器官氮素积累量的影响随着植物生长ꎬ植株体内氮素处于吸收㊁转运㊁再利用的动态中ꎬ进入生殖生长期ꎬ根㊁茎㊁叶等营养器官的氮素比例趋于下降ꎬ表明氮素再分配的速度加快ꎬ虽然植株生长过程中会经一些其他途径如吐水作用㊁露水淋洗以及氨挥发等使植株中的氮素减少[２２－２４]ꎮ植株营养器官中减少的氮素主要还是再分配到生殖器官[２４－２７]ꎮ植株各组织的氮素积累量以及转运效率和植株生殖器官中的氮素积累量有一定的关系ꎬ同时氮素的转运效率可以说明植株中的氮的再分配情况ꎬ也就是说植株组织的氮素转运到生殖器官的效率越高ꎬ籽粒的氮素积累量也就越大ꎬ反之亦然ꎮ在不施氮处理下ꎬ谷子各器官的氮素积累量整体低于常氮处理ꎬ这与连盈等[２８]的试验结果相同ꎮ对许多禾谷类作物的研究表明ꎬ叶片㊁茎和生殖器官中的氮素向籽粒的再分配效率大于６０％[２５－２６]ꎮ低氮条件下济谷１７植株各营养器官含氮量以及氮素分配比例与其他品种差异明显ꎻ常氮条件下济谷１７成熟期籽粒氮含量较低氮条件分别增加８.８％~２０.７％㊁２.３％~２２.４％ꎻ不施氮处理下ꎬ６个谷子品种中济谷１７的籽粒氮素分配比例最高ꎬ耐低氮性较好ꎮ可以看出ꎬ两种氮素水平下ꎬ济谷１７的氮素转运效率以及耐氮性都具有较大优势ꎮ３.３㊀不同氮水平处理对各基因型谷子籽粒主要营养成分的影响有研究证实ꎬ小米的化学成分直接影响食物的蒸煮品质ꎬ蛋白质含量越高ꎬ蒸煮品质越差[２９]ꎮ不施氮处理下济谷１７籽粒所含粗蛋白较多ꎬ间接说明济谷１７的耐低氮能力较强ꎮ氮的积累与转化对油料作物籽粒品质有重要影响ꎬ其籽粒灌浆期增施氮肥可延长灌浆时间ꎬ调控籽粒中粗脂肪和蛋白质含量[３０]ꎬ通过谷子的营养成分分析可以看出ꎬ在常氮条件下ꎬ济谷１７的粗蛋白㊁粗纤维㊁赖氨酸含量高ꎻ在低氮条件下其粗纤维及赖氨酸含量最多ꎬ分别比其他品种高出９.７％~１８.２％㊁０.３％~４５.５％ꎬ说明低氮环境中济谷１７在品质方面具有更大的优势ꎮ４㊀结论本研究通过对成熟期不同基因型谷子的生物量㊁生理指标㊁各器官氮素含量和分配比例以及籽粒品质的测定分析得出ꎬ济谷１７耐低氮性较强ꎬ７３１㊀第１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀周俊江ꎬ等:成熟期不同基因型谷子对低氮胁迫的响应其次是豫谷１８ꎬ耐低氮性一般的为长农３５ꎮ该结论可为豫西耐低氮谷子品种的选育和种植及谷子生产中的氮肥管理提供理论依据ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀路海东ꎬ薛吉全ꎬ马国胜ꎬ等.低氮胁迫对不同基因型夏玉米源库性状和灌浆特性的影响[Ｊ].应用生态学报ꎬ２０１０ꎬ２１(５):１２７７－１２８２.[２]㊀ＰｅｎｇＳＢꎬＢｕｒｅｓｈＲＪꎬＨｕａｎｇＪＬꎬｅｔａｌ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｂｙｓｉｔｅ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃＮｍａｎａｇｅｍｅｎｔ:ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＡｇｒｏｎｏｍｙｆｏｒＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ２０１０ꎬ３０(３):６４９－６５６.[３]㊀ＪｕＣＸꎬＢｕｒｅｓｈＲＪꎬＷａｎｇＺＱꎬｅｔａｌ.Ｒｏｏｔａｎｄｓｈｏｏｔｔｒａｉｔｓｆｏｒｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｈｉｇｈｅｒｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆ￣ｆｉｃｉｅｎｃｙａｔｌｏｗｅｒｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｅｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬ２０１５ꎬ１７５:４７－５５.[４]㊀练兴明.水稻氮胁迫基因表达谱研究及耐低氮特性数量性状分析[Ｄ].武汉:华中农业大学ꎬ２００５.[５]㊀金继运ꎬ何萍.氮钾营养对春玉米后期碳氮代谢与粒重形成的影响[Ｊ].中国农业科学ꎬ１９９９ꎬ３２(４):５５－６２. 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钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收的影响-农学论文钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收的影响章爱群，斯琴朝克图，王立华，王有宁（湖北工程学院特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室，湖北孝感４３２０００）摘要：研究了不同耐低磷基因型玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）幼苗对低钾胁迫适应性的差异。
结果表明，低钾胁迫处理对株高有显著的抑制作用，低钾胁迫处理显著降低了植株的地上部和根系吸磷量，同时还使玉米根效比显著下降，且耐低磷基因型降低程度更为显著。
低钾胁迫处理使地上部和根系的磷利用率增加，基因型间无明显差异。
关键词：玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）；耐低磷；钾胁迫中图分类号：Ｓ５１３；Ｑ９４５．７８文献标识码：A 文章编号：0439－８114（２０15）02－0292-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.02.010土壤中全磷含量很高，但大部分以难溶性无机磷和有机磷的形态存在。
在我国现有耕地中，大约有１／４～１／３的土壤缺磷、缺钾或严重缺磷、缺钾。
近年来，随着复种指数的提高和肥料的不平衡施用，磷、钾缺乏现象越来越严重，加之我国磷、钾矿资源贫乏，需要进口磷、钾肥解决磷、钾缺乏问题［１－３］。
有关养分胁迫下种质资源的筛选、鉴定、遗传改良的研究较多，许多学者开展了营养差异基因型的研究以及利用作物本身的遗传特性培养耐胁迫新品种的研究［４－６］。
这不仅能为选育高效基因型提供遗传材料，而且对解决土壤磷、钾普遍缺乏和磷、钾矿资源不足的矛盾具有重要意义。
阎秀兰等［７］研究表明施磷提高了苗期甘蓝型油菜植株钾的含量与积累量；李绍长等［８］研究发现苗期时，低磷处理使玉米对钾素的吸收量和积累量显著减少，但不同基因型对供磷水平的反应存在较大差异。
郭再华等［９］研究发现磷敏感水稻品种在低磷胁迫下不仅对磷的吸收量少，且对钾元素的吸收量也随磷水平的降低快速下降；而耐低磷品种在苗期就能吸收较多钾，且适宜的低磷水平更有利于它们对钾元素的吸收。
通过田间试验结合室内化学和回归分析，发现钾肥可显著地促进春玉米对氮、磷、钾的吸收［１０］；在大田试验条件下研究氮、磷、钾肥对水稻产量、品质及养分吸收利用的影响，发现施用氮、磷、钾肥后，水稻养分总吸收量和每１００ｋｇ子粒养分需求量显著增加，而养分干物质生产效率和养分稻谷生产效率显著下降，且３种肥料的吸收利用率、农学利用率及生理利用率均随施肥量的增加而下降［１１，１２］。
本研究通过耐低磷基因型玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）筛选，获得了对低磷胁迫差异显著的典型基因型，研究了钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米磷吸收特性的影响和生长状况的差异，对系统研究耐低磷基因型玉米在不同胁迫条件下磷吸收利用以及元素间的相互关系具有重要意义，可以用于耐低磷基因型玉米遗传改良上的研究，在农业生产上也具有重要的参考价值。
１材料与方法１．１试验材料１．１．１种质资源对国内外不同遗传背景的３００份玉米自交系进行苗期初步筛选与鉴定，根据干重和缺磷症状的综合表现［１３］从中筛选得到６个对低磷胁迫差异显著的基因型玉米，其中牛２－１、８７－１和ＨＺ１１８为低磷敏感基因型（Ｓ），Ｍｏ１７ｓ、ＴＬ９４Ｂ和多黄为耐低磷基因型（Ｔ）。
供试玉米自交系种子均由华中农业大学玉米室及中国农业大学玉米研究中心提供。
１．１．２培养液采用Ｍａｇｎａｖａｃａ的玉米营养液配方，大量元素（ｍｍｏｌ／Ｌ）：Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ３．５２，ＮＨ４ＮＯ３１．３０，ＫＣl ０．４３，Ｋ２ＳＯ４０．５８，ＫＮＯ３０．５６，Ｍｇ（ＮＯ３）２·６Ｈ２Ｏ０．８６，ＫＨ２ＰＯ４０．２５，Ｆｅ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ０．０８，ＨＥＤＴＡ０．０８；微量元素（μｍｏｌ／Ｌ）：ＭｎＣl２·４Ｈ２Ｏ９．１１，Ｈ３ＢＯ３２５．４１，ＺｎＳＯ４·７Ｈ２Ｏ２．３６，ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ０．６２，Ｎａ２ＭｏＯ４·２Ｈ２Ｏ０．８３［１４］。
１．２试验方法分别设高钾（＋Ｋ，２ｍｍｏl／Ｌ）和低钾（-Ｋ，５０μｍｏl／Ｌ）２个处理，重复３次。
用长方形塑料盒，盒外涂黑油漆遮光。
种子经０．１％ＨｇＣ１２表面灭菌１５ｍｉｎ，冲洗后播于沙盘。
出苗后切去胚乳，移入１／２营养液，３ｄ后改用全营养液。
幼苗长至三叶期后，进行不同钾浓度处理。
培养期间每天通气５～１０ｍｉｎ，自然光照，每３ｄ更换一次营养液。
处理１８ｄ后测量根系长度、叶片数和株高。
调查完后将地上部和地下部取苗期样品，７０℃烘干称重，三酸混合液消煮ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４－Ｈ２ＳＯ４（８∶１∶１）后，钼锑抗比色法测定磷含量，火焰光度法测定钾含量。
各项数据统计采用Ｅｘｃｅｌ和ＳＡＳ软件。
２结果与分析２．１低钾胁迫对不同基因型玉米苗期生长的影响玉米自交系在高钾和低钾条件下的生长状况如图１所示。
低钾胁迫对植株株高有抑制作用，所有基因型在＋Ｋ和－Ｋ处理中株高差异均达显著水平。
对于根系，除牛２－１和Ｍｏ１７ｓ外，低钾胁迫刺激了其他基因型根系生长。
本试验在取样时，除ＨＺ１１８外，其他自交系在低钾处理下叶片数都有所减少，是因为缺钾造成生长迟缓所致的。
自交系在高钾处理时，植株叶片都呈绿色，低钾时则出现明显的缺钾症状：下位叶发黄，叶尖焦枯，坏死，整个植株呈火烧状。
２．２低钾胁迫对不同基因型玉米幼苗干重的影响低钾胁迫下玉米生长受到很大影响，生物量平均减少３６．０７％，但不同基因型玉米对低钾胁迫的敏感程度不同，相对干重最大可相差２１．５６％。
结果（表１）表明，低钾胁迫对耐低磷基因型玉米地上部生长的抑制作用显著大于对低磷敏感基因型。
与高钾处理相比，３个耐低磷基因型的地上部干重在低钾处理时分别减少了４８．21％、３６．11％和50.00％，平均为４４．77％；低磷敏感基因型分别减少了44．44％、３６．1７％和28．00％，平均为３６．２0％。
低钾处理使各基因型的根冠比增大，耐低磷基因型的根冠比平均增幅为４6．32％；３个低磷敏感效基因型只增加１0．62％。
２．３低钾胁迫对不同基因型玉米磷营养特性的影响２．３．１低钾胁迫对不同基因型玉米磷含量和吸磷量的影响由表２、表３可以看出，钾胁迫对不同基因型玉米吸磷量和磷含量的影响不同。
低钾处理使各基因型的磷含量和吸磷量降低，尤其是低磷敏感基因型玉米地上部磷含量存在显著差异，而根系磷含量差异则不同，且低磷敏感基因型和耐低磷基因型玉米地上部吸磷量低于高钾水平。
结果表明，低钾胁迫影响玉米磷吸收，各基因型玉米地上部较根系受影响程度更大，相比而言，耐低磷基因型玉米受影响程度较轻。
２．３．２低钾胁迫对玉米根效比及植株磷利用率的影响根效比是单位重量的根系所产生的地上部吸磷量，是表征磷吸收效率的重要指标。
由图２可以看出，低钾处理显著降低了玉米的根效比，６个基因型在高钾和低钾处理中根效比的差异均达到显著水平，但耐低磷基因型降低的程度更为显著。
３个耐低磷基因型分别降低了４６．５０％、２５．３７％和３６．４４％，平均为３６．１０％；3个低磷敏感基因型分别降低了３６．８３％、１５．３２％和２５．９２％，平均为２６．０２％。
低钾胁迫对磷利用率的影响（图３）表明，植株在受到低钾胁迫时磷的吸收量减少，低钾胁迫使地上部和根系的磷利用率增加，基因型间无明显差异。
２．３．3 低钾胁迫对不同基因型玉米钾含量和吸钾量的影响正常供钾玉米植株地上部吸钾量和钾含量分别为２７．６３ｍｇ和６．９５g/kg，根系吸钾量和钾含量分别为５．１４ｍｇ和３．４８g/kg。
由表４、表５可以看出，除TL94B根系中吸钾量和钾含量差异不显著外，低钾胁迫时各基因型玉米地上部和根系中吸钾量和钾含量均显著低于高钾水平，吸钾量降幅甚至高达６０．１８％和６８．１９％，基因型间无明显差异。
３小结与讨论低钾胁迫对植株株高有显著的抑制作用，但对根系生长和叶片数没有明显影响，甚至刺激多数基因型的根系生长。
低钾胁迫对耐低磷基因型玉米地上部生长的抑制作用显著大于低磷敏感基因型，所以耐低磷基因型的根冠比增幅较大。
－Ｋ处理显著降低了植株的地上部和根系吸磷量，尤其是低磷敏感基因型植株的根系吸磷量；同时还使玉米根效比大幅下降，６个基因型在＋Ｋ和－Ｋ处理中根效比差异均达到显著水平，但以耐低磷基因型降低更为显著。
－Ｋ处理使地上部和根系的磷利用率增加，基因型间无明显差异。
低钾胁迫下，植物根系对生长环境中钾的有效吸收、转运、分配及再利用等均会发生适应性的改变。
低钾胁迫下玉米幼苗植株矮小，叶片数减少，叶片脱落，幼苗干物质积累减少，玉米植株的吸钾量及钾含量也减少，但无基因型差异。
研究结果表明，低钾处理使地上部和根系的磷利用率增加，却使根效比显著降低；低钾胁迫影响玉米磷吸收，各基因型玉米地上部较根系受影响程度更大，相比而言，耐低磷玉米受害程度较轻。
已有的研究资料表明，根系吸收钾的能力和耐贫瘠能力与根系分泌质子能力大小有关。
耐低钾能力较强的品种Ｋ＋内流速率较大，而Ｋ＋外流速率较小；此外也发现，Ｋ＋在耐低钾能力强品种根上的运转速率是不耐钾品种的５．６倍［２，３］；进一步分析根系细胞质和液泡中Ｋ＋含量的差异发现，耐性品种根系细胞质中含钾量较低，而液泡中含钾量较高，这说明耐性品种根系细胞的生理生化过程需要的钾浓度较低，由于液泡中Ｋ＋较多，当外界发生钾离子胁迫时，缓冲细胞质的钾离子较多。
研究结论表明，各基因型玉米在低钾胁迫时，可能导致植株细胞渗透压失调，受钾调节的酶活性下降，地上部光合作用受阻，间接影响植株根系对磷的吸收以及地上部干物质的积累，且对低磷敏感型玉米影响较大。
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