玉米缺素培养

云南农业大学

《植物生理学实验》综合论文矿质素对玉米苗生长的相关影响

专业：草业科学

学号：2011310013

姓名：

教师：肖继坪

日期： 2012年6月3日

玉米的缺素培养和生长测量

杨德军（20111310013）

（云南农业大学动科院2011草业科学云南昆明 650201）

摘要：本实验以路单8号玉米种为材料，运用溶液培养法把玉米两叶期幼苗进行

缺素(N、P、K、Ca、Mg、Fe)处理培养，同时进行完全液培养做对照，缺素症状出

现后进行症状观察与生长测量并进行生理生化指标测定，结果表明：玉米幼苗在缺

素条件下明显表现出不同的缺素症状，其形态指标及生理指标均与完全培养组有较

大差别，各种缺素症状出现在不同生长部位和不同的生长时期。实验证明：N、P、

K、Ca、Mg、Fe等诸元素对植物生长发育具有极其重要的作用，同时本实验可以为

研究植物需肥特点及快速营养诊断提供了参考和依据，为生产实践作正确指导。

关键词：玉米幼苗溶液培养生长形态生理指标

引言

我国是传统农业大国，同时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。矿质元素对玉米的生长发育具有极其重要的作用，缺素环境下生长的玉米大大地降低了玉米的产量和品质，给人类农业生产带来了巨大损失，所以进行玉米幼苗的缺素症状研究，对及时追施肥料，补充玉米生长发育所需的矿质元素具有科学指导作用，为更有效地掌握玉米生产中营养管理提供科学依据。

本实验通过对玉米幼苗在缺素溶液中的培养，分析使植物发生相应生理生化并影响其生长发育而产生的相应症状，测定缺乏这些元素导致的生长速率下降、根冠比改变、根的活力受影响、叶绿素含量增减等生理指标，从而为农业生产提供科学指导依据。本组中的实验由8人（舒家雄，彭家宏，阎智勇，孔刘杨，冷磊，邓彬，赵俊伟）共同完成，本人做缺Mg培养的工作，方法和操作均与其他人一样，数据以缺Mg培养得到的为主，实验结论以我的数据与本组其他成员数据作对比进行分析。

1 材料

实验材料为路单八号玉米品种生长幼苗。

2仪器用

分光光度计，比色杯，研钵，漏斗，漏斗架，大烧杯，移液管，试剂瓶，棕色玻璃广口瓶，胶塞，容量瓶，试管架，镊子，量筒，滴管，玻棒，托盘，搪瓷盆，蛭石，剪刀，天平，直尺，滤纸，吸水纸，擦镜纸等。

3方法

试验设7个处理。分别为完全营养液、缺N营养液、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，以这些缺素营养液作为水培材料，将两叶期玉米幼苗去胚后放入棕色培养瓶培养。

3.1配制培养液

在500mL棕色广口瓶中装200mL蒸馏水，按照表1加储备液，边加边搅，以防出现沉淀。加完储备液后在补足蒸馏水至500mL，并用1％稀盐酸调整pH至5.5～5.8，即为完全培养液或缺乏某元素的培养液。贴上标签，写明日期。

表1 完全培养液和各种缺素培养液配置

储备液每100ml培养液中储备液的量（ml）

完全缺N 缺P 缺K 缺Ca 缺Mg 缺Fe Ca(NO3)20.5 –0.5 0.5 –0.5 0.5 KNO30.5 –0.5 –0.5 0.5 0.5 MgSO40.5 0.5 0.5 0.5 0.5 –0.5 KH2PO40.5 0.5 ––0.5 0.5 0.5 CaCl2–0.5 –––––NH4H2PO4–––0.5 –––NaNO3–––0.5 0.5 ––Na2SO4–––––0.5 –EDTA-Fe 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 –

微量元素0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 3.2缺素培养

挑选生长一致（株高、根长、叶片数基本相同）且健壮的植株，除去胚乳，在吸水纸上轻轻吸干根部水分，测量株高、根长、叶片数和整株鲜重，记录。将植株小心地通过广口瓶胶塞圆孔，用棉花固定，使根系浸入培养液中。为是根系生长良好，最好在胶塞和培养液之间保留一定空隙，以利通气。将培养瓶放在阳光充足、温度适宜（20~25℃）的地方培养。以后每周补充一次蒸馏水，每2周更换一次培养液。

3.3症状观察与生长测量

待幼苗表现出明显的症状（21天）后结束实验，并测量株高、根长、叶片数，用吸水纸轻轻吸干部分水分后，用剪刀沿茎基部剪下根系（不要把根系剪散或剪断），称取地上部鲜重和地下部鲜重，计算根冠比（R/T）和相对生长速率（RGR）。如表2 所示。

表2 形态变化

缺素类型实验前鲜重

（g）试验后地下部

重（g）

试验后地上

部重（g）

根冠比

（R/T）

RGR

（g·g-1·d-1）

症状观察

完全 1.07 3.30 12.62 0.420 0.7566 茎秆粗壮，叶片多，宽

大，颜色绿，根系发达缺Mg 0.9 2.46 3.05 0.81 0.2439 新叶发白

从以上数据得出，缺铁培养的玉米幼苗在株高，根长，鲜重上明显低于完全培养的，而根冠比高于完全培养的。说明缺铁，使蛋白质合成受阻，影响细胞分裂，植株矮小，分枝少，为得到更多养分，地下部分生长强于地上部分。

3.4根系活力测定

用吸水纸吸干根系上的水后测重，记录。在3个编号为1、2、3的烧杯中加入根系重量10倍体积的0.0002mol·L-1甲烯蓝溶液，将根在1、2、3号烧杯中依次浸泡1.5分钟，从1、2、3烧杯中分别取1ml到编号为1、2、3的试管中，每个试管中加蒸馏水9ml。用721型分光光度计比色（660nm、1cm光经的比色皿）直接读出溶液浓度，代入公式计算，数据如表3所示。

表3根系活力比较表

缺素类型总吸收面积（m2/

株）活跃吸收面积（m2/

株）

活跃吸收面积（%）

完全 1.634 0.456 28.6

缺Mg 1.001 0.419 41.9 从以上数据得出，缺铁培养的植株活跃吸收面积（%）大于完全液培养的，说明缺素培养植株为获得肥力而加速根的生长。

3.5叶绿体色素的定量测定

取新鲜的玉米叶片擦净表面污物，去掉叶片主脉，用剪刀剪碎、混匀后称取0.2g。将称取的材料放入25ml的容量瓶中，加入80%的丙酮（不要加到刻度线），放在黑暗的条件下，浸泡至叶片发白（7天），用80%丙酮定容至25ml，摇匀、备用。将叶绿素的浸提液倒入1cm光径的比色皿内，以浸提试剂为空白分别测定波长663nm、646nm下的吸光度。数据如表4所示。

表4叶绿体色素定量测定表

mg/g）a:b

b a+b

完全 1.570 0.41 1.98 3.83

缺Mg 0.291 0.097 0.388 3

从以上数据得出，缺铁时细胞生长缓慢，叶绿素含量较低，营养物质合成受阻，生理代谢受到抑制，导致幼叶脉间失绿呈条纹状，新叶发白，延伸至第二叶，中、下部为黄绿色条纹，老叶绿色。

4结果与分析

4.1、幼苗的生长情况统计