植物生理實驗報告

5/6缺氮對植物生長的影響王濤趙為朋河北農業(yè)大學，農學院，植物科學與技術0901班摘要：已有的實驗結果表明，氮、磷、鉀肥不同用量配比對于米的產量、效益有較大影響[1]。為研究缺氮對玉米生長發(fā)育的影響，以沈玉26CK玉米為材料，在苗期進行缺氮處理。通過對玉米幼苗生長速度、根冠比、葉片葉綠素含量、地上部和根鮮重等指標進行研究，結果表明:株高在處理后第7天出現(xiàn)明顯差異，處理組株高低于對照組2.8cm，僅為對照組的83.33%；對照與處理組間根冠比出現(xiàn)顯著差異；對照與處理組間葉綠素含量出現(xiàn)顯著差異；地上部和根鮮重出現(xiàn)顯著差異。故上述指標可以作為玉米幼苗缺氮對其生長的影響的指標。關鍵詞：玉米；氮素；生長狀況；根冠比；葉綠素含量；地上部和根鮮重比例隨著我國人民生活水平的提高和畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,玉米在飼料中的地位愈來愈重要。我國在大部分玉米供作飼料后,玉米的生物學產量及其飼用營養(yǎng)品質倍受重視。關于氮素對玉米子粒產量影響的報道較多[2-3]。氮素既是植物最重要的結構物質,又是生理代謝中最活躍、無處不在的重要物質——酶的主要成分[4]另外作為實驗材料玉米幼苗易取得，試驗速度快，容易觀察。本文以沈玉26CK為實驗材料，旨在研究缺氮對玉米幼苗的生長帶來的影響和其表現(xiàn)癥狀。楊麗娟〔5〕、黃鑫〔6〕等分別對玉米進行了缺素癥狀研究何萍研究了氮肥對春玉米葉片衰老的影響[7];關義新等研究了光氮互作對玉米幼苗葉片光合碳、氮代謝的影響[8]。結果顯示：缺N、P、K、Ca、Mg、Fe等幾種元素．玉米苗地上與地下部分均與對照有顯著差異。1材料與方法1.1材料供試玉米品種為沈玉26CK，沈玉26CK玉米的種子及其經過培養(yǎng)的幼苗，本實驗采用數(shù)據取自3號和6號所培養(yǎng)的沈玉26CK玉米幼苗。其他：蛭石，塑料盆、盤，標簽紙，完全營養(yǎng)液，缺氮營養(yǎng)液，95%的乙醇，洗瓶，研缽（一套），25ml棕色容量瓶（兩個），玻璃棒，漏斗（兩個），50ml小燒杯（兩個），漏斗架，剪刀，直尺，濾紙，托盤，膠頭滴管，1ml玻璃比色杯，電子天平，721E型可見分光光度計1.2方法1.2.1播種每組選取6個花盆，裝滿蛭石后，每3盆放入一個塑料盤內，從沈玉26CK品種的玉米籽粒中選取試驗用種子，在每個塑料盆里種6粒，用自來水浸潤，保持濕潤，放于向陽的陽臺上發(fā)芽。1.2.2選苗，移栽培養(yǎng)一周后，進行選苗移栽，每組選取6個花盆，裝滿蛭石后，每3盆放入一個塑料盤內，每組選取生長一致的玉米幼苗，掐去部分根，栽于盆中（1株/盆）在兩個塑料盤內分別加入完全營養(yǎng)液和缺氮營養(yǎng)液浸潤，貼好標簽（營養(yǎng)液類型，姓名，日期，玉米品種）1.2.3配營養(yǎng)液及澆灌1.2.3.1配制營養(yǎng)液在試驗室利用藥品和儀器統(tǒng)一配置營養(yǎng)液，配置完成以后將營養(yǎng)液分別裝入洗凈空干的塑料瓶中，避光保存。配置方法如下表：表一營業(yè)配制方法貯備液完全缺氮Ca（NO3）20.5--KNO30.5--MgSO40.50.5KH2PO40.50.5K2SO4--0.5CaCl2--0.5EDTA-Fe0.50.5微量元素0.10.1按以上表格里的用量配置營養(yǎng)液，每100ml培養(yǎng)液中各種貯備液的用量（ml），用蒸餾水配置。1.2.3.2澆灌將營養(yǎng)液倒入塑料盤內，通過蛭石的吸水作用，可以將營養(yǎng)液吸入塑料盆內并充滿蛭石供玉米幼苗的生長所需，在玉米幼苗的生長過程中應適時適量的澆灌以保證蛭石濕潤，使玉米幼苗可以正常吸收到營養(yǎng)液。1.2.4觀察及測量結果1.2.4.1株高每隔一天用直尺測量一次葉基高度，即從莖部底端到最長葉的長度。每隔一天測量直徑，記錄玉米幼苗的葉數(shù)。1.2.4.2缺氮癥觀察實驗開始后每隔一天觀察一次，記錄缺氮時所表現(xiàn)的癥狀及最先出現(xiàn)癥狀的部位。1.2.4.3根冠比測定將玉米幼苗從盆中取出，每兩人一組，取一棵對照，一棵缺氮兩棵玉米幼苗，將蛭石洗去，用濾紙吸干玉米幼苗上的水，測量根的長度。然后用剪刀從根莖分界的部位剪開，除去枯死的葉片，將地上部和根分別放在電子天平上稱量其鮮重，然后計算玉米幼苗的根冠比。公式如下：根冠比=根鮮重/地上部鮮重1.2.4.4葉綠素測定［7］1.取對照和缺氮的玉米幼苗差別明顯的新鮮葉片各0.2g2.將葉片分別放入研缽中，用剪刀剪碎，加入適量的95%的乙醇，研磨至勻漿。3.將剪好的濾紙?zhí)兹肼┒分?，漏斗下?5ml棕色容量瓶，用乙醇將研缽沖洗2-3次，全部沖入漏斗里，然后再將濾紙沖洗干凈，最后用膠頭滴管定容至25ml，搖勻。4.把葉綠素提取液倒入寬1cm的比色杯內，用分光光度計分別在波長649、665nm下測量其吸光值，以95%乙醇為空白對照。5.按公式分別計算葉綠素a、b的濃度，相加即得總濃度。公式如下：D649=24.58Ca+46.84CbD665=83.81Ca+23.10CbC總=Ca+CbCa——葉綠素a的濃度Cb——葉綠素b的濃度6.求得葉綠素濃度后再按下式計算葉片的葉綠素含量：葉綠素含量（鮮重%）=(C總×1000×25×10-3)/（W×1000）×100%結果與分析2.1缺氮對玉米幼苗癥狀表現(xiàn)實驗開始第二天處理組幼苗第一片葉子葉尖和基部開始變黃，而對照組葉子無變黃現(xiàn)象，第6天時變黃明顯，處理組的第一片葉子完全變黃，對照組仍為綠色，并且處理組幼苗第二片葉子葉尖開始變黃，葉片整體綠色較對照組淺，隨著實驗進行處理組與對照組葉片差異逐漸明顯擴大。處理組整個植株的生長發(fā)育狀況不如對照組。2.2缺氮對株高，生長速度的影響處理后第3天出現(xiàn)差異，對照組株高大于處理組，處理第7天時差異較為明顯，處理組株高低于對照組2.8cm，僅為對照組的83.33%，第9天開始對照組和處理組株高差異更為顯著，并且株高差異擴大趨勢明顯。缺氮后玉米生長緩慢，株高增長比不缺氮的玉米幼苗慢。2.3缺氮對根冠比的影響對處理組植株與正常組植株根冠比等指標進行測量結果如下：表二玉米植株根冠比與各部分長度缺N完全根重（g）0.690.75地上部分重量（g）0.981.54根冠比0.70.49株高（cm）1925.4根長（cm）20.0517.0將玉米幼苗的地上部和根分開后用電子天平分別稱量其鮮重，對照組的根冠比為0.75g/1.54g=0.49，處理組的根冠比為0.69g/0.98g=0.70.缺氮后玉米幼苗的根冠鮮重均比不缺氮的玉米幼苗小，根冠比較不缺氮的玉米幼苗大。2.4缺氮對葉綠素的影響在實驗室進行葉綠素的提取與測定其含量，結果如下：表三各樣本吸光度值665nm649nm完全0.8830.432缺氮0.5850.280根據公式可以算出Ca、Cb、C總。表四處理組與正常組葉綠素測定完全缺氮Ca（g/L）8.6×10-36.2×10-3Cb(g/L)4.7×10-32.7×10-3C總（g/L）0.0138.9×10-3葉綠素含量（1.6×10-4）%(1.11×10-4)%缺氮的玉米幼苗葉綠素含量明顯小于不缺氮的玉米幼苗。3.討論植物除了從土壤中吸收水分外，還要吸收礦質元素以維持正常生命活動。缺乏某種必須元素時會引起生理和形態(tài)上的變化。氮素是作物體內葉綠素、蛋白質、核酸和一些激素的重要組成部分[8],幾乎影響了光合作用的各個環(huán)節(jié),包括葉片葉綠素含量、光合速率、暗反應主要酶活性以及光呼吸等,直接或間接影響著光合作用[9]本實驗所觀測的缺氮后的癥狀，株高均在3天后才表現(xiàn)出差異，基部第一片葉在第6天后出現(xiàn)明顯差異，處理組的根長比對照組的稍長，直徑小，根冠比較對照組的要大。在植株缺乏氮素后根系為尋找氮素，主動向下伸長，故處理組根系相對較長。缺氮也會影響葉綠素的合成[10]，使植株葉片變黃，發(fā)育不良。通過對玉米幼苗的缺氮培養(yǎng)實驗可以知道，氮素對玉米生長有著很重要的影響，在農業(yè)生產中氮肥的使用一定要跟上玉米的生長需求，否則在玉米生長期中出現(xiàn)缺氮的癥狀是輕則影響植株的正常生長，重則會減產絕收。參考文獻[1]范貴國,張莉,李天書,王天書.氮、磷、鉀肥料施用量對玉米產量和效益的影響[M].貴州農業(yè)科學2007,35(4):79-80[2]李金洪,李伯航.礦質營養(yǎng)對玉米營養(yǎng)品質的影響[J].玉米科學,1995,3(3):54-58.[3]武際,郭熙盛,王允青等.不同土壤養(yǎng)分狀況下氮鉀配施對弱筋小麥產量和品質的影響.麥類作物學報,2007,27(5):841-846.[4]趙平,孫谷壽,彭少林.植物氮素營養(yǎng)的生理生態(tài)學研究[J].生態(tài)科學,2008,17(2):36-42.[5]楊麗娟,李貴琴,桂明珠,等.玉米缺素癥狀的研究[J].玉米科學,2007,8(2):75-79.[6]黃鑫,王磊,李成,等.玉米幼苗缺素癥狀研究[J].東北農業(yè)大學報,2009,35(3):272-275.[7]何萍,金繼運,林葆.氮肥用量對春玉米葉片衰老的影響及其機理研究[J].中國農業(yè)科學,2008,31(3):66-71[8]關義新,林葆,凌碧瑩.光、氮及其互作對玉米幼苗葉片光合