劉霞等
摘要:以玉米雜交種魯單818(LD818)為試材,采用石英砂盆栽方法,研究了LD818植株體內(nèi)磷素循環(huán)及磷鈣關(guān)系。結(jié)果表明,水分脅迫顯著影響玉米株高、莖粗及葉面積,LD818的株高、莖粗和葉面積較正常條件下分別降低5.37%、26.14%和7.66%,其各器官的干重、磷含量和磷素循環(huán)較正常條件下均降低;水分脅迫10d后LD818整株干重是正常條件下的87.5%,上部葉磷積累量是正常條件下的51.3%,木質(zhì)部和韌皮部中運(yùn)輸?shù)牧追謩e是正常條件下的22.0%和39.8%。這說明水分脅迫降低玉米植株生長、干物質(zhì)積累、各器官磷素的積累及木質(zhì)部韌皮部中磷的運(yùn)輸,而促進(jìn)中下部葉中磷素向上部葉的運(yùn)移。
關(guān)鍵詞:水分脅迫;玉米;磷;體內(nèi)循環(huán);分配
中圖分類號:S513.01文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2014)01-0061-05
近年來水資源相對缺乏的問題日趨嚴(yán)重,干旱已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素。長期以來,作物對干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)[1~3]。
磷是植物體內(nèi)許多重要化合物的組成成分,磷素參與ATP等的能量代謝,是膜脂與核苷酸的重要組成成分。在正常水分條件下,磷素在木質(zhì)部和韌皮部中的轉(zhuǎn)運(yùn)和再分配對促進(jìn)作物生長發(fā)育和提高養(yǎng)分利用效率等生理過程具有顯著作用[1~5],在干旱脅迫下促進(jìn)效果更明顯。Gnansiri等(1990)[6]報(bào)道,干旱脅迫下磷素能明顯提高玉米的滲透調(diào)節(jié)能力,顯著改善玉米植株的水分狀況。曲東等(1996)[7]對玉米的研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生干旱脅迫時,有磷處理能較好地適應(yīng)脅迫環(huán)境而產(chǎn)生必要的響應(yīng),缺磷處理的調(diào)節(jié)能力較差。沈玉芳等(2002)[8]研究了水分脅迫下磷營養(yǎng)對玉米苗期根系導(dǎo)水率的影響,得出干旱脅迫可導(dǎo)致玉米根系導(dǎo)水率急劇降低。
前人在水分和氮鉀肥等配合方面研究較多,但在水分和磷肥的耦合效應(yīng)方面研究較少。因此,探索不同水分條件下磷素對玉米生長發(fā)育的生理生化機(jī)制及調(diào)控效應(yīng),有著十分重要的意義。為此,本試驗(yàn)用盆栽方法對不同水分條件下玉米植株磷素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及分配進(jìn)行研究,旨在為水分脅迫下磷素對玉米生長發(fā)育調(diào)控機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
試驗(yàn)于2012年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所進(jìn)行。供試玉米品種為魯單818(簡稱LD818)。
挑選均勻一致的玉米種子,用10%H2O2表面消毒30min,去離子水洗掉表面殘留的H2O2,再用飽和CaSO4浸泡5h,放在鋪有濾紙的托盤中催芽。待種子露白,置于濾紙中進(jìn)行培養(yǎng)。幼苗長到一葉一心時,選長勢基本一致的幼苗,移栽到預(yù)先裝有3.0kg石英砂(粒度0.25~0.50mm)的塑料桶(上口內(nèi)徑×高×下口內(nèi)徑為20.5cm×18.0cm×15.0cm)中,每桶1株。為避免石英砂上生長綠藻,用黑薄膜覆蓋桶表面,每2d澆1次營養(yǎng)液,澆至盆底有營養(yǎng)液滲出為止,倒掉底盤中的滲出液。培養(yǎng)24d后,改為每天澆1次。營養(yǎng)液母液(mmol/L)有:MgSO4(650)、Ca(NO3)2(2000)、K2SO4(750)、H3BO3(200)、MnSO4(40)、ZnSO4(10)、CuSO4(2)、(NH4)6Mo7O24(0.1)、Fe-EDTA(50)、KCl(100)和KH2PO4(240)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)兩個水分處理,分別為正常水分處理(用W表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液200ml;水分脅迫處理(用R表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液50ml。正常水分處理營養(yǎng)液配制:分別吸取MgSO4、Ca(NO3)2、K2SO4、Fe-EDTA和KH2PO4母液各16ml,其余母液各吸取0.4ml定容到4L。水分脅迫處理營養(yǎng)液配制:保持吸取營養(yǎng)液母液量不變,定容到1L。兩種營養(yǎng)液初始pH值均保持在6.0±0.1。
玉米生長到9葉齡(42d)時開始進(jìn)行水分處理。將塑料桶中長勢和發(fā)育狀況基本相同的玉米植株隨機(jī)分成2部分。一部分用于測定處理前后的干物質(zhì)及磷鈣含量,另一部分用于木質(zhì)部汁液的收集。將第一部分隨機(jī)分成3組,每組重復(fù)3桶。當(dāng)天收獲一組玉米植株作為基礎(chǔ)樣(第1次收獲);同時,對其余兩組中的一組仍進(jìn)行正常水分處理,另外一組進(jìn)行水分脅迫處理,用于第2次收獲。水分脅迫處理天數(shù)是從更換營養(yǎng)液后第2次處理開始計(jì)算。水分脅迫處理10d后,進(jìn)行第2次收獲。兩次收獲時,均將玉米植株分根、下部葉(1~6片葉)、中部葉(7~8片葉)和上部葉(9片葉以上及莖)分別取樣。
另一部分在塑料桶中培養(yǎng)42d后分兩組,進(jìn)行相同的處理。水分脅迫處理后第5d,采用依靠植物根壓自然收集法[9]收集木質(zhì)部汁液。在玉米的第5(下部葉)、7(中部葉)、9(上部葉)葉位上收集第一次木質(zhì)部汁液,5d后再收集1次,共收集2次。收集到的木質(zhì)部汁液保存在-20℃冰箱中待測。
1.3測定項(xiàng)目及方法
1.3.1株高、莖粗及葉面積第2次收獲時,分別選取兩種處理下的玉米植株3盆,測量株高、莖粗和所有綠葉的長寬(葉面積=葉長×葉寬×0.75)。
1.3.2植株干重凈增量植株樣品于105℃殺青30min后,85℃烘干至恒重時稱重。計(jì)算各植物器官的干重凈增量,各器官干重凈增量為第2次收獲時的積累量減去第1次收獲時的積累量。
1.3.3植株磷凈增量和木質(zhì)部汁液的P和Ca2+粉粹后,用H2SO4-H2O2消煮至透明狀,稀釋后待測。收集到的木質(zhì)部汁液用高純水按照一定比例稀釋,稀釋后的消煮液和木質(zhì)部汁液均用等離子體發(fā)射光譜儀(ICPS-7500,Japan)測定其中的P、Ca2+濃度。磷凈增量與干重凈增量計(jì)算方法相同。
1.4數(shù)據(jù)處理
磷循環(huán)模式圖的計(jì)算方法:參照Amstrong和Kirkby[10]提出的方法。該方法應(yīng)用的前提是植物只通過根系吸收養(yǎng)分。Ca2+只能單向地通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部各器官,在韌皮部中幾乎不移動。具體表述為[11,12]:①在一定時期內(nèi)由木質(zhì)部運(yùn)輸進(jìn)入植物體各器官的Ca2+量等于該時間段前后兩次收獲時該器官Ca2+的凈增量(ΔCa2+)。②在相對穩(wěn)定的生長條件下,木質(zhì)部中的P和Ca2+以恒定的含量比向地上部各器官運(yùn)輸,這一比值可通過測定木質(zhì)部汁液中P和Ca2+的含量來獲得。③一段時期內(nèi)通過木質(zhì)部輸入各器官的磷量等于各器官Ca2+的凈增量乘以該器官木質(zhì)部汁液中的磷鈣比值。④韌皮部中P的輸出量等于各器官中的凈增量減去木質(zhì)部輸出量。
數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2007和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和方差分析,用Office2007繪制養(yǎng)分循環(huán)模式圖。
2結(jié)果與分析
2.1水分脅迫對玉米生長的影響
2.1.1對株高、莖粗與葉面積的影響由表1看出,處理10d后,水分脅迫和正常水分處理的LD818株高、莖粗均增加。水分脅迫處理的LD818株高和莖粗較低,分別占正常處理的94.63%和73.86%。可見,水分脅迫抑制玉米的生長,造成株高與莖粗的降低。不同水分處理10d后,玉米葉面積表現(xiàn)與株高、莖粗趨勢一致,脅迫處理的LD818葉面積占正常處理的92.34%。表明干旱不利于玉米葉面積增長,會降低葉片的光合作用能力。endprint
摘要:以玉米雜交種魯單818(LD818)為試材,采用石英砂盆栽方法,研究了LD818植株體內(nèi)磷素循環(huán)及磷鈣關(guān)系。結(jié)果表明,水分脅迫顯著影響玉米株高、莖粗及葉面積,LD818的株高、莖粗和葉面積較正常條件下分別降低5.37%、26.14%和7.66%,其各器官的干重、磷含量和磷素循環(huán)較正常條件下均降低;水分脅迫10d后LD818整株干重是正常條件下的87.5%,上部葉磷積累量是正常條件下的51.3%,木質(zhì)部和韌皮部中運(yùn)輸?shù)牧追謩e是正常條件下的22.0%和39.8%。這說明水分脅迫降低玉米植株生長、干物質(zhì)積累、各器官磷素的積累及木質(zhì)部韌皮部中磷的運(yùn)輸,而促進(jìn)中下部葉中磷素向上部葉的運(yùn)移。
關(guān)鍵詞:水分脅迫;玉米;磷;體內(nèi)循環(huán);分配
中圖分類號:S513.01文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2014)01-0061-05
近年來水資源相對缺乏的問題日趨嚴(yán)重,干旱已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素。長期以來,作物對干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)[1~3]。
磷是植物體內(nèi)許多重要化合物的組成成分,磷素參與ATP等的能量代謝,是膜脂與核苷酸的重要組成成分。在正常水分條件下,磷素在木質(zhì)部和韌皮部中的轉(zhuǎn)運(yùn)和再分配對促進(jìn)作物生長發(fā)育和提高養(yǎng)分利用效率等生理過程具有顯著作用[1~5],在干旱脅迫下促進(jìn)效果更明顯。Gnansiri等(1990)[6]報(bào)道,干旱脅迫下磷素能明顯提高玉米的滲透調(diào)節(jié)能力,顯著改善玉米植株的水分狀況。曲東等(1996)[7]對玉米的研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生干旱脅迫時,有磷處理能較好地適應(yīng)脅迫環(huán)境而產(chǎn)生必要的響應(yīng),缺磷處理的調(diào)節(jié)能力較差。沈玉芳等(2002)[8]研究了水分脅迫下磷營養(yǎng)對玉米苗期根系導(dǎo)水率的影響,得出干旱脅迫可導(dǎo)致玉米根系導(dǎo)水率急劇降低。
前人在水分和氮鉀肥等配合方面研究較多,但在水分和磷肥的耦合效應(yīng)方面研究較少。因此,探索不同水分條件下磷素對玉米生長發(fā)育的生理生化機(jī)制及調(diào)控效應(yīng),有著十分重要的意義。為此,本試驗(yàn)用盆栽方法對不同水分條件下玉米植株磷素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及分配進(jìn)行研究,旨在為水分脅迫下磷素對玉米生長發(fā)育調(diào)控機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
試驗(yàn)于2012年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所進(jìn)行。供試玉米品種為魯單818(簡稱LD818)。
挑選均勻一致的玉米種子,用10%H2O2表面消毒30min,去離子水洗掉表面殘留的H2O2,再用飽和CaSO4浸泡5h,放在鋪有濾紙的托盤中催芽。待種子露白,置于濾紙中進(jìn)行培養(yǎng)。幼苗長到一葉一心時,選長勢基本一致的幼苗,移栽到預(yù)先裝有3.0kg石英砂(粒度0.25~0.50mm)的塑料桶(上口內(nèi)徑×高×下口內(nèi)徑為20.5cm×18.0cm×15.0cm)中,每桶1株。為避免石英砂上生長綠藻,用黑薄膜覆蓋桶表面,每2d澆1次營養(yǎng)液,澆至盆底有營養(yǎng)液滲出為止,倒掉底盤中的滲出液。培養(yǎng)24d后,改為每天澆1次。營養(yǎng)液母液(mmol/L)有:MgSO4(650)、Ca(NO3)2(2000)、K2SO4(750)、H3BO3(200)、MnSO4(40)、ZnSO4(10)、CuSO4(2)、(NH4)6Mo7O24(0.1)、Fe-EDTA(50)、KCl(100)和KH2PO4(240)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)兩個水分處理,分別為正常水分處理(用W表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液200ml;水分脅迫處理(用R表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液50ml。正常水分處理營養(yǎng)液配制:分別吸取MgSO4、Ca(NO3)2、K2SO4、Fe-EDTA和KH2PO4母液各16ml,其余母液各吸取0.4ml定容到4L。水分脅迫處理營養(yǎng)液配制:保持吸取營養(yǎng)液母液量不變,定容到1L。兩種營養(yǎng)液初始pH值均保持在6.0±0.1。
玉米生長到9葉齡(42d)時開始進(jìn)行水分處理。將塑料桶中長勢和發(fā)育狀況基本相同的玉米植株隨機(jī)分成2部分。一部分用于測定處理前后的干物質(zhì)及磷鈣含量,另一部分用于木質(zhì)部汁液的收集。將第一部分隨機(jī)分成3組,每組重復(fù)3桶。當(dāng)天收獲一組玉米植株作為基礎(chǔ)樣(第1次收獲);同時,對其余兩組中的一組仍進(jìn)行正常水分處理,另外一組進(jìn)行水分脅迫處理,用于第2次收獲。水分脅迫處理天數(shù)是從更換營養(yǎng)液后第2次處理開始計(jì)算。水分脅迫處理10d后,進(jìn)行第2次收獲。兩次收獲時,均將玉米植株分根、下部葉(1~6片葉)、中部葉(7~8片葉)和上部葉(9片葉以上及莖)分別取樣。
另一部分在塑料桶中培養(yǎng)42d后分兩組,進(jìn)行相同的處理。水分脅迫處理后第5d,采用依靠植物根壓自然收集法[9]收集木質(zhì)部汁液。在玉米的第5(下部葉)、7(中部葉)、9(上部葉)葉位上收集第一次木質(zhì)部汁液,5d后再收集1次,共收集2次。收集到的木質(zhì)部汁液保存在-20℃冰箱中待測。
1.3測定項(xiàng)目及方法
1.3.1株高、莖粗及葉面積第2次收獲時,分別選取兩種處理下的玉米植株3盆,測量株高、莖粗和所有綠葉的長寬(葉面積=葉長×葉寬×0.75)。
1.3.2植株干重凈增量植株樣品于105℃殺青30min后,85℃烘干至恒重時稱重。計(jì)算各植物器官的干重凈增量,各器官干重凈增量為第2次收獲時的積累量減去第1次收獲時的積累量。
1.3.3植株磷凈增量和木質(zhì)部汁液的P和Ca2+粉粹后,用H2SO4-H2O2消煮至透明狀,稀釋后待測。收集到的木質(zhì)部汁液用高純水按照一定比例稀釋,稀釋后的消煮液和木質(zhì)部汁液均用等離子體發(fā)射光譜儀(ICPS-7500,Japan)測定其中的P、Ca2+濃度。磷凈增量與干重凈增量計(jì)算方法相同。
1.4數(shù)據(jù)處理
磷循環(huán)模式圖的計(jì)算方法:參照Amstrong和Kirkby[10]提出的方法。該方法應(yīng)用的前提是植物只通過根系吸收養(yǎng)分。Ca2+只能單向地通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部各器官,在韌皮部中幾乎不移動。具體表述為[11,12]:①在一定時期內(nèi)由木質(zhì)部運(yùn)輸進(jìn)入植物體各器官的Ca2+量等于該時間段前后兩次收獲時該器官Ca2+的凈增量(ΔCa2+)。②在相對穩(wěn)定的生長條件下,木質(zhì)部中的P和Ca2+以恒定的含量比向地上部各器官運(yùn)輸,這一比值可通過測定木質(zhì)部汁液中P和Ca2+的含量來獲得。③一段時期內(nèi)通過木質(zhì)部輸入各器官的磷量等于各器官Ca2+的凈增量乘以該器官木質(zhì)部汁液中的磷鈣比值。④韌皮部中P的輸出量等于各器官中的凈增量減去木質(zhì)部輸出量。
數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2007和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和方差分析,用Office2007繪制養(yǎng)分循環(huán)模式圖。
2結(jié)果與分析
2.1水分脅迫對玉米生長的影響
2.1.1對株高、莖粗與葉面積的影響由表1看出,處理10d后,水分脅迫和正常水分處理的LD818株高、莖粗均增加。水分脅迫處理的LD818株高和莖粗較低,分別占正常處理的94.63%和73.86%??梢姡置{迫抑制玉米的生長,造成株高與莖粗的降低。不同水分處理10d后,玉米葉面積表現(xiàn)與株高、莖粗趨勢一致,脅迫處理的LD818葉面積占正常處理的92.34%。表明干旱不利于玉米葉面積增長,會降低葉片的光合作用能力。endprint
摘要:以玉米雜交種魯單818(LD818)為試材,采用石英砂盆栽方法,研究了LD818植株體內(nèi)磷素循環(huán)及磷鈣關(guān)系。結(jié)果表明,水分脅迫顯著影響玉米株高、莖粗及葉面積,LD818的株高、莖粗和葉面積較正常條件下分別降低5.37%、26.14%和7.66%,其各器官的干重、磷含量和磷素循環(huán)較正常條件下均降低;水分脅迫10d后LD818整株干重是正常條件下的87.5%,上部葉磷積累量是正常條件下的51.3%,木質(zhì)部和韌皮部中運(yùn)輸?shù)牧追謩e是正常條件下的22.0%和39.8%。這說明水分脅迫降低玉米植株生長、干物質(zhì)積累、各器官磷素的積累及木質(zhì)部韌皮部中磷的運(yùn)輸,而促進(jìn)中下部葉中磷素向上部葉的運(yùn)移。
關(guān)鍵詞:水分脅迫;玉米;磷;體內(nèi)循環(huán);分配
中圖分類號:S513.01文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2014)01-0061-05
近年來水資源相對缺乏的問題日趨嚴(yán)重,干旱已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素。長期以來,作物對干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)[1~3]。
磷是植物體內(nèi)許多重要化合物的組成成分,磷素參與ATP等的能量代謝,是膜脂與核苷酸的重要組成成分。在正常水分條件下,磷素在木質(zhì)部和韌皮部中的轉(zhuǎn)運(yùn)和再分配對促進(jìn)作物生長發(fā)育和提高養(yǎng)分利用效率等生理過程具有顯著作用[1~5],在干旱脅迫下促進(jìn)效果更明顯。Gnansiri等(1990)[6]報(bào)道,干旱脅迫下磷素能明顯提高玉米的滲透調(diào)節(jié)能力,顯著改善玉米植株的水分狀況。曲東等(1996)[7]對玉米的研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生干旱脅迫時,有磷處理能較好地適應(yīng)脅迫環(huán)境而產(chǎn)生必要的響應(yīng),缺磷處理的調(diào)節(jié)能力較差。沈玉芳等(2002)[8]研究了水分脅迫下磷營養(yǎng)對玉米苗期根系導(dǎo)水率的影響,得出干旱脅迫可導(dǎo)致玉米根系導(dǎo)水率急劇降低。
前人在水分和氮鉀肥等配合方面研究較多,但在水分和磷肥的耦合效應(yīng)方面研究較少。因此,探索不同水分條件下磷素對玉米生長發(fā)育的生理生化機(jī)制及調(diào)控效應(yīng),有著十分重要的意義。為此,本試驗(yàn)用盆栽方法對不同水分條件下玉米植株磷素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)及分配進(jìn)行研究,旨在為水分脅迫下磷素對玉米生長發(fā)育調(diào)控機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
試驗(yàn)于2012年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所進(jìn)行。供試玉米品種為魯單818(簡稱LD818)。
挑選均勻一致的玉米種子,用10%H2O2表面消毒30min,去離子水洗掉表面殘留的H2O2,再用飽和CaSO4浸泡5h,放在鋪有濾紙的托盤中催芽。待種子露白,置于濾紙中進(jìn)行培養(yǎng)。幼苗長到一葉一心時,選長勢基本一致的幼苗,移栽到預(yù)先裝有3.0kg石英砂(粒度0.25~0.50mm)的塑料桶(上口內(nèi)徑×高×下口內(nèi)徑為20.5cm×18.0cm×15.0cm)中,每桶1株。為避免石英砂上生長綠藻,用黑薄膜覆蓋桶表面,每2d澆1次營養(yǎng)液,澆至盆底有營養(yǎng)液滲出為止,倒掉底盤中的滲出液。培養(yǎng)24d后,改為每天澆1次。營養(yǎng)液母液(mmol/L)有:MgSO4(650)、Ca(NO3)2(2000)、K2SO4(750)、H3BO3(200)、MnSO4(40)、ZnSO4(10)、CuSO4(2)、(NH4)6Mo7O24(0.1)、Fe-EDTA(50)、KCl(100)和KH2PO4(240)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)兩個水分處理,分別為正常水分處理(用W表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液200ml;水分脅迫處理(用R表示),即每隔1天澆營養(yǎng)液50ml。正常水分處理營養(yǎng)液配制:分別吸取MgSO4、Ca(NO3)2、K2SO4、Fe-EDTA和KH2PO4母液各16ml,其余母液各吸取0.4ml定容到4L。水分脅迫處理營養(yǎng)液配制:保持吸取營養(yǎng)液母液量不變,定容到1L。兩種營養(yǎng)液初始pH值均保持在6.0±0.1。
玉米生長到9葉齡(42d)時開始進(jìn)行水分處理。將塑料桶中長勢和發(fā)育狀況基本相同的玉米植株隨機(jī)分成2部分。一部分用于測定處理前后的干物質(zhì)及磷鈣含量,另一部分用于木質(zhì)部汁液的收集。將第一部分隨機(jī)分成3組,每組重復(fù)3桶。當(dāng)天收獲一組玉米植株作為基礎(chǔ)樣(第1次收獲);同時,對其余兩組中的一組仍進(jìn)行正常水分處理,另外一組進(jìn)行水分脅迫處理,用于第2次收獲。水分脅迫處理天數(shù)是從更換營養(yǎng)液后第2次處理開始計(jì)算。水分脅迫處理10d后,進(jìn)行第2次收獲。兩次收獲時,均將玉米植株分根、下部葉(1~6片葉)、中部葉(7~8片葉)和上部葉(9片葉以上及莖)分別取樣。
另一部分在塑料桶中培養(yǎng)42d后分兩組,進(jìn)行相同的處理。水分脅迫處理后第5d,采用依靠植物根壓自然收集法[9]收集木質(zhì)部汁液。在玉米的第5(下部葉)、7(中部葉)、9(上部葉)葉位上收集第一次木質(zhì)部汁液,5d后再收集1次,共收集2次。收集到的木質(zhì)部汁液保存在-20℃冰箱中待測。
1.3測定項(xiàng)目及方法
1.3.1株高、莖粗及葉面積第2次收獲時,分別選取兩種處理下的玉米植株3盆,測量株高、莖粗和所有綠葉的長寬(葉面積=葉長×葉寬×0.75)。
1.3.2植株干重凈增量植株樣品于105℃殺青30min后,85℃烘干至恒重時稱重。計(jì)算各植物器官的干重凈增量,各器官干重凈增量為第2次收獲時的積累量減去第1次收獲時的積累量。
1.3.3植株磷凈增量和木質(zhì)部汁液的P和Ca2+粉粹后,用H2SO4-H2O2消煮至透明狀,稀釋后待測。收集到的木質(zhì)部汁液用高純水按照一定比例稀釋,稀釋后的消煮液和木質(zhì)部汁液均用等離子體發(fā)射光譜儀(ICPS-7500,Japan)測定其中的P、Ca2+濃度。磷凈增量與干重凈增量計(jì)算方法相同。
1.4數(shù)據(jù)處理
磷循環(huán)模式圖的計(jì)算方法:參照Amstrong和Kirkby[10]提出的方法。該方法應(yīng)用的前提是植物只通過根系吸收養(yǎng)分。Ca2+只能單向地通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部各器官,在韌皮部中幾乎不移動。具體表述為[11,12]:①在一定時期內(nèi)由木質(zhì)部運(yùn)輸進(jìn)入植物體各器官的Ca2+量等于該時間段前后兩次收獲時該器官Ca2+的凈增量(ΔCa2+)。②在相對穩(wěn)定的生長條件下,木質(zhì)部中的P和Ca2+以恒定的含量比向地上部各器官運(yùn)輸,這一比值可通過測定木質(zhì)部汁液中P和Ca2+的含量來獲得。③一段時期內(nèi)通過木質(zhì)部輸入各器官的磷量等于各器官Ca2+的凈增量乘以該器官木質(zhì)部汁液中的磷鈣比值。④韌皮部中P的輸出量等于各器官中的凈增量減去木質(zhì)部輸出量。
數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2007和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和方差分析,用Office2007繪制養(yǎng)分循環(huán)模式圖。
2結(jié)果與分析
2.1水分脅迫對玉米生長的影響
2.1.1對株高、莖粗與葉面積的影響由表1看出,處理10d后,水分脅迫和正常水分處理的LD818株高、莖粗均增加。水分脅迫處理的LD818株高和莖粗較低,分別占正常處理的94.63%和73.86%??梢?,水分脅迫抑制玉米的生長,造成株高與莖粗的降低。不同水分處理10d后,玉米葉面積表現(xiàn)與株高、莖粗趨勢一致,脅迫處理的LD818葉面積占正常處理的92.34%。表明干旱不利于玉米葉面積增長,會降低葉片的光合作用能力。endprint