缺钾对植物(玉米)幼苗生长的影响.doc

缺钾对植物(玉米)幼苗生长的影响.doc 缺钾对玉米幼苗生长的影响 组员: (学院 保定 071000) 摘要:以沈玉-26玉米为材料，在幼苗期进行缺钾处理，研究矿质营养培养的，本次实验利用缺素培养，观察了玉米幼苗缺K时的外部症状，测定了植物根冠比，叶绿素含量，结果明:1.株高在处理后第6天出现明显差异，第8天叶片开始变化，叶脉失绿;2.处理组叶绿素含量低于对照组，缺K叶绿素含量=0.001775,完全叶绿素含量=0.00185;3.处理组根冠比明显高于对照组，缺K根冠比=0.53,完全根冠比=0.28 关键字:玉米幼苗 缺钾 根冠比 叶绿素 株高 引言:玉米是我国北方主要栽培作物之一，在当前市场经济迅速发展的过程中，玉米是改善人民生活出口外贸重要的物质之一，对发展农业、畜牧业具有十分重要的意义。 为了提高玉米的产量和品质，在农业栽培技术和作物育种上开展各种研究的同时，掌握作物个体发育中对外界环境条件营养物质需要也是极为重要的。缺钾时茎秆软弱、矮小。易倒伏, 下部首先发病, 叶尖由黄变枯, 呈烧焦状, 有时叶片还表现为卷缩不平[1]。要想做到合理施肥，一是根据品种特性及产量目标确定施肥量;二是根据生长情况，对其营养情况作出诊断[2]。关于玉米缺钾的诊断多集中在植株外在形态、叶片颜色和田间生长的变化方面[3-5]。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[6]。缺少任何元素都可能会影响植物的产量造成农业上的减产[7]。一些学者对植物缺素做了研究，但都较为笼统的说明了植物叶片形态的变化,本实验系统研究了缺钾对玉米幼苗株高、叶绿素和根冠比的影响。 - 1 - 1?材料与方法 1.1?材料:玉米种子 玉米幼苗 1.2?方法: 1.2.1?播种: 取3个塑料花盆，装入一定量的蛭石放在托盘中，从托盘中缓慢浇水使蛭石全部浸湿，撒3~5粒玉米种子(品种要一致)，然后轻轻覆盖一层蛭石，并将3盆贴好标签(品种、播种人)，于室温培养，1~2天浇次水保持蛭石湿润，待发育成幼苗进行处理。 1.2.2?移栽: 2周后玉米幼苗长到一定阶段进行移栽，每组6人筛选出6棵长势差不多的幼苗移栽，轻轻倒出花盆中的蛭石(全班回收到一个地方)，以免破换苗根，并将幼苗未消耗完的胚乳轻轻去掉(幼苗先吸收胚乳营养后吸收土壤营养)，然后去掉一部分根尖使全部幼苗根势一致放入花盆加入新的蛭石，向上轻提幼苗使根舒展，待浇营养液。 1.2.3?营养液的配置与浇灌 1.2.3.1?营养液的配制: 按下表配制完全营养液和缺,营养液，并将幼苗分成两组，一组浇灌完全营养液(作对照组)，一组浇灌缺钾的(作处理组)，标号标签。 每10L培养液中各种贮备液的用量(ml)用去离子水配制 1.2.3.2?配制营养液: 1)实验用容器须洗净的防污染的 2)配制缺素营养液是先在容器中加入适量蒸馏水以防贮备液相互反应生成沉淀 3)加入贮备液时搅拌，所用移液管需要单液单用，避免交叉污染 1.2.3.3?浇灌: 将配好的营养液装瓶子带回(贴好标签，类型、配制班级、配制日期)，1~2天浇灌对应营养液(从托盘浇灌浸湿蛭石)，对照组和处理组放在相同环境培养，生长情况。 1.2.4?观察与测量: 株高的测量:将第一叶提起至垂直，用尺子测量从土壤到叶尖端的距离即为玉 米幼苗株高 茎周长的测量:取一根棉线绕茎一周，在交叉处用笔做记号，用直尺测量两个 记号间的长度即为茎周长 - 2 - 每隔2天观察幼苗生长情况，并测量、记录 缺, 完全 第一叶叶、心株高? 茎周长第一叶叶、心株高? 茎周长备注 高度? 数 ? 高度? 数 ? 5.2 1.2 2—1 9.2 0.70 1.2 2—1 10.4 0.73 生长正常 1.5 2—1 6.8 0.80 1.5 2—1 11.4 0.85 1.2 2—1 7.8 0.95 1.3 2—1 9.0 1.00 5.4 1.3 2—1 10.1 0.80 1.4 2—1 14.8 0.90 缺,组生长速率 明显低于对照组 1.7 2—1 9.7 0.85 1.6 3—1 16.7 1.00 1.4 2—1 9.3 1. 0 1.5 2—1 11.5 1.00 5.8 1.5 3—1 19.7 0.94 1.8 2—1 21.8 1.12 缺钾1、3第一叶 出现块状失绿，叶2.0 2—1 13.7 0.92 2.0 3—1 19.2 1.10 尖干枯 1.6 2—1 14.6 1.15 1.9 3—1 16.8 1.17 5.10 1.6 3—1 25.1 1.05 2.1 3—1 27 1.13 缺钾1、3第一叶 出现黄斑，叶片不2.1 2—1 14.5 0.97 2.2 3—1 22.3 1.12 平整 1.9 3—1 15.3 1.21 2.3 3—1 16.9 1.23 5.12 2.1 3—1 27.3 1.10 2.5 3—1 29.8 1.15 缺钾2出现黄斑， 1叶片卷缩，叶脉2.2 2—1 18.7 1.05 2.6 3—1 27.7 1.18 颜色浅 2.3 3—1 16.2 1.23 2.5 3—1 18.3 1.26 5.14 2.5 3—1 28.6 1.16 2.6 3—1 31.4 1.19 缺钾组第一叶叶 缘干枯，叶片卷缩 2.7 3—1 22 1.12 2.8 3—1 28.5 1.22 2.4 3—1 18.3 1.28 2.7 3—1 21.4 1(32 5.16 2.7 3—1 30.6 1.23 2.9 3—1 36.2 1.30 缺钾组第一叶叶 尖坏死，叶脉失绿 2.9 3—1 23.6 1.20 3.0 3—1 30.6 1.28 2.8 3—1 22.5 1.30 3.0 3—1 25.3 1.35 1.2.4.1?观察玉米幼苗缺钾症状: 玉米幼苗处理后第6天株高出现明显差异，第8天老叶叶片出现块状失绿，叶脉颜色浅 于对照组，随后叶片出现黄斑，面不平整，叶肉部分上凸，茎秆短细，叶尖干枯至枯萎， 生长情况明显比对照组差 1.3?试剂仪器及所需用品: 试剂:95%乙醇、Ca(NO)3、KNO3、 MgSO4、 KH2PO4 、NaH2PO4、NaNO3、 EDTA-Fe 仪器:天平、25ml棕色容量瓶、移液管、量筒、大小烧杯、刻度吸管、吸耳球、 玻璃棒、721E型分光光度计、研钵、漏斗、过滤架、滴管 其他用品:滤纸、花盆、蛭石、标签、瓶子、皮套 - 3 - 1.4?根冠比的测定: 将6棵幼苗分为3组(一棵完全、一棵缺K;长势要相似，两人一组)，将蛭石和花盆回收到指定位置，洗净幼苗根部的蛭石，用滤纸吸干，并照照片存档(以便区分幼苗)用尺子和天平测量地上部和地下部的长度和重量 根冠比公式: 根冠比,根的鲜重,冠的鲜重 测量结果如下表: 全长地上部长地下部长地上部重量地下部重量g 根冠比 cm cm cm g 缺钾培养幼苗 54.1 30.6 23.5 4.22 2(24 0.53 完全培养幼苗 55.3 36.6 18.7 5.78 1.64 0.28 1.5?叶绿素含量的测定 1.5.1?叶绿素含量测定原理: 1)叶绿素易溶于有机溶剂(如乙醇)，所以用95%乙醇提取叶绿素 2)叶绿素a和叶绿素b分别在665nm和649nm处有最大吸收峰值 3)依据朗伯•比尔定律，,,,K•C (,为比例系数)，根据OD值求出叶绿素的浓度，代入公式计算样品鲜重的叶绿素百分含量[8]。 D649=24.58Ca，46.84Cb D665=83.81Ca+23.10Cb C总×25×10,3 叶绿素含量(鲜重%)= W ×100, 1.5.2?叶绿素含量测定 1)取样本叶片0.2g剪碎 2)叶绿素的提取:样品置于研钵中，加适量95%乙醇研磨成匀浆，直接过滤到 棕色容量瓶中，冲洗数次至无绿色为止，定容到25ml，摇匀 3)比色:95%乙醇作对照，1cm比色杯649nm，665nm波长分别比色 1.5.3?叶绿素含量计算: C总,Ca，Cb Ca,Cb,3:1 样本重量W,0.2g C总:叶绿素(a b)的含量(mg/l) 25:提取液总体积(ml) 根据公式计算叶绿素含量如下表: 叶绿素含量 649nmOD值 665nmOD值 Ca Cb 缺K培养 0.566 0.591 0.0044 0.0098 0.001775 完全培养 0.572 0.66 0.0053 0.0095 0.00185 - 4 - 1.5.4?叶绿素含量测定注意事项: 1)研磨时乙醇不能太多，否则冲洗时受到限制，研磨时间不能太长，否则叶绿素破 坏太多 ，研磨在弱光下进行。 2)不能用水冲洗比色杯(叶绿素不溶于水)测定前把待测液导入比色杯，否则放置 时间太长乙醇挥发，使浓度加大，倒入前摇匀。 3)正确使用分光光度计 2?结果与分析 2.1?缺钾对玉米表观性状的影响: 缺K幼苗细弱(老叶叶脉失绿，有黄斑、呈斑块失绿。叶面不平整，叶肉部分上凸，茎 秆短，少量叶片出现卷缩变褐、焦枯，根量极少，根细长[9]。 2.2?缺钾对玉米幼苗株高、茎周长、第一节位高度的影响，大致生长曲线 ,)玉米幼苗株高生长曲线如下图 缺K处理后株高的变化 30 25 20 缺钾株高15完全株高株高cm10 5 0 5.25.45.85.15.125.145.16 日期 2)玉米幼苗茎周长生长曲线如下图 缺,处理后茎周长的变化 1.6 1.4 1.2 1缺钾株高0.8完全株高0.6茎周长cm0.4 0.2 0 5.25.45.85.15.125.145.16 日期 - 5 - 3)玉米幼苗第一位节高度生长曲线如下图 缺K处理后第一位节高度变化 3.5 3 2.5 2缺钾株高 完全株高1.5 1 第一位节高度cm0.5 0 5.25.45.85.15.125.145.16 日期 2.3?缺钾对根冠比的影响: 处理组根冠比高于对照组，说明缺K处理对植物抗逆性强弱具有明显影响 2.4?缺钾对叶绿素的影响: 从数据中可以看出在玉米缺素组中,叶绿体含量明显低于全素对照组, 完全(对 照)组的叶绿素a,b及叶绿素总含量明显高于缺K处理。缺K植株叶绿素含量很低， 所以其光合性也很弱。表明缺K严重影响了植株体内叶绿素的合成，破坏光合作用 的正常进行，严重影响了植株有机产物的生成和植株生长。 3?讨论 1) 与其他组是否一致 实验数据基本和其他组相似，钾能移动到嫩叶[10]，因此缺钾组玉米幼苗 外观表型均是第一叶先出现黄斑，少量叶片出现卷缩变褐，生长速率低于对照 组;实验结果一致:?处理组(缺钾)叶绿素含量低于对照组(完全) ?处 理组(缺钾)根冠比高于对照组(完全) 2) 实验存在的问题 本次实验比较成功，采用的试验方法可行有效，根据实验所测得的数据可 缺K对玉米幼苗正常的生长发育有非常大的影响。但本实验数据记录其中一 组间隔时间有点长，无法判断第一叶出现黄斑的具体时间。 - 6 - 3)实验的创新 关于玉米一生各时期所需要的营养和缺素症状已有大量的实验研究，但多 偏重于地上叶器官形态的研究，关于缺素造成生理上，内部结构的变化则报道 的较少。已有一些学者对植物缺素做了研究，但都较为笼统的说明了植物叶片 形态的变化，少有专一的细致的研究缺K对玉米幼苗生长的影响，因此本试验 以玉米幼苗为试材探讨缺钾对其生长发育及生理特性的影响(为玉米的营养诊 断与合理施肥提供理论依据。 参考文献: [1] 周淑芳，姚昭瑞. 玉米缺素的表现及补救(中国种业，2008,9 [2] 徐燕(玉米氮素利用效率提高途径(杂粮作物，2004,24(4):233-235 [3] 杨志新(玉米缺素症及其识别(河南科技，1996,5:23-24 [4] 杨永华(农作物缺素症的识别与防治(杂粮作物，2002,22(1-):59-61 [5] 杨丽娟(玉米缺素症的研究(玉米科学，2000,2:35-38 [6] 杨丽娟，李贵琴，桂明珠(玉米缺素症状研究[J](玉米科学,2000，(1):75-79 [7] 王忠， 植物生理学[M]( 北京:中国农业出版社，1999. 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