不同矿质元素对玉米生长的影响1
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摘要：用水培法把两叶期苗进行缺素(N、P、K、Ca、Mg、
Fe)处理培养，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：玉米幼苗在六种缺素
条件下明显表现出七种不同的缺素症状，其形态指标及生
理指标均明显低于对照，各种缺素症状出现在不同的生长
时期。
为研究其需肥特点及快速营养诊断提供参考和依据。
前言：玉米(Zea mays)是我国的主要粮食作物，对发展农业、畜
牧业具有十分重要的意义[1]。
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，掌握作物个体发育对外界
环境条件营养物质需要极为重要。
关于玉米一生各时期所需要的营养
和缺素症状也己有大量的报道[3-5]，但多为整个生育期总体的研究。
而缺素情况下对玉米幼苗期的影响情况，我们又一次进行了实验研
究，在学习培养操作的同时以补充和完善对缺乏各类元素症状的认
识，为更有效地掌握玉米生产中营养管理提供科学依据。
本文拟以N、P、K、Ca、Mg、Fe这6种植物必需的矿质元素，
利用营养液培育方法，分析使植物发生相应的生理生化并影响其生长
发育而产生相应症状。
如缺乏这些元素可产生特有的缺素病症；生长
速率下降；根冠比改变；根的活力及物质、积累受影响等[6]。
但某些
元素含量过高，又影响其他元素的吸收和体内的代谢。
在操作学习的基础上，对玉米植株的缺素症状以及生理指标的测量有更深入的认
识。
材料与方法
材料
健康的玉米幼苗。
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
养瓶上培养。
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)2 0.5
– 0.5 0.5 – 0.5 0.5
KNO3 0.5
– 0.5 – 0.5 0.5 0.5
MgSO4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
– 0.5
KH2PO4 0.5 0.5
–– 0.5 0.5 0.5
CaCl2 –
0.5 –––––
NaH2PO4
––– 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 1.2.3
缺素处理方法
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。
症状观察与生长测量每周观察记录缺乏某一必需元素时所表现的症状和最先出现症状的部分。
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，称取地上部鲜
重和地下部鲜重。
生理生化指标测定
（1）根系总吸收面积和活跃吸收面积测定
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。
（2）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。
将叶绿体色素的浸提液倒入1cm光径的比色皿内，以浸提试剂
80%丙酮）为空白分别测定波长663nm、646nm和470nm下的吸
光度。
结果与分析结果与分析
2.1.1植株的缺素症状[7]
2.2 根系活力测定
根系活力跟作物的产量有密切的关，根系活力越大。
相应的生物
产量和经济产量也就越大。
根系活力强，吸收面积大，有利于根系吸
收水分和养分。
缺氮培养的根系吸收面积最小，为15.8%，因为氮素是酶的基本成分，缺氮会阻碍这些有机物的合成，从而降低了根系活
性，由总吸收面积这一指标看，完全培养的幼苗最高，其吸水和吸肥
的能力越强，生长最好。
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 0.695 0.389 54.9
缺氮 0.50 0.20 40
缺磷 0.77 0.376 48.8
缺钾 0.270 0.126 46.7
缺钙 0.066 0.013 19.7
缺镁 0.40 0.20 50
缺铁 1.841 0.913 49.6 2.3
叶绿体色素的定量测定
表4叶绿体色素定量测定表缺素类
色素含量 (mg·g-1)
a:b CT:
CX
a b a+b CX
完全 1.21 0.37 1.58 0.18 3.27 8.78
缺氮 1.07 0.34 1.41 0.14 3.15 10.07
缺磷 1.5729 0.5520 2.1249 0.1924 2.85 11.04
缺钾 1.166 0.355 1.521 0.1925 3.28 7.90
缺钙 2.253 0.662 2.875 0.346 3.622 8.309
缺镁 1.06 0.36 1.42 0.15 2.94 9.47
缺铁 0.545 0.189 0.734 0.074 2.88 9.92 3
讨论
N、P、K、Ca、Mg、Fe都是玉米幼苗生长过程中不可缺少的营养元素。
由上述结果可以看出各种元素出现的缺素时间并不相同，
这些缺素症状出现的时间先后表明了玉米幼苗对这些元素的需求在
生长时期上不同。
这也反映出玉米幼苗在生长时期的需肥特点。
针对
这些特点，可以制定出一套适合玉米幼苗营养生长的营养液配方方
案。
满足其在各个生长时期的需肥要求，为玉米的栽培种植建立一套
完善的营养管理体系。
参考文献
[2] 叶尚红，陈疏影等，植物生理生化实验教程。
云南科技出版社，2004，104~108.
[3] 李合生等，现代植物生理学。
高等教育出版社，2002，188～193.
[4] 王忠．植物生理学[M]．北京：中国农业出版社，1999：80-85.。
