低氮脅迫對玉米幼苗影響的分析報告

李艷琴

本文主要闡述低氮脅迫對玉米幼苗影響的分析報告。以供大家參考。

1實驗用品

實驗材料：玉米種子

實驗藥品：Ca（NO₃）₂、KNO₃、MgSO₄、KH₂PO₄、K₂SO₄、CaCi₂、NaH₂PO₄、NaNO₃、Na₂SO₄、DTA-Fe微量元素。

實驗儀器及其他用品：培養(yǎng)土（蛭石）、花盆（6個）、花盆托盤（2個）、便攜式紅外線分析器。T22型可見分光光度計，比色杯，研缽，漏斗架，大燒杯，量筒，剪刀，天平，直尺，濾紙等。

2實驗步驟

2.1幼苗的培養(yǎng)：取6個花盆。每個盆中裝入一定蛭石，并種入4-6粒種子，每3個花盆放入一個托盤中。在托盤內(nèi)澆自來水。使水能夠滲入花盆上層，保持土壤上層濕潤，放在陽臺上適時澆水。培養(yǎng)兩周左右。待其發(fā)育成幼苗。

2.2幼苗的選取及處理：每6株一組，選取18株本組所有玉米幼苗中最健壯。具有一心兩葉的幼苗。將18株幼苗編號。并且將所有根系均修剪成6cm長，測量修剪完成后的植株高度。拍照保留植株原始樣貌。

取6個花盆。將6盆分2組。每組三盆放人一個托盤中，填入蛭石。并貼上標(biāo)簽，分別為完全、缺氮。將選定的玉米幼苗每盆三株種在花盆中。即1～9為完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，10-18為缺氮培養(yǎng)液培養(yǎng)。

2.3營養(yǎng)液的配制及澆灌

2.3.1營養(yǎng)液的配制：取兩個IOL的大桶，配制營養(yǎng)液以備用。

2.3.2幼苗的澆灌：將不同組的幼苗用相應(yīng)的培養(yǎng)液進行澆灌，與幼苗的培養(yǎng)相同。在用營養(yǎng)液澆灌時，不可直接澆到花盆中，而是灌入托盤內(nèi)，以上層土壤濕潤為宜。

2.3.3幼苗生物形態(tài)的觀察：在缺素處理培養(yǎng)階段，對幼苗的株高進行觀察和測量，每兩天一次，在澆灌營養(yǎng)液后進行。

2.3.4幼苗生物形態(tài)測量：培養(yǎng)兩周后，停止培養(yǎng)，統(tǒng)計幼苗株高數(shù)據(jù)。

3試驗項目與方法

3.1光合速率測定

3.1.1光合速率測量方法

利用IRGA的密閉式氣路系統(tǒng)。根據(jù)儀器內(nèi)二氧化碳的變化量來計算出凈光合速率。

計算公式：凈光合速率Pn=△CO₂×F×（60/1000）×（100/S）

S：葉面積（cm2）F：空氣流量1.5L/min

AC02：大氣二氧化碳濃度與葉片二氧化碳濃度差（mg/m³）

3.1.2光合速率測定步驟

①打開并調(diào)整便攜式紅外線分析儀，預(yù)熱半小時，并調(diào)零。

②開始測量，將接通大氣的皮管舉高，觀測顯示屏的數(shù)據(jù)，記錄。將葉片中間部位夾在氣室之間并向光放置，等待10min，記錄顯示器數(shù)據(jù)。繪制成表。

3.2根冠比的測定

分別將各處理的玉米從塑料盆中連同石英砂輕輕取出。洗凈每株玉米根部的細沙，用吸水紙擦干。在根莖結(jié)合部將植株剪開，測量其長度、最大葉寬、鮮重、葉片鮮重和根冠比（R/T），繪制成表。

3.3葉綠素含量的測定

3.3.1葉綠素含量測定的原理

葉綠素含量測定方法主要有分光光度法和活體葉綠素儀法兩大類，最近又發(fā)展了光聲光譜法。其中，應(yīng)用最為廣泛的是分光光度法。用得較多的是由Mackinney提出經(jīng)Amon解釋和推導(dǎo)的Amon法以及80年代初提出的乙醇提取法。

①葉綠素易溶于有機溶劑（如乙醇），用95%的乙醇提取葉綠素；

②葉綠素a和葉綠素b分別在665nm和649nm處有最大吸收峰值；

③根據(jù)朗伯一比爾定律，OD=KC（K為比例系數(shù)），根據(jù)OD值求出葉綠素的濃度，代入公式計算樣品鮮重的葉綠素的百分含量。

Ca=13.95D665-6.88D649 Cb=24.96D649-7.32D665

3.3.2葉綠素含量測定的步驟

①取玉米葉片0.23g，剪碎；

②葉綠素的提取：樣品置于研缽中。加適醋95%乙醇研磨成勻漿，過口，將漉液用漏斗轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中。冒洗研缽、缽棒、玻璃棒次數(shù)至無綠色為止，將沖洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容容量瓶至25ml。搖勻。

③比色：用T--22型可見光光度計95%L醇作對照，用兩個lcm比色杯在649nm，665nm波長下分別比色兩次。兩次結(jié)果取平均值。

4結(jié)果與分析

4.1低氮脅迫對玉米幼苗生長的影響

玉米幼苗生長周期株高測量結(jié)果。注：由于完全培養(yǎng)液澆灌過多，產(chǎn)生澇災(zāi)。葉色褪綠。植株基部呈紫紅色并出現(xiàn)枯槁葉，造成生長滯慢或停滯，嚴(yán)重的全株枯死。導(dǎo)致完全培養(yǎng)液囹圄的玉米幼苗死亡。低氮脅迫下的玉米幼苗生長緩慢。通過對玉米幼苗的外部形態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)低氮脅迫下玉米幼苗矮化、瘦弱、葉叢黃綠；葉片呈淡綠色。然后變成黃色。同時下部葉片干措。由葉尖開始沿著中脈向葉牆基部枯黃，枯黃部分呈“V”字形。葉邊緣仍保持綠色且略有卷曲。最后呈焦灼狀死亡。

4.2低氮脅迫對玉米幼苗光合速率的影響

低氮脅迫下的玉米幼苗凈光合速率明顯低于完全營養(yǎng)培養(yǎng)的玉米幼苗的凈光合速率。缺氮條件下，葉綠素Ca，Cb，Ca+Cb和Ca/Cb都遠遠低于全素培養(yǎng)下的植株。表明低氮脅迫抑制葉片光合作用而影響地上部和地下部的生長。

4.3低氮脅迫對玉米幼苗根冠比的影響

低氮脅迫下的玉米幼苗株高、根重、葉片鮮重均小于完全營養(yǎng)培養(yǎng)的玉米幼苗，根冠比大于完全營養(yǎng)培養(yǎng)的玉米幼苗。低氮脅迫對玉米幼苗根上部的影響大于對根下部的影響。

4.4低氮脅迫對玉米幼苗葉綠素含量的影響

低氮脅迫下的玉米幼苗測量出的D649、D665、Ca、Cb、Ca/Cb均低于完全營養(yǎng)培養(yǎng)的玉米幼苗測量出的數(shù)據(jù)。低氮脅迫對玉米幼苗的葉綠素合成具有明顯的影響。

5討論

在本試驗中發(fā)現(xiàn)玉米幼苗株高指標(biāo)在第一次測量中。不同處理的玉米幼苗之間的差異較小，這是因為此時期玉米幼苗從胚乳中攝取的氮素未完全利用完?？颗囵B(yǎng)液獲取養(yǎng)分的數(shù)量有限。所以培養(yǎng)液中氮素的有無對其生長影響不大。氮素既是植物最重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，又是生理代謝中最活躍、無處不在的重要物質(zhì)酶的主要成分氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，核酸、核苷酸、磷酸、葉綠素及某些植物激素也含有氮。由于植株缺氮，往往老葉中氮素會轉(zhuǎn)移到幼嫩組織中去維持植株生長。所以整個植株先從老葉開始表現(xiàn)癥狀，即先由老葉尖端呈現(xiàn)倒V字型枯黃，逐及葉中脈向葉鞘發(fā)展。葉片由下而上變成黃褐色而死去。由此可見，缺氮造成葉綠素合成受阻。蛋白質(zhì)合成受阻，光合作用減弱，導(dǎo)致生長發(fā)育受阻。缺氮素培養(yǎng)后，引起生物體膜脂跇氧化程度增高，導(dǎo)致生物體內(nèi)自由基的產(chǎn)生與消除的平衡被迫壞。加速植株早衰。氮脅迫使玉米地方品種幼苗長勢偏低。根冠比偏大。

在葉綠素方面，葉綠素含量在植物葉片光合作用中對光能的吸收傳遞和轉(zhuǎn)化起重要作用。缺N條件下。葉綠素a，b，都遠遠低于全素培養(yǎng)下的植株。Chl，b與葉片含氮量有較好的相關(guān)性，其相關(guān)峻數(shù)為0.9724。Chl，a與葉片含氮量的相關(guān)性略低一些（r=0.9069）。可見，缺N使植物葉綠素缺乏。葉綠素是植物光合作用的必須物質(zhì)。缺乏葉綠素時，植物生長不良。葉片黃化，有機物合成受阻。嚴(yán)重影響了植物生長。在一定范圍內(nèi)玉米葉片的葉綠素含量和光合速率與葉片的含氮量成正比，氮素供應(yīng)失調(diào)或光氮平衡失調(diào)將導(dǎo)致光合能力下降。而且細胞色素，植物激素（比如吲哚乙酸，細胞分裂素），和維生素中都含有N，缺N使這些物質(zhì)的合成受到影響，植物生長不良。

本實驗結(jié)果雖具有一定的規(guī)律性。但在實驗進行中存在一些片面、不穩(wěn)定因素：本實驗培養(yǎng)的材料有限，這對實驗采集的數(shù)據(jù)的代表性有很大影響；實驗中所測數(shù)據(jù)有時波動較大。這可能由于材料個體的活力不同。并且在苗期培養(yǎng)操作中對種子和幼苗的傷害所致。

6結(jié)論

氮素既是植物最重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。又是生理代謝中最活躍、無處不在的重要物質(zhì)酶的主要成分。氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，核酸、核苷酸、磷酸、葉綠素及某些植物激素也含有氮。是影響作物生長的最重要營養(yǎng)元素之一。玉米幼苗缺氮造成葉綠素合成受阻，蛋白質(zhì)合成受阻，光合作用減弱，導(dǎo)致生長發(fā)育受阻，嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量。