【正文】 plant. [1] Large individual plants to plant growth and development, small cell metabolism are closely linked with phosphorus. Adequate supply of phosphorus has bee the key to the normal growth of plants. The phosphorus supply will produce farreaching negative effects on plants, their growth will therefore be severely suppressed. [2] This study is to control the amount of phosphorus fertilizer application at the same processing lower than normal growth of plants needed for the nieen varieties of sweet root dry when heavy waxy maize seedling crown dry weight, height, stem diameter, biomass difference root volume, the number and other research. This study can help people of Sweet Glutinous Corn planting targeted fertilization, it is conducive to achieve the desired growth of the state and growth indicators. This phenomenon has great phosphorus stress can explore and practicality. KEYWORDS: Sweet and waxy corn。 Low Phosphorus Stress。 Biomass － 3 － 3 低磷脅迫對不同甜糯玉米品種苗期生物量的研究 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境， 20xx11311102，陳應(yīng)標(biāo) 指導(dǎo)教師：郭榮發(fā) 1 前言 概論 作為我國第一大農(nóng)作物，世界第二大糧食作物，玉米展現(xiàn)出了其遠遠高于其他作物的地位。對內(nèi)，不論是工業(yè)，飼養(yǎng)業(yè)還是作為口糧，玉米都能很好地發(fā)揮自身價值，顯著提高了人們的生活水平；對外，特別是出口創(chuàng)匯方面，帶來的經(jīng)濟效益更是不可估量。從某程度上來說，玉米算得上是相當(dāng)重要的農(nóng)業(yè)資源 [3]。制約玉米這類農(nóng)作物效益產(chǎn)生的要素往往就是產(chǎn)量。農(nóng)作物的產(chǎn)量與磷素提供密切相關(guān)。人們發(fā)現(xiàn)土壤缺磷對農(nóng)業(yè)各方 面的限制作用日益明顯，于是有針對性地在改良土壤，改進實驗施肥方法等方向上展開研究，并取得了一定成果。但是，在研究不斷深入的同時，隨之而來的還有種植成本的花費日益提高，這不能從根本上解決土壤缺磷的問題。人們漸漸意識到開發(fā)作物自身生理特性才是解決問題的關(guān)鍵。于是研究低磷脅迫下植物生理特性逐漸走入各農(nóng)業(yè)學(xué)者的眼球，成為農(nóng)學(xué)科研的一項重要研究項目，備受關(guān)注 [4]。 低磷脅迫下玉米的缺素癥狀表現(xiàn)研究 玉米在苗期的時候如果缺磷，它的植株就會顯得矮小。這是因為玉米體內(nèi)的硝態(tài)氮在累積的同時，卻無法從外界的磷營養(yǎng)處 得到滿足，致使在苗期應(yīng)該合成的蛋白質(zhì)因為磷素不足而無法正常合成。一旦合成受阻，與蛋白質(zhì)的合成關(guān)系密切的細胞質(zhì)和細胞核的形成也受到抑制，沒有新細胞的產(chǎn)生，玉米植株就表現(xiàn)出生長緩慢，個頭低矮的現(xiàn)象 [5]。其它癥狀大多先出現(xiàn)在比較老的葉子上面。磷素充足的玉米葉片顏色與缺磷的比較相對較淺，后者葉綠素的含量更多，葉片的生長也較正常的要遲緩許多 [6]。碳水化合物代謝受阻，玉米各個器官組織形成花青素的難度變小，以后在莖葉會呈現(xiàn)出紫紅色，葉尖、葉緣也有該現(xiàn)象發(fā)生，尤其是葉尖，在其干枯老去時甚至?xí)勺霞t色轉(zhuǎn)變成為暗紫褐色。散 粉期，雌穗授粉受阻，籽粒不充實，果穗小或歪曲；成熟期則出現(xiàn)籽粒退化較重，熟期延遲、禿尖長等現(xiàn)象 [7]。 在低磷環(huán)境下，玉米植株的生長會受到影響，那么這些影響具體到生物指標(biāo)在數(shù)字上又是怎么表現(xiàn)的呢？不同品種之間的影響是否一致？通過分析這些數(shù)字能否得出普遍的規(guī)律？在實際應(yīng)用中又能否對合理施肥這一技術(shù)層面產(chǎn)生指導(dǎo)作用？以上種種問題都是該實驗亟待解決的關(guān)鍵問題。 － 4 － 4 湛江土壤特性 該實驗選擇的試驗土壤為磚紅壤。磚紅壤是熱帶地區(qū)雨林、季雨林下 , 生物物質(zhì)轉(zhuǎn)化迅速 , 強烈脫硅富鋁風(fēng)化 , 鐵鋁氧化物高度富集的一類紅色土壤 [8]。特別一提的是，該地區(qū)的磚紅壤是由玄武巖母質(zhì)發(fā)育的，整體呈現(xiàn)暗紅色，土層比較深厚，質(zhì)地粘重，當(dāng)中所含的粘粒含量超過百分之六十，呈酸性至強酸性反應(yīng)。 低磷脅迫生物量的研究進展 植物在面對低磷脅迫這樣惡劣殘酷的環(huán)境條件，根系形態(tài)的適應(yīng)性變化是其為了保證自身生存，確保有限的磷素營養(yǎng)能夠被自身盡可能地吸收和利用所發(fā)生的應(yīng)對措施。植物一般只能吸收距根表面 1~4mm 根際土壤中的磷，吸收磷的區(qū)域絕大多數(shù)都是分布在根部的根毛區(qū) [9]。低磷環(huán)境下植物要想使磷素的有效吸收達到最大化，增加根系在有效磷含量豐富區(qū)域的分 布數(shù)量是一種可能的解決方法。改變根系構(gòu)型是一項有效的途徑 [10]。此外，根原基得益于一些特定的基因，其可以控制根原基進行負調(diào)節(jié)，并使根系展現(xiàn)能夠適應(yīng)環(huán)境的有利形態(tài) [11]。鑒于上述機制，當(dāng)植物在遭受低磷脅迫時，其就會對植物體根系作出改變指令，使體內(nèi)一系列自適應(yīng)的調(diào)節(jié)變化及時出現(xiàn)。植物的根長 ,根冠比 ,磷吸收速率，呼吸強度會根據(jù)周圍環(huán)境發(fā)生變化，而側(cè)根長度和數(shù)量，排根的數(shù)目，根毛密度和長度也會出現(xiàn)較為明顯的增加。除了上述的形態(tài)學(xué)指標(biāo)變化外，根構(gòu)型的改變和菌根真菌共生形成根際共生體也是植物適時作出的調(diào)節(jié) [12]。 以上的變化例如增加根冠比已經(jīng)被研究證實了，其存在于玉米，大豆和小麥等多種農(nóng)作物身上，研究表明在這些作物的苗期一旦出現(xiàn)了低磷脅迫，就會迫使大量碳水化合物持續(xù)運轉(zhuǎn)到根部，于是根冠比增加了 [13]。在這里值得一提的是玉米之所以能耐低磷脅迫，最為標(biāo)志性的一點就是增加自身的根冠比。具體表現(xiàn)有兩方面：（ 1）根干物質(zhì)積累量的增加；（ 2）根總表面積的增加。相對而言，后者的作用更為顯著。在原來的基礎(chǔ)上再增大根總的表面積，這是通過加大根部在土壤中的接觸面積從而提高玉米對磷素的吸收能力 [14]。不僅是玉米，在其他作物的研究，如嚴 小龍等研究的菜豆也驗證了其他形態(tài)學(xué)指標(biāo)的變化。他們通過分子定位的手段，認真研究了如下一系列數(shù)量性狀的座位：菜豆基根數(shù)量，基根長，基根與主根夾角。在分子水平的角度來看，這已經(jīng)證明了菜豆根構(gòu)型和磷吸收效率有著莫大的關(guān)聯(lián) [15]。 伴隨著各項植物磷高效利用的實驗與研究的進行，這一課題愈發(fā)受到人們的關(guān)注與重視。至今為止在該項課題上人們還是取得了一定的研究成果。磷高效基因型分為兩種。一種是根系對磷的高效吸收，而另一種則是磷的高效利用和再利用的效率。在進行有關(guān)植物根系對磷素的利用的實驗的同時，一些能夠產(chǎn)生制約進 展或者影響研究結(jié)果作用的問題也伴隨而來，出現(xiàn)在研究人員的視野。這其中主要包括以下幾個問題 :(1) 磷高效基因型方法無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。實際上，人們對于植物生理學(xué)方面的掌握認知程度往往會為其在篩選磷素高效利用基因型植物時提供可靠的思路。所說的認知程度都是具體的，且具有巨大幫助的，例如植物對缺磷環(huán)境的反應(yīng)、植物體內(nèi)生理代謝的變化、植物吸磷能 － 5 － 5 力差異的原因以及植物體內(nèi)的磷素再利用效率等。但是如果要想再進一步的深入研究磷的高效利用，就會發(fā)現(xiàn)在這一問題的指標(biāo)上雖有很多研究報道 , 但是多數(shù)都只集中在個別指標(biāo)上 , 比較單一片面，與 系統(tǒng)全面還是有一定的差距。 (2) 實驗方法多樣 , 無針對性。植物的營養(yǎng)特性研究方法比較局限，各有優(yōu)劣，并不是所有常用的試驗方法都能得到研究者的青睞。大田實驗在理論上得出的結(jié)果可能更趨于實際現(xiàn)狀，然而近段時間在針對苗期耐低磷的基因篩選，研究者們選用的方法卻是溶液培養(yǎng)法。還有盆栽實驗也是比較常用的方法。除了方法的選用，筆者認為實驗者也可以根據(jù)不同的作物、不同土壤環(huán)境條件來制訂有效可行的指標(biāo)來進行磷高效品種的篩選。 (3) 對于基因型品種的研究仍然逗留在比較顯淺的表面，入手思路也不夠開闊。這里提供一些思路，例如可以 從磷在植株體內(nèi)的運轉(zhuǎn)再運轉(zhuǎn) , 磷對光合作用、呼吸作用的影響及磷素的遺傳學(xué)等方面進行研究 , 尤其是在分子生物學(xué)和植物生理學(xué)的基礎(chǔ)上 , 進一步地去探討有關(guān)基因的分離與克隆，然后將這些和根的吸收利用研究合并起來仔細地理解 ,進而在深刻認識的基礎(chǔ)上把二者結(jié)合起來，運用到下一層面的試驗中去，以便于更好地研究磷高效再