曾秀成缺素培养对大豆营养生长和根系形态的影响Word文件下载.docx
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5)缺钙(-Ca);
6)缺镁(-Mg);
7)缺硫(-S);
8)缺铁(-Fe)。
营养液按1/2Hoagland完全营养液(全素)或缺素营养液配方配制,每个处理重复三次。
每周更换一次营养液,每次更换营养液后将pH调至5.5-6.5之间,所有处理都出现缺素症状后于4月15日统一收获。
1.2测定项目与方法
将收获的植株地上部与根部分开,地上部杀青后烘干测定生物量和养分含量。
根部用蒸馏水清洗干净,用台式扫描仪扫描,经WinRhizo软件计算总根长和根表面积,之后杀青烘干,测定根部生物量和养分含量。
植株地上部和根部样品经H2SO4-H2O2消煮后,氮含量用自动定氮仪测定,磷含量用钼锑抗比色法测定,钾含量用火焰光度计测定。
钙、镁、铁含量用原子吸收法测定。
1.3数据分析
本试验所有数据均用MicrosoftExcel2000(MicrosoftCompany)进行平均数和标准差计算,利用SAS(SASInstituteInc.,Cary,NC,USA)统计软件进行单因素方差分析。
2结果与分析
2.1缺素症状
两个大豆基因型不同营养元素缺乏症状基本相似。
如均在缺铁和缺钙处理时受伤害程度最深,地上部表现为植株矮小,根部则出现主根短、侧根少的情况。
在水培6天后两品种缺铁处理最先出现症状,新叶开始黄化并逐渐枯死,植株较为矮小,生长缓慢,根部发育差,主侧根均变短,变硬;
水培8天后巴西10号缺镁处理老叶出现叶脉间失绿及褐斑,翌日本地2号也出现相同症状。
根部则表现为发育不良,主根明显缩短,根系稀少;
水培9天后两个品种缺钙处理典型症状开始出现,综合表现为老叶出现斑点,新叶枯死,顶芽不再生长,植株非常矮小,根部发育极差,主根坏死,侧根发育不良,有一定硬度;
巴西10号缺氮处理在水培9天后老叶开始枯黄,后期还出现褐斑,而本地2号缺氮处理则在水培11天后老叶才开始枯黄。
缺氮处理综合表现为植株矮小,整株黄化,老叶枯黄并且叶面积变小,茎杆失绿细小,根系变白,巴西10号根系有明显增长;
水培14天后两个品种缺钾处理典型症状明显出现,表现为植株矮小,中下部叶片起皱并向下卷曲,老叶上有少量褐斑,叶缘焦枯,主根明显增长;
水培15天后两品种缺硫处理新叶轻微变黄,5天后本地2号老叶出现褐斑,整体表现为植株矮小,根系主根比对照有所增长。
两品种缺磷处理在水培16天后开始表现为整株暗绿、矮小且茎细,老叶枯黄,植株生长缓慢,4天后老叶上泛起微微红色,根部则表现为主根明显比对照增长;
两个大豆基因型间缺素症状也存在一些差异,从症状出现时间来看,巴西10号缺氮和缺镁处理较本地2号先出现症状。
巴西10号缺钾处理叶片卷曲严重而本地2号则不够明显,缺硫处理本地2号新叶黄化,继而褐化,而巴西10号没有此症状;
从根系受伤害程度来看,巴西10号缺磷和缺硫处理根系受伤害程度较本地2号轻。
注(Note):
图片中左侧为对照,下同。
Thecontrolsampleisintheleftside.Thesamebelow.
BD2-Fe
2.2不同缺素处理对大豆植株生长的影响
由表1可以看出,不同缺素处理显著影响巴西10号和本地2号的生长。
从地上部来看,巴西10号和本地2号缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫、缺铁处理的地上部生物量与对照相比依次下降了82.0%、74.4%、74.3%、80.7%、78.0%、59.7%、79.3%和74.7%、73.4%、67.4%、83.2%、78.2%、56.9%、87.5%。
而根部生物量两个基因型则表现有所不同。
巴西10号缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫、缺铁处理的根部生物量与对照相比依次下降了59.5%、43.5%、67.7%、78.8%、90.2%、20.5%、85.0%;
本地2号根部生物量缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺铁处理与对照相比分别下降27.7%、51.7%、80.5%、88.8%、80.9%,而本地2号根部生物量缺氮和缺硫处理与对照相比则差异不显著。
表1不同缺素处理对大豆植株生物量—干重的影响(g/plant)
Table1Effectsofdifferentelementdeficienciesonbiomassofsoybean
处理
Treatments
巴西10号BX10
本地2号BD2
地上部Shoot
根部Root
CK
2.060±
0.080a
0.439±
0.008a
2.003±
0.076a
0.267±
0.014ab
-N
0.370±
0.035c
0.178±
0.013cd
0.507±
0.084cd
0.229±
0.021bc
-P
0.527±
0.003c
0.248±
0.014c
0.533±
0.027cd
0.193±
0.017c
-K
0.530±
0.055c
0.142±
0.018de
0.653±
0.059bc
0.129±
0.006d
-Ca
0.397±
0.026c
0.093±
0.005def
0.337±
0.041de
0.052±
0.009e
-Mg
0.453±
0.007c
0.043±
0.003f
0.437±
0.048cde
0.030±
0.003e
-S
0.830±
0.072b
0.349±
0.074b
0.863±
0.138b
0.309±
0.046a
-Fe
0.427±
0.047c
0.066±
0.008ef
0.250±
0.023e
0.051±
0.008e
表中数据为3次重复的平均值及其标准误,数据后不同字母代表不同处理之间差异达5%显著水平,下同Datainthetablearethemeanof3replicateswithstandarderror.Differentlettersinthesamecolumnmeansignificantat5%level.Thesamebelow.
2.3不同缺素处理对大豆植株养分含量的影响
2.3.1氮含量由表2可以看出,不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株氮含量影响不同。
从地上部来看,缺氮、缺镁和缺铁显著影响巴西10号的地上部含氮量,与对照相比依次下降60.2%、37.4%、25.9%;
而本地2号植株体内养分含量受缺素处理的影响更广,缺氮、缺磷、缺钙、缺镁和缺铁均显著影响本地2号大豆植株体内的氮含量,与对照相比依次下降49.3%、21.5%、12.5%、23.0%和13.8%。
根部氮含量两个基因型表现类似,巴西10号根部氮含量在缺氮、缺镁和缺铁处理时均显著降低,而本地2号大豆根部含氮量在缺氮和缺铁处理时也显著降低。
表2不同缺素处理对大豆植株氮含量的影响(%)
Table2EffectsofdifferentelementdeficienciesonNcontentofsoybean
0.962±
0.006a
0.836±
0.041ab
0.976±
0.050ab
0.988±
0.037a
0.383±
0.024d
0.338±
0.008d
0.495±
0.064d
0.457±
0.094b
0.867±
0.095ab
0.740±
0.020abc
0.766±
0.016c
0.890±
0.038a
0.950±
0.024a
0.733±
0.045abc
1.054±
0.041a
0.857±
0.025a
0.777±
0.029abc
0.122ab
0.854±
0.039bc
0.864±
0.043a
0.602±
0.104cd
0.658±
0.047bc
0.752±
0.041c
0.898±
0.157a
0.759±
0.047abc
0.946±
0.871±
0.055abc
0.921±
0.713±
0.158bc
0.553±
0.146cd
0.841±
0.130bc
0.492±
0.019b
2.3.2磷含量由表3可以看出,不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株磷含量影响有明显不同。
从地上部来看,缺氮、缺钾和缺镁处理显著增加了巴西10号地上部磷含量,与对照相比分别增加了226.2%、135.5%和37.2%,缺磷处理则下降了80.8%;
而本地2号缺氮和缺钾处理植株磷含量所受影响较小,分别比对照增加了65.4%、34.8%,而缺磷、缺镁、缺硫和缺铁处理均降低了本地2号地上部磷含量,分别较对照下降了85.5%、55.8%、28.8%和34.7%。
两个基因型各处理的根部磷含量表现类似,巴西10号和本地2号缺氮、缺钾、缺镁和缺硫时磷含量均有所增加。
表3不同缺素处理对大豆植株磷含量的影响(mg/g)
Table3EffectsofdifferentelementdeficienciesonPcontentofsoybean
4.798±
0.104de
9.719±
0.430d
5.682±
0.311c
10.850±
0.690cd
15.650±
1.279a
34.060±
0.340a
9.396±
1.108a
20.190±
2.323a
0.920±
0.130f
0.858±
0.113f
0.822±
0.022f
1.059±
0.026e
11.300±
0.610b
19.300±
3.180b
7.661±
0.485b
18.410±
0.222a
5.865±
0.228cd
7.469±
0.013d
4.830±
0.430cd
10.100±
0.567cd
6.582±
0.051c
18.560±
0.358b
2.514±
0.183e
14.250±
3.032b
4.161±
0.199e
13.220±
0.440c
4.048±
0.357d
12.260±
0.841bc
4.226±
0.276e
4.421±
1.537e
3.713±
0.230de
7.906±
1.539d
2.3.3钾含量由表4可以看出,不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株钾含量也有较大影响。
地上部来看,缺钙显著增加了巴西10号钾含量,比对照增加了33.9%。
而缺氮、缺磷、缺钾和缺硫处理则降低了钾含量,比对照依次下降了17.0%、49.1%、81.1%和43.4%;
缺钙同样增加了本地2号地上部的钾含量,比对照增加了55.3%,而缺磷和缺钾处理则降低了钾含量,比对照降低了48.9%和89.4%。
在根部钾含量方面,巴西10号缺氮、缺钙和缺镁时钾含量增加明显,缺钾和缺铁处理钾含量则比对照下降显著;
而本地2号在缺钾和缺铁处理根部钾含量显著降低,其它各缺素处理时钾含量均没有显著变化。
表4不同缺素处理对大豆植株钾含量的影响(mg/g)
Table4EffectsofdifferentelementdeficienciesonKcontentofsoybean
32.820±
2.233b
1.638c
29.100±
0.619bc
36.530±
3.489ab
27.240±
2.699c
45.200±
1.238ab
2.477bc
40.720±
3.791ab
16.720±
1.072d
29.720±
1.072cd
14.860±
0.000d
34.670±
0.619ab
6.192±
0.619e
4.036±
0.321e
3.096±
3.715±
43.960±
0.619a
43.610±
4.497b
42.630±
6.331a
33.440±
1.517b
52.920±
5.360a
32.200±
1.238b
44.520±
7.814a
18.580±
28.480±
0.619cd
24.150±
0.000c
2.233bc
3.033b
23.460±
4.975d
25.390±
4.060c
20.670±
2.867c
2.3.4钙含量从表5来看,不同缺素处理对两个基因型的植株钙含量影响明显存在差异。
地上部钙含量方面,缺钾、缺钙和缺铁处理对巴西10号钙含量影响显著,缺钾处理比对照增加了31.5%,缺钙和缺铁处理则比对照下降了93.5%和23.9%;
而本地2号缺钾和缺硫处理钙含量比对照增加了38.4%和21.1%,缺钙、缺镁和缺铁处理钙含量与对照相比显著降低,依次比对照下降了90.2%、30.3%和31.7%。
在根部钙含量方面,不同缺素处理对钙含量影响较小,巴西10号只在缺镁和缺铁处理时钙含量比对照有所增加;
而本地2号仅在缺钙处理时钙含量有显著变化,比对照下降了75.9%。
表5不同缺素处理对大豆植株钙含量的影响(mg/g)
Table5EffectsofdifferentelementdeficienciesonCacontentofsoybean
5.162±
0.083bc
1.846±
0.088bc
5.563±
0.072c
1.604±
0.055ab
4.813±
0.267bcd
1.628±
0.043c
6.169±
0.354bc
1.094±
0.085bc
4.696±
0.198cd
1.574±
0.183c
5.022±
0.107cd
1.203±
0.056bc
6.788±
0.246a
1.663±
0.096c
7.700±
0.276a
1.437±
0.041b
0.334±
0.117e
1.345±
0.186c
0.543±
0.023f
0.387±
0.086c
5.944±
0.921ab
2.419±
0.244ab
3.877±
0.174de
2.347±
0.811a
5.611±
0.157bc
1.335±
0.119c
6.737±
0.773ab
1.483±
3.926±
0.361d
2.700±
0.559a
3.800±
0.591e
1.711±
0.144ab
2.3.5镁含量从表6来看,不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株镁含量也产生了显著影响。
在地上部镁含量方面,缺磷、缺钾、缺镁、缺硫和缺铁处理显著影响巴西10号地上部镁含量,与对照相比依次下降32.6%、58.0%、66.3%、29.0%和28.1%;
而本地2号只在缺钾和缺镁处理时镁含量显著下降,分别比对照下降了46.5%和68.6%。
根部镁含量来看,巴西10号缺钙处理比对照增加了57.5%,缺镁处理则比对照下降了76.2%;
而本地2号仅在缺镁处理时镁含量有显著变化,比对照下降了55.4%。
表6不同缺素处理对大豆植株镁含量的影响(mg/g)
Table6EffectsofdifferentelementdeficienciesonMgcontentofsoybean
4.345±
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