磷高效基因型大麥磷吸收及利用的生理生化特征.pdf

1、磷是限制作物增產(chǎn)的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，在磷礦資源有限和磷肥當(dāng)季利用率低的雙重背景下，提高作物對(duì)磷素資源的高效利用已成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展亟需解決的重要課題。從植物磷營(yíng)養(yǎng)性狀入手，開展作物根際土壤磷素動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化、根系適應(yīng)低磷脅迫的塑性變化以及體內(nèi)磷素轉(zhuǎn)移和再利用的高效機(jī)理的系統(tǒng)研究，對(duì)于充分挖掘土壤磷庫(kù)資源和作物自身磷素利用潛力，提高磷肥利用率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究通過(guò)土培試驗(yàn)，以不同磷效率基因型大麥為材料，對(duì)其在不同供磷條件下的根際土壤無(wú)機(jī)磷

2、組分、根系形態(tài)與生理特性、葉片磷組分及酸性磷酸酶活性特征展開了對(duì)比研究，闡明了磷高效基因型大麥磷高效吸收和利用的部分生理生化特性。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在極低磷（25 mg kg-1）、低磷(50 mg kg-1)和正常磷(75 mg kg-1)水平下，不同基因型大麥根際土壤有效磷含量均顯著低于非根際土壤，其中磷高效基因型大麥DH110+、DH147的虧缺程度（32.2％-44.5％）大于低效基因型DH49（17.4％-2

3、8.1％）。從不同形態(tài)無(wú)機(jī)磷在土壤中的含量變化來(lái)看，正常施磷水平下，各無(wú)機(jī)磷組分在根際土壤中的虧缺量均無(wú)顯著的基因型差異;但在極低磷和低磷水平下，高效基因型大麥根際土壤Ca2-P、Ca8-P和Al-P的虧缺量顯著高于低效基因型，F(xiàn)e-P在極低磷水平下的高效基因型中顯著虧缺，其含量分別較非根際土壤降低了6.2％-6.3％，Ca10-P、O-P的虧缺量無(wú)顯著的基因型差異。表明，高效基因型大麥利用土壤Ca2-P、Ca8-P和Al-P能力強(qiáng)于低

4、效基因型，且對(duì)活性較低的Fe-P有一定利用能力。
　　(2)不同施磷水平下，磷高效基因型大麥總根長(zhǎng)、總根表面積、比根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)及側(cè)根表面積均顯著高于磷低效基因型，分別為低效基因型的1.46-2.06倍、1.12-1.51倍、1.35-1.72倍、1.69-2.42和1.40-1.78倍，而平均根系直徑為低效基因型的70.6％-90.2％，不定根長(zhǎng)、不定根表面積僅在正常供磷條件下差異顯著。其中，總根長(zhǎng)、總根表面積各施磷水平下對(duì)大麥植

5、株磷素吸收的貢獻(xiàn)較高。隨施磷水平降低側(cè)根長(zhǎng)、側(cè)根表面積對(duì)大麥植株磷素吸收的貢獻(xiàn)增加，不定根長(zhǎng)、不定根表面積對(duì)大麥植株磷素吸收的貢獻(xiàn)降低，表明，高基因型大麥在側(cè)根伸展上的優(yōu)勢(shì)有利于發(fā)揮其對(duì)土壤磷素的探索和吸收。低磷脅迫下，磷高效基因型大麥根系活力顯著高于低效基因型，而其根系酸性磷酸酶活性則顯著低于低效基因型，表明其對(duì)低磷脅迫程度的適應(yīng)性更強(qiáng)。
　　(3)低磷脅迫顯著降低了不同基因型大麥下部葉和上部葉中的無(wú)機(jī)磷含量，但對(duì)難溶態(tài)磷含量影

6、響較小。低磷脅迫下，上部葉核酸態(tài)磷含量表現(xiàn)為高效基因型顯著高于低效基因型，而其在下部葉的含量則表現(xiàn)為高效基因型顯著低于低效基因型。低磷脅迫下，下部葉酯磷含量和分配比例表現(xiàn)為高效基因型低于低效基因型，且極低磷水平下，高效基因型下部葉酯磷分配比例（13.4％-17.0％）低于上部葉（19.6％-21.3％），低效基因型不同部位葉片酯磷分配比例差異較小。大麥上部葉酯磷含量受低磷脅迫時(shí)僅在低效基因型中有顯著降低，并顯著低于高效基因型。核酸態(tài)磷和