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)的大量營養(yǎng)元素之一，在磷礦資源有限和磷肥當季利用率低的雙重背景下，提高作物對磷素資源的高效利用已成為當今農(nóng)業(yè)發(fā)展亟需解決的重要課題。從植物磷營養(yǎng)性狀入手，開展作物根際土壤磷素動態(tài)轉化、根系適應低磷脅迫的塑性變化以及體內(nèi)磷素轉移和再利用的高效機理的系統(tǒng)研究，對于充分挖掘土壤磷庫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)實意義。本研究通過土培試驗，以不同磷效率基因型大麥為材料，對其在不同供磷條件下的根際土壤無機磷

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)無機磷在土壤中的含量變化來看，正常施磷水平下，各無機磷組分在根際土壤中的虧缺量均無顯著的基因型差異;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能力強于低

4、效基因型，且對活性較低的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、總根表面積、比根長、側根長及側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、不定根表面積僅在正常供磷條件下差異顯著。其中，總根長、總根表面積各施磷水平下對大麥植

5、株磷素吸收的貢獻較高。隨施磷水平降低側根長、側根表面積對大麥植株磷素吸收的貢獻增加，不定根長、不定根表面積對大麥植株磷素吸收的貢獻降低，表明，高基因型大麥在側根伸展上的優(yōu)勢有利于發(fā)揮其對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，表明其對低磷脅迫程度的適應性更強。
　　(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機磷含量，但對難溶態(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