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《发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)》2011年
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施磷对玉米磷素分配及植酸磷积累的影响

马杰  卞芬茹  马文奇  李兰海  
【摘要】:磷素是植物生长过程中重要的营养元素之一,磷的亏缺将限制作物生长。磷在作物籽粒中主要以植酸形态存在。植酸(phytic acid PA),也称肌醇六磷酸(inositol hexa phosphoric acid,IP6),通常以钾、镁、钙、铁和锌等矿质元素和/或蛋白质复合物的形式,存在于禾谷类、豆类和油料作物种子中。植酸是在种子的形成过程中合成,它是一种对种子的形成、萌发和植物生长具有重要生理作用的内源物质。植酸磷作为磷的一种形态,主要储存在籽粒中,一般占种子总磷的60-80%。植酸和植酸盐不能被非反刍动物吸收,因为单胃动物缺乏分解植酸磷的酶,大量不能被吸收利用的磷素将通过粪便排出。实际生活中通常要在饲料中添加植酸酶,这将会增加成本,造成磷资源的极大浪费和巨大的环境风险。因此,如何降低玉米植酸磷含量成为目前玉米科学研究的重要方向。本文研究探讨磷肥施用量对8个玉米自交系和16个华北地区常见的玉米杂交种完熟期不同部位的磷素浓度与积累量的影响。试验中磷肥设3个水平,分别为不施磷肥区、中量施磷肥区和高量施磷肥区,采用裂区设计,施磷量为主区,品种为副区,重复3次。通过常规方法测定总磷(P)、无机磷(Pi)、植酸磷(PAP)含量。随供磷水平的增加,各部位磷素浓度和积累量的变化,存在明显的基因型差异。结果表明:随供磷水平的增加,一定程度上玉米籽粒中P、PAP的浓度和积累量也增加。其中玉米PAP浓度和积累量对施磷的反应存在显著的基因型差异。不同自交系玉米的PAP浓度对磷肥的反应变化趋势可分为3种类型:随着磷水平的增加而增加;随着磷水平的增加呈下降趋势;随着磷水平的增加呈"增加--降低"趋势。不同杂交种PAP浓度对供磷水平的反应与自交系略有不同,分为3种类型:随着磷水平的增加,PAP浓度呈增加的趋势;"增加--降低"趋势;PAP含量变化平稳。不同自交系的PAP积累量对磷的反应变化趋势不同,除了齐319随着施磷水平的增加先增加,后略有降低,其它各品种随着磷水平的增加PAP积累量不断增加。杂交种的PAP积累量对供磷水平的反应也存在较大差异,可分为四种类型:随着磷水平的增加,PAP积累量呈增长趋势;玉米品种呈"增长--下降"的趋势;永研2号和郑单958两个品种总体呈下降的变化趋势;鲁单9002、冀玉9号、豫玉23和永研1号呈"降低--增长"的趋势。8个自交系中,齐319的PAP含量较低,与王晖等人的研究结果一致。杂交种中金海5号籽粒磷浓度与积累量均高于浚单20,与卞芬茹对种子植酸磷的研究结果相同,说明玉米种子中植酸磷浓度高的品种,其生产出的籽粒中植酸磷浓度也高。因此,生产中可以尽量种一些植酸磷含量低的玉米品种。本试验通过研究不同基因型玉米对施磷的反应不同,为进一步降低玉米籽粒PAP积累的研究提供依据。同时,在实际农业生产过程中可以根据不同玉米品种受磷肥影响的情况来制定施肥量,来提高磷肥的利用效率,降低籽粒中植酸磷的积累量,减少磷素浪费对环境造成的污染。
【作者单位】:中科院新疆生态与地理研究所 河北农业大学
【分类号】:S513

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