一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，根據(jù)特定時間段內(nèi)的磷和鈣積累速率以及木質(zhì)部汁液中的磷鈣比例，計算得出磷的再循環(huán)通量。該方法可對玉米植株體內(nèi)的磷含量進(jìn)行實時、動態(tài)監(jiān)測。
【專利說明】—種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玉米，特別是涉及一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷是玉米必需的營養(yǎng)三要素之一，土壤缺磷是制約糧食產(chǎn)量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素，其限制作用僅次于氮。而自然土壤中有效磷很少能夠滿足玉米最佳生長的需要。因此，發(fā)掘玉米自身磷營養(yǎng)高效的遺傳潛力，改良玉米磷營養(yǎng)性狀己成為提高磷肥利用率的有效途徑。
[0003]玉米是世界上重要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物，也是典型的低磷敏感性作物,土壤中磷的缺乏對玉米產(chǎn)量和品質(zhì)都將產(chǎn)生重大影響。近年來，國內(nèi)外關(guān)于玉米耐低磷的研究非?；钴S，主要集中在玉米的形態(tài)、生理和根系特征的變化。
[0004]玉米對生長介質(zhì)中磷素的吸收和磷素在植株體內(nèi)的轉(zhuǎn)運，是由位于細(xì)胞質(zhì)膜上的磷轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的需能主動運輸過程。在這一運輸過程中，根毛和表皮細(xì)胞所吸收的磷進(jìn)入皮層后，首先合成ATP、6 —磷酸葡萄糖、6—磷酸果糖、1，6 —二磷酸果糖和磷酸甘油酸等糖酵解中的含磷化合物，之后合成的有機(jī)磷迅速向中柱轉(zhuǎn)移。從皮層到中柱這一系統(tǒng)中無機(jī)磷占總磷量的60%以上。從中柱到導(dǎo)管，有機(jī)磷通過脫磷酸化過程而形成無機(jī)磷，然后輸送到地上部分。因此，明確玉米植株體內(nèi)磷素循環(huán)規(guī)律，是認(rèn)識玉米磷吸收機(jī)理和進(jìn)行磷效率改良的關(guān)鍵所在。
[0005]袁碩等研究表明，玉米磷循環(huán)模式圖可以揭示磷在玉米體內(nèi)木質(zhì)部和韌皮部中的循環(huán)和再分配規(guī)律。此模式圖的前提是植物只通過根系吸收養(yǎng)分，Ca2+只能單向地通過木質(zhì)部運往地上部各器官，在韌皮部中幾乎不移動。通過測定計算植株中各器官的Ca2+的凈增量和磷鈣比值來推算磷含量。而現(xiàn)有的關(guān)于植株體內(nèi)磷、鈣含量的測定方法需選用不同的分析測試手段分別進(jìn)行分析，P含量需采用比色法、Ca2+含量采用滴定法。這些方法大致需要經(jīng)過以下步驟，先將植株樣品轉(zhuǎn)化成溶液態(tài)，再分別進(jìn)行定性分析，然后對不同的待測元素分別進(jìn)行前處理，掩埋掉干擾元素，再選用不同的分析方法進(jìn)行定量分析，程序非常繁雜，測試時間長，無法滿足樣品及時快速檢測的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，以便對玉米植株體內(nèi)的磷含量進(jìn)行實時、動態(tài)監(jiān)測。
[0007]本發(fā)明的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法技術(shù)方案為，包括以下步驟:
[0008](I)玉米植株磷、鈣含量測定，采用等離子發(fā)射光譜儀測定玉米植株中磷和鈣的濃度；
[0009](2)木質(zhì)部汁液中的磷和鈣濃度測定；
[0010](3)磷的再循環(huán)通量計算。
[0011]步驟(I)中玉米植株磷、鈣含量測定具體為:[0012]①將采集到的不同生育時玉米各部位的樣品烘干得干樣；
[0013]②將干樣粉碎，過40目尼龍篩，然后裝入樣品袋，置干燥器中備用；
[0014]③稱取0.100-0.105g粉碎后的干樣于消煮管中，用移液管加濃硫酸3.5ml左右于消煮管中；
[0015]④加入質(zhì)量百分比為30%的雙氧水，于控溫消煮爐中消煮，每隔Ih加30%雙氧水，直至液體透明澄清；
[0016]⑤待消煮管冷卻至常溫后，吸取消煮液Iml至50ml的容量瓶中，加去離子水定容至 50ml ；
[0017]⑥用等離子發(fā)射光譜儀(ICPS-7500，Japan)測定其中的磷和鈣的濃度；
[0018]⑦計算不同生育時期玉米植株中的磷、鈣凈增量，其等于該生育時期后的樣品磷、鈣積累量減去該生育時期前相應(yīng)的樣品磷、鈣積累量。
[0019]步驟①具體為:將采集到的不同生育時期玉米各部位的樣品于恒溫干燥箱中105°C殺青30min后,在85°C烘干至恒重，
[0020]步驟④控溫消煮爐設(shè)定溫度高于170°C。
[0021]步驟⑥中等離子發(fā)射光譜儀工作條件為溫度20°C，相對濕度45%。
[0022]步驟(2)木質(zhì)部汁液中的磷和鈣濃度測定具體為:
[0023]①收集木質(zhì)部汁液；
[0024]②木質(zhì)部汁液中磷鈣濃度測定:收集到汁液用高純水按照1:10的比例稀釋后，用等離子發(fā)射光譜儀(ICPS)測定其中的磷和鈣的濃度，得出_
【權(quán)利要求】
1.一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)玉米植株磷、鈣含量測定，采用等離子發(fā)射光譜儀測定玉米植株中磷和鈣的濃度； (2)木質(zhì)部汁液中的磷和鈣濃度測定； (3)磷的再循環(huán)通量計算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟(I)中玉米植株磷、鈣含量測定具體為: ①將采集到的不同生育時期玉米各部位的樣品烘干得干樣； ②將干樣粉碎，過40目尼龍篩，然后裝入樣品袋，置干燥器中備用； ③稱取0.100-0.105g粉碎后的干樣于消煮管中，用移液管加濃硫酸3.5ml左右于消煮管中； ④加入質(zhì)量百分比為30%的雙氧水，于控溫消煮爐中消煮，每隔Ih加30%雙氧水，直至液體透明澄清； ⑤待消煮管冷卻至常溫后，吸取消煮液Iml至50ml的容量瓶中，加去離子水定容至50ml ； ⑥用等離子發(fā)射光譜 儀測定其中的磷和鈣的濃度； ⑦計算不同生育時期玉米植株中的磷、鈣凈增量，其等于該生育時期后的樣品磷、鈣積累量減去該生育時期前相應(yīng)的樣品磷、鈣積累量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟①具體為:將采集到的生長期各階段玉米各部位的樣品于恒溫干燥箱中105°C殺青30min后，在85 °C烘干至恒重。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟④控溫消煮爐設(shè)定溫度高于170°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟⑥中等離子發(fā)射光譜儀工作條件為溫度20°C，相對濕度45%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟(2)木質(zhì)部汁液中的磷和鈣濃度測定具體為: ①收集木質(zhì)部汁液； ②木質(zhì)部汁液中磷鈣濃度:收集到汁液用高純水按照1:10的比例稀釋后，用等離子發(fā)射光譜儀測定其中的磷和鈣的濃度，得出.0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，木質(zhì)部汁液的收集采用依靠植物根壓自然收集法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，依靠植物根壓自然收集法具體為:脫脂棉經(jīng)稀鹽酸、蒸餾水、去離子水清洗后烘干待用；在玉米不同葉位基部處用經(jīng)丙酮浸泡消毒的刀片快速切斷莖桿，用脫脂棉蘸去離子水，快速擦洗與根系相連的切口并吸干表面水分，開始的第一滴汁液用脫脂棉棄去；然后用脫脂棉附于切口處吸取溢出的汁液后放入IOmL的Eppendorf管中，每個重復(fù)5株；將收集液貯于超低溫冰箱中待測。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測玉米生長期內(nèi)磷素再循環(huán)的方法，其特征在于，步驟(3)磷的再循環(huán)通量計算具體為:①玉米在一定的生長時期內(nèi)營養(yǎng)元素的吸收可由直線方程來表示:lny=at+b，其中，y代表在這個生長期內(nèi)營養(yǎng)兀素的吸收量；a代表直線方程的斜率；t為生長時間；b代表截
距；從這個方程可以得出
【文檔編號】G01N21/73GK103616370SQ201310683545
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月14日
【發(fā)明者】劉霞, 王慶成, 翟學(xué)旭, 穆春華, 張秀清, 張慧, 齊世軍, 李宗新, 王盈樺, 劉林臣, 劉書聰, 趙紅香 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所