一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，根据特定时间段内的磷和钙积累速率以及木质部汁液中的磷钙比例，计算得出磷的再循环通量。该方法可对玉米植株体内的磷含量进行实时、动态监测。
【专利说明】—种检测玉米生长期内磷素再循环的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玉米，特别是涉及一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法。
【背景技术】
[0002]磷是玉米必需的营养三要素之一，土壤缺磷是制约粮食产量进一步提高的关键因素，其限制作用仅次于氮。而自然土壤中有效磷很少能够满足玉米最佳生长的需要。因此，发掘玉米自身磷营养高效的遗传潜力，改良玉米磷营养性状己成为提高磷肥利用率的有效途径。
[0003]玉米是世界上重要的粮食和经济作物，也是典型的低磷敏感性作物,土壤中磷的缺乏对玉米产量和品质都将产生重大影响。近年来，国内外关于玉米耐低磷的研究非常活跃，主要集中在玉米的形态、生理和根系特征的变化。
[0004]玉米对生长介质中磷素的吸收和磷素在植株体内的转运，是由位于细胞质膜上的磷转运蛋白介导的需能主动运输过程。在这一运输过程中，根毛和表皮细胞所吸收的磷进入皮层后，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，之后合成的有机磷迅速向中柱转移。从皮层到中柱这一系统中无机磷占总磷量的60%以上。从中柱到导管，有机磷通过脱磷酸化过程而形成无机磷，然后输送到地上部分。因此，明确玉米植株体内磷素循环规律，是认识玉米磷吸收机理和进行磷效率改良的关键所在。
[0005]袁硕等研究表明，玉米磷循环模式图可以揭示磷在玉米体内木质部和韧皮部中的循环和再分配规律。此模式图的前提是植物只通过根系吸收养分，Ca2+只能单向地通过木质部运往地上部各器官，在韧皮部中几乎不移动。通过测定计算植株中各器官的Ca2+的净增量和磷钙比值来推算磷含量。而现有的关于植株体内磷、钙含量的测定方法需选用不同的分析测试手段分别进行分析，P含量需采用比色法、Ca2+含量采用滴定法。这些方法大致需要经过以下步骤，先将植株样品转化成溶液态，再分别进行定性分析，然后对不同的待测元素分别进行前处理，掩埋掉干扰元素，再选用不同的分析方法进行定量分析，程序非常繁杂，测试时间长，无法满足样品及时快速检测的要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，以便对玉米植株体内的磷含量进行实时、动态监测。
[0007]本发明的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法技术方案为，包括以下步骤:
[0008](I)玉米植株磷、钙含量测定，采用等离子发射光谱仪测定玉米植株中磷和钙的浓度；
[0009](2)木质部汁液中的磷和钙浓度测定；
[0010](3)磷的再循环通量计算。
[0011]步骤(I)中玉米植株磷、钙含量测定具体为:[0012]①将采集到的不同生育时玉米各部位的样品烘干得干样；
[0013]②将干样粉碎，过40目尼龙筛，然后装入样品袋，置干燥器中备用；
[0014]③称取0.100-0.105g粉碎后的干样于消煮管中，用移液管加浓硫酸3.5ml左右于消煮管中；
[0015]④加入质量百分比为30%的双氧水，于控温消煮炉中消煮，每隔Ih加30%双氧水，直至液体透明澄清；
[0016]⑤待消煮管冷却至常温后，吸取消煮液Iml至50ml的容量瓶中，加去离子水定容至 50ml ；
[0017]⑥用等离子发射光谱仪(ICPS-7500，Japan)测定其中的磷和钙的浓度；
[0018]⑦计算不同生育时期玉米植株中的磷、钙净增量，其等于该生育时期后的样品磷、钙积累量减去该生育时期前相应的样品磷、钙积累量。
[0019]步骤①具体为:将采集到的不同生育时期玉米各部位的样品于恒温干燥箱中105°C杀青30min后,在85°C烘干至恒重，
[0020]步骤④控温消煮炉设定温度高于170°C。
[0021]步骤⑥中等离子发射光谱仪工作条件为温度20°C，相对湿度45%。
[0022]步骤(2)木质部汁液中的磷和钙浓度测定具体为:
[0023]①收集木质部汁液；
[0024]②木质部汁液中磷钙浓度测定:收集到汁液用高纯水按照1:10的比例稀释后，用等离子发射光谱仪(ICPS)测定其中的磷和钙的浓度，得出_
【权利要求】
1.一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)玉米植株磷、钙含量测定，采用等离子发射光谱仪测定玉米植株中磷和钙的浓度； (2)木质部汁液中的磷和钙浓度测定； (3)磷的再循环通量计算。
2.根据权利要求1所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤(I)中玉米植株磷、钙含量测定具体为: ①将采集到的不同生育时期玉米各部位的样品烘干得干样； ②将干样粉碎，过40目尼龙筛，然后装入样品袋，置干燥器中备用； ③称取0.100-0.105g粉碎后的干样于消煮管中，用移液管加浓硫酸3.5ml左右于消煮管中； ④加入质量百分比为30%的双氧水，于控温消煮炉中消煮，每隔Ih加30%双氧水，直至液体透明澄清； ⑤待消煮管冷却至常温后，吸取消煮液Iml至50ml的容量瓶中，加去离子水定容至50ml ； ⑥用等离子发射光谱 仪测定其中的磷和钙的浓度； ⑦计算不同生育时期玉米植株中的磷、钙净增量，其等于该生育时期后的样品磷、钙积累量减去该生育时期前相应的样品磷、钙积累量。
3.根据权利要求2所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤①具体为:将采集到的生长期各阶段玉米各部位的样品于恒温干燥箱中105°C杀青30min后，在85 °C烘干至恒重。
4.根据权利要求2所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤④控温消煮炉设定温度高于170°C。
5.根据权利要求2所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤⑥中等离子发射光谱仪工作条件为温度20°C，相对湿度45%。
6.根据权利要求1所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤(2)木质部汁液中的磷和钙浓度测定具体为: ①收集木质部汁液； ②木质部汁液中磷钙浓度:收集到汁液用高纯水按照1:10的比例稀释后，用等离子发射光谱仪测定其中的磷和钙的浓度，得出.0
7.根据权利要求6所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，木质部汁液的收集采用依靠植物根压自然收集法。
8.根据权利要求7所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，依靠植物根压自然收集法具体为:脱脂棉经稀盐酸、蒸馏水、去离子水清洗后烘干待用；在玉米不同叶位基部处用经丙酮浸泡消毒的刀片快速切断茎杆，用脱脂棉蘸去离子水，快速擦洗与根系相连的切口并吸干表面水分，开始的第一滴汁液用脱脂棉弃去；然后用脱脂棉附于切口处吸取溢出的汁液后放入IOmL的Eppendorf管中，每个重复5株；将收集液贮于超低温冰箱中待测。
9.根据权利要求1所述的一种检测玉米生长期内磷素再循环的方法，其特征在于，步骤(3)磷的再循环通量计算具体为:①玉米在一定的生长时期内营养元素的吸收可由直线方程来表示:lny=at+b，其中，y代表在这个生长期内营养兀素的吸收量；a代表直线方程的斜率；t为生长时间；b代表截
距；从这个方程可以得出
【文档编号】G01N21/73GK103616370SQ201310683545
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】刘霞, 王庆成, 翟学旭, 穆春华, 张秀清, 张慧, 齐世军, 李宗新, 王盈桦, 刘林臣, 刘书聪, 赵红香 申请人:山东省农业科学院玉米研究所