全 文 ：核 农 学 报 , 已一
盛枷介命 耐油 。血 ’如
稀土元素在甘蔗
一
体内运转
、
分配及其对磷 、钾素吸收的影响
邝炎华 刘琼英
华南农业大学生物物理研究室
郑粤美
广州
邓兆活 徐声杰
华南农业大学植物生理教研室 广州
应 用放射性 同位素 ‘ 弓‘
、 “ 及““ 研 究 了甘蔗 ‘ 、
讨稀土 元素饰的吸收及其对磷
、 钾素 以 代 吸收 的影响
。 结果表明 , 甘蔗
可 以 通过其根 系或叶 片吸收稀土 元素饰 二 甘蔗对饰的吸收
, 在 处理 后 第 一 天
,
随 着
时 间增加 而增加 。 处理后 第 天吸收达到 高峰 最大值 , 约 为 第 天吸收 的 一 倍
,
以 后 缓慢下 降 · 甘蔗植袜对饰的吸收不 用率仅 为 。
·
一 · 饰在甘蔗 各 器官
中的分配 , 喂饲根部处理表现 为 根 茎 叶 涂布叶 片处理表现 为 叶 茎 根 ·
、 、
的 。 。
· 、 、 、 、 、 和 的梢 酸化物
处理 , 均能提高甘蔗根 系叶磷 ’
、
枷 的吸收 而 的各种稀
土 元素处理则表现 较 明 显 的 抑 制 作 用 。 的 。
· 、 、
、 、 、 及 的峭 酸化物 处理能显著地提高甘蔗根 系的活 力 , 比 对照提高
一 。 其中尤 以
、
的 , 育酸化物及 。 。
· 连 为最显著 。
关健词 甘蔗 稀土 元素 吸收 分 配
前 言
于 一 年首次在大麦
、 毛棒 、 烟草及葡萄 叶片中发现含有少 量 稀 土 元
素 〔‘“
, ‘“ 。 于 年在美国的多种土壤 中发现稀 土 含 量为 一 〔‘ 」
。
但施用稀土元素促进农作物生长发育的研究则始于本世纪的 一 年代
。 我国在 年代初开
始这方面的研究
。 近年来的研究证明 , 稀土元素在一定的条件下对一些农作物确有较稳定的
增产和改善品质的作用 〔“ ’。 甘 蔗 人。 方。认 为我国重要经济作 物 之
一
,
近年来的田间试验研究表明 , 稀土元素处理能获得较明显的增糖
、
增产效果 〔“ 〕
。
本文着
重探讨稀土元素饰在甘蔗体 内的分配
、
运转规律及不同 浓 度
、
不 同稀土元素处理甘蔗对磷 、
钾素 以 “ 。 代 吸收及根系活力的影响
, 以期探 讨 其 生理作用 , 为稀土元素农用安全性
评价
, 提高和改进甘蔗大面积施用稀土元素的技术 , 以及科 学施肥提供理论依据
。
此文于 年 月 日收到 。
期 稀土元素在甘蔗 。
】
。 ‘ 灯川
· 。仇
,
体内运转
、 分配及对磷 、 钾紊吸收的影响
材 料 与 方 法
试验材料 试验用甘蔗 叮 。 。批 。 沁扭 一 品 种为中糖特性的 , 均为
月龄的盆栽苗
。 ‘ 为中国原子能科学院提供的 ‘
一
司
‘
经硝酸处 理 转 化 而
·
成 。 。 。
、 。 。 、 。 。 、 凡 。
、 ’ 。 通 , 、
。 ·
由广东省稀土研究所提供的稀土氧化物
、 、 。 、 。 、 , 、
。分别 经硝酸处理转化而成 。 农用混合稀土 〔
一 ·
〕为河南省商 丘冶炼
化工厂生产的产品 , 含氧化稀土 量为
。
试验方法 甘蔗对稀土元素饰 “ ‘ “ 的吸收及分配 根部喂饲饰 “ ’
处理 。 选择生长一致的甘蔗幼苗 , 洗净根部
,
放 入 曲 氏营养液 中培养 小时后
, 力
一
入放射性活度为 件 的“ ‘ 溶液 比度为 , 重复 次 。 培养
、
、 、 、 天后取出植株 , 分别用 。载体溶液及 自来水冲洗干 净 。 剪 取 其 根
、
茎 、 叶器官 , 经烘干
、
磨碎
、
称 量及制样 , 用美 国 公司生产的
、
日
、
丫低 本 底自
动 计数系统进行相 对放射性测 量 , 所有数据 均经衰变校正
。 叶片 涂 布 饰 ‘ 弓 ‘ 处
理 。 选择生长一致的甘蔗幼苗对其第 叶位 自上而下 涂布 ’毛‘ 。 。液溶共 卜 林
比度为 , 重复 次 。 经
、 、 、 、 、
天取样 。 样而犷按 二法 韭行处理及市
对放射性测量
。
稀土元素处理根系对甘蔗吸收磷 “ “ 铆 、 “ 的影 响 选择生长一致的
一
甘蔗幼
苗 , 将其根系分别 浸在浓度为
、 、 、 、 一 的 。
、 。 、
。 、 、 、 及
·
溶 液
户
,
处理 小时后取出冲干净
,
再 放 入含 “ ‘ 溶 液 件 比度 协
及‘ “ 溶液 比度 的 。 氏营养液乍
『 。
另取处理的
一
甘蔗 幼春「
根系浸在 氏营养液 中 , 并加进相 同微居里数的 “ “ ‘ 及““ 溶液为对照 。
小时后分别剪取植株的地上部叶片 , 按上法进行样品处理及相 对放射性活度测 量
。
稀土元素处理 叶片对甘蔗吸收磷 “ “
、
铆 “ 之 的影响 选择盆栽 中的
一
甘蔗幼
苗 , 在分孽一拔节期喷洒 的 溶液 , 小时后于 才蔗 的第
叶位 自上而下 叶片分别 涂布 “ “ ‘ 溶液 件 比度 一 及“ 。
溶液 协 比度 。 另分别喷洒去离子水 及涂布相 同微居里 数 的
“ “ 及 ““ 溶液为对照 。 次重复 , 随机排 。 经
、 、 、 、 、 、 及 天
分别取样
。
根据
’ “ 及 ”‘ 标准样品 的放射性 分别 为 “ 及 “ 。 计算
出各器官对 “ “ 及“ “ 的吸收利用率
。 样品处理及相对放射性活度 测量同上
。
根系活力测定 按 介 〔‘ , 法测定根系脱氢 酶 活 性
, 用 四 氮 哗 还 原 量
· 一 ‘鲜根
· 一 ‘表示
。
结 果 与 讨 论
一 甘蔗对稀土元素钵 ‘ 咯‘ 的吸收及在各器官中的分配
试验结果表明
, 甘蔗分孽一拔节期应用“ 工 只 。
, 。喂 伺根部及涂布叶片处理 小时
, 便可测 量出各器官的放射性 。 说明甘蔗可以通过其根部或叶片迅速 吸 收 稀 土 元 素 柿
“ 用饰 ‘ 峪‘ 喂饲根部处理 表
‘
后的第 一 天内
, 吸收量随着时 间的增加
后‘
农 学 报 卷
表 根部处理饰 ‘ ‘ 在甘蔗植株各器官中的分配
‘ 咯 ‘
处理后天数
一器官及项目 一 一
一一一 一一 一一一
根 吸 收 量
。
占全株 响
肠
茎 吸 收 量
。 。 。
占全株 肠
肠
叶 吸 收 量
占全株 肠
肠
吸 收 量 、
吸收利用率
呱
一
“ 一
,
,
、 ’礴 ‘ 二气 稠 户 一 布丁一一 ,甲 , , 甲一片井呀了了苏一二户甲州侧尸丁二 , 甲了 六 ,贾 , , 万 入
里 去 王 一 ‘ ‘
而增加
。 至第 天 , 吸收达到高峰 最大值 , 约为第 天吸收的 一 倍
。 吸收的 饰 “ ‘
主要分布在根部 , 其次为茎 和叶 。
涂布叶片处理 表 , 对饰 “ ‘ 的吸收也是处理后第 天达最大吸收值 , 随后 开
始下降 。 这 与我们 年的水稻试验结果大致相 同 〔毛 ’。 涂布叶片处理 , 吸收的饰 ‘ 毛‘
则主要分布在 叶中 , 其次为茎和根 。 试验结果还表明 , 甘蔗植株对饰 “ 的吸收 率相
当低 , 为 一
, 这 与某些文献报道相一致 〔
, “ 。
二 稀土元素处理根系对甘蔗吸收磷
、 钩素的影响
试验结果表明 图 ,
、 、
的
、 、 、 、 、
的硝酸化物及
·
处理甘蔗根系 , 对 “ 的吸收分别 比对照增加 一 、 一
、
一 一
、
一
、
一 及 一
, 其 中 以 浓 度
、
的
、 、 、 的硝酸化合物及
·
效 果 最 佳 , 吸 收 “ 量 最
高
。
而高浓度 的各种稀土元素处理则有较明显的抑制作用
。 这与吴兆明等人的
期 稀土元素在甘蔗 亏舀。 。 , 。 方。‘,
。 。 休内运转
、
分配及对磷 、 钾素吸收的影响
表 叶 片涂布柿 “ ‘ 在甘蔗植株各器官中的分配
“ ’
亡
⋯一引川
一,‘︸︸︸曰﹄乙
一翩州一 一
器官及项 目 竺登理以
,庄
吸 叹 量
占全株 肠
呱
吸 收 量
占全株 呱
肠
吸 收 量
占全株 肠
呱
一州刻
吸 收 量
全 植 株
吸收利用率
肠
’‘ ’ 又 一
试验报道一致
, 。 从图 一还可看出 , 、
、 〕 的 、
、 、 、 硝酸 化
物及 ,
·
等稀土元素处理 , 对 日‘ 的吸收也 比对照分别 增加 一
、
一
、 一
、
一
、
一
、
一 及 一
, 其
中也 以 浓度 为 及 的
、 、 硝酸化合物及 ,
·
处理效果
最佳 。 而高浓度 的各种稀土元素处理的结果 与“ “ 相似 , 有较明显的抑制作用 。
以上试验结果证明 , 稀土元素具有促进甘蔗吸收磷
、
钾元素的生理功能 “ , 从而为甘蔗
增糖 、 增产奠定 了物质基 础 。 但是 , 不同稀土元素对农作物的效应是不相 同的 。 一定浓度 范围
的 、
、
硝酸化物及
·
等稀土元素处理甘蔗根系 , 均具有较明
卜
显的
促进对磷 、 铆素吸收的效果 , 而
、 、 硝酸化物的效果则不如前几种稀土 元 素 。 这与
吴兆明等 〔 ’。 〕的试验结果相似 。
三 稀土元素处理叶 片对甘蔗吸收磷 、 枷素的影响
从图 可见 ,
·
处理叶片后 , 第 一 天根
、 茎 、 ‘ 叶 、 心 汗卜等各器官对磷
素的吸收利用率一直 增加 。 根 、 茎 、 叶及心叶对“ “ 的吸收利用率 , 处理 比对 照 分 别 提 高
一
、 。 一 、 一 及 一 植株对“ 的吸收利用率 处
理 比对照提高 一
。
从 图 可见 , 稀土元素处理后第 一巧天 , 与磷 素 相似
。 根 、
乌仑 核 农 学 报 卷
一一
一
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稀土元素处理根系对甘蔗吸收磷 ,
、
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素的影响
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·
处理叶片对甘蔗吸收利用“ 的
影响
。 ·
“ 、
,
十
‘
‘ ,
。
‘
·
‘
图 。
·
处理叶片对 甘蔗吸收利用
的影响
· 一
卫
套
于
‘图
、 日一卜及心 价卜等器官对铆的吸收利用率与磷 素相似 , 根
、 茎 、 目
一
卜及心叶对
, 处理 比对照分别提高 一
、
“ 的吸收利用率 , 处理 比对照提高
‘ 一
、
一 及
一
。
“ 的吸 收 利 用
一 植株
茎率对
在甘蔗分集一拔节期 喷施稀土元 素 , 可促进甘蔗对磷 , 铆素的吸收利用
, 使大部分磷
铆素集中运输至地上部的茎
、
叶器官
,
尤其是植株的幼嫩心叶 。 稀土元素处 理 后 第 一 天
中 , 植株茎
、
叶器官对“ 及 ” 的吸收利用率均高于根部
均匀 , 优先运转至生长及代谢活动最旺盛的器官 中仁“ ‘ 性 ,
, 且在植株 各器官 中的分配井不
以满足生长发育的需要 , 间接地
促进了甘蔗体 内多种生理代谢过程的进行
,
有利于甘蔗的增糖
四 稀土元素对甘蔗根系活力的影响
、 增产 〔‘ “ ‘“
, ‘“ , “ 。
期 稀土元素在甘蔗 。 朋 , 。 体内运转
、 分配及对磷
、 钾素吸收的赓响 引
’ , 一
⋯一分一 。
一
布只万下丁一一一 , 一勺甲一一一一一
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稀土元素处理对甘蔗根系活力的影响
十⋯〕
。 即 , 代
,
⋯即。洲忍出口︶和。曰妇胆成彩
试验证明 图 , 不同稀土元素处理 , 皆能显著地提高甘蔗根系的活力 ‘
、
、 、 、 、
硝酸化物及 。 。
·
处理 , 分 别 比 对 照 提高 、
石 、 、 、 、 及 。 其 中
、
硝 唆化物及 , 厂
·
压 处理最显著
。 稀土元素能促进作物根系的生长发育 , 处理植株根系 比对照变 得 粗
、
短
、
健壮 , 体积增大 , 从而为作物的营养生长奠定 了基础 〔“
。 因而进一步说明了稀土元素
处理为什么 能促进根系对磷
、 钾素的吸收利用率 。
参 考 文 献
〔门 山东农学院 , 西北农学院编 植物生理学实验指导 。 山东科学技术出版社 , 厂 。 一
〔 〕郭伯生 稀土农用研究 的现状与前景
。 中国稀土学报 , , 一 。
’ ‘
〔 〕庄学调等 稀土对甘蔗有明显增糖增产效果
。 甘蔗糖业 甘蔗分刊 , , 一 仇
〔 〕邝炎华等 应用 ,“ 示踪研究 水稻对饰 的吸收箱分配规律
。 环境科学 ,
, 均 、。二 线二
仁 淑大仄寺 , 双作物甲 稀土兀索 的吸收 , 输送友分布 。 中 国 稀丰学 报
, , 一 。
〔 〕朱永鲍等 稀土元素饰在春小麦中的积累
。 原子能表业 应用 , , 一
。
”〔 〕吴兆 明等 稀土 元素对农业增产作用的研究 稀土元素对作物某些生 理过程的影响 。 中 国 稀 土 学 报 ,
日丫,
〔叭王常华 稀土对小麦吸收矿 物质和氮意
,
代谢 的影响 。 户 国稀土学报 , 始 一
〔。〕傅家端等 硝酸贫土对水稻碳水化合物代谢和对花生磷素 吸收再分配的影响
· 中山大学学报 自然科学 ,
, 习 一 。
〔 〕吴兆明等 稀土元素对植物扦插 的影响
。
中国稀土学报 , , 一 。
〔门 雷宏 淑 植物的磷素营养 。 植 物生理学通讯 , , 一
。
〔 〕张振堵等 无机磷对叶片淀粉 和蔗糖积 累的影响 。 植物生理学学报 , , 一 。
〔田 沈允钢等 磷酸盐对光合磷酸化及 电子传递 的调节作用
。 全国光合作用机理学术对论会论文集
。 中国 植物生理学会
编 , 大粉年 习
。
〔 〕刘 汉图等 关于稀土 元素提高作物产量机理的初步研究 。 湖南师院学报 自然科 学报 ,
‘
, 。
〔、 〕 。 , 人 。 。 。 。 。二 、 。 。
, 、 ,
,
。, ,‘。 , , 一 ,
〔 〕 ,
〔了〕 , 。
’
, , 一。一
〔 〕
了 一
反 , , 一 飞一
。 资
, ,
〔 。 〕 百 , ‘ , 么 一 示
, , 了 一
〔 〕 , 土 王 。 己日 沉
, 一 , 一 滩
注滩。扭 助 扭附 抽公 伽 翻破
。。 , 一
,
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‘ 夕 ‘。 ” ‘ 。 宕口 ‘ , , 之
‘ 夕 , “ 夕
,
,
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,
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, , , 石
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。 · , , , , ,
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, , ,
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