全 文 ：　
第28卷 第3期 作　物　学　报 V ol. 28, N o. 3
2002 年5月　 345～ 350页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 345～ 350　M ay, 2002
不同基因型玉米硫素吸收利用差异研究
　É . 根系吸收动力学参数与品种对硫肥的响应Ξ
谢瑞芝　董树亭　胡昌浩　王空军
(山东农业大学农学院, 山东泰安, 271018)
摘　要　应用同位素示踪技术, 测定了34个不同基因型玉米水培幼苗根系对硫素的吸收动力学参数, 大田试验调查了
参试基因型在不同硫肥处理后的籽粒产量表现, 测定了植株硫素吸收总量。结果发现不同基因型玉米对硫肥的反应存
在很大的差异, 而苗期根系的硫素吸收动力学参数与该品种施用硫肥后硫素吸收总量和籽粒产量的变化有密切联系,
可以作为鉴定玉米对硫肥吸收利用效率的生理指标。
关键词　玉米; 基因型; 硫素; 动力学参数; 产量
中图分类号: S315　　　文献标识码: A
The D ifference of Sulfa te Uptake and Util iza tion in Genotypes of M a ize (Zea m ays
L. )
　É . Sulfa te Uptake K inetic Param eters and the Respondence of Var iety to Sulphur Fertil izer
X IE R ui2Zh i　DON G Shu2T ing　HU Chang2H ao　WAN G Kong2Jun
(S hand ong A g riculture U niversity , S hand ong T aian, 271018, China)
Abstract　 In a hydropon ics experim en t, sulfate up take k inetic param eters of 34 geno types of m aize (28 hybrids
and 6 inbreeds) w ere evaluated by using 35S trace techno logy. It w as found that the differences among
geno types w ere h igh ly sign ifican t. Grain yield and to tal sulfate abso rbtion w ere also investigated, so w as the
relationsh ip betw een sulfate up take k inetic param eters and the effect of sulphur fertilizer app lication. T he results
indicated that sulfate up take k inetic param eters could be used as an effective physio logical indicato r fo r screen ing
efficiency in sulfate up take and utilization of m aize geno types.
Key words　M aize (Z ea m ay s L. ) ; Geno type; Sulfate up take; K inetic param eters; Y ield
　　硫是蛋白质、氨基酸的组成成分, 参与光合作
用、呼吸作用以及氮素和碳水化合物的代谢, 是继
氮、磷、钾之后的第四大必需矿质元素, 在植物生
命活动中占有重要的地位[ 1 ]。据报道, 目前世界上
共有70多个国家和地区的土壤缺硫或潜在缺硫, 需
要补充硫肥[ 2 ]。玉米生物产量高, 硫肥的绝对需求
量大, 20世纪70年代, Cacco (1980) [ 3 ]就注意到不同
基因型的玉米对硫素的吸收存在明显的差别, 但是
有关玉米硫肥使用的研究多集中在硫肥的增产效果
以及硫素在植株体内的分配和再分配[ 4 ] , 没有涉及
玉米不同基因型之间的利用差异。本次试验利用同
位素示踪技术测定根系吸收动力学参数, 并与大田
试验相结合, 寻找可以作为鉴定玉米不同基因型硫
肥利用效果的指标, 为科学使用硫肥提供理论依
据。
1　材料和方法
供试材料为收集的34个玉米品种 (系) , 包括6
个骨干自交系, 我国玉米主产区的24个推广品种,
和4个特用玉米 (表1)。试验分为水培试验和大田试
验两部分, 分别于2000年在中国农科院原子能所和
山东农业大学教学基地进行。
1. 1　水培试验
在长80 cm、宽50 cm、深15 cm 的搪瓷盘中进Ξ 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (39870525)
作者简介: 谢瑞芝 (19722 ) , 女, 河南郑州人, 山东农业大学在读博士生, 研究方向为作物生态生理。
Received on (收稿日期) : 2001203227, A ccep ted on (接受日期) : 2001207208

行幼苗培养。搪瓷盘上用打过孔的纤维板作盖, 板
下衬尼龙纱网供玉米根系固定。供试种子用0. 1
molöL 的Ca (C lO ) 2表面消毒10 m in, 在人工气候室
中25℃恒温催芽, 待胚根伸长约2 cm 时移入培养盘
中, 每个盘中定植80株。先以Hoagland 完全营养液
培养5 d, 然后换用以M gC l2代替M gSO 4的缺硫营
养液培养4 d, 培养液液面达盘面。每个基因型选择
大小一致的幼苗供测试之用。
将玉米幼苗的根部完全浸入浓度分别为5、10、
20、50、100 ΛmolöL 的标记有35 S 的N a2SO 4溶液,
10 m in 后取出, 然后在0. 1 molöL 的N a2SO 4溶液中
清洗5 m in (吸收溶液和清洗溶液与根系的比例约为
每1 g 根鲜重50 mL 和500 mL 溶液) , 严格控制吸
收和清洗时间 (玉米幼苗培养和同位素示踪方法根
据 Cacco, 1980[ 3 ]的报道, 略有改进)。用滤纸吸干
根系的水分, 从根尖开始向上取约100 m g 左右的
根系, 剪成0. 5 cm 的小段, 置于样品盘中称重, 用
FJ22600型 Α、Β低本底测量仪测量, 5次重复。用不
同重量的根系测定仪器的计数效率, 校正自吸收差
异。吸收动力学参数 Km 和 V m ax 的计算, 根据
M ichaelis2M enten 方程, 按照L inew eaver2Burk 方法
用 SA S 统计软件求出。
1. 2　大田试验
采用裂区设计, 以两个硫素供应水平为主处
理: 分别为对照 (不施硫肥) 和每 hm 2施用150 kg 硫
磺粉, 供试品种为副处理, 随机排列, 小区宽
3. 3 m、长5 m、行距0. 66 m , 株距0. 25 m , 种植密
度均为60000株öhm 2。土壤中有机质含量为1. 14% ,
全氮含量 0. 147% , 速效磷 48. 7 Λgög, 速效钾
86. 5 Λgög, 有效硫62. 5 Λgög, pH 值为7. 52。播种
前撒施三元复合肥做基肥, 折合N 为240 kgöhm 2,
P2O 5为160 kgöhm 2, K2O 为240 kgöhm 2, 拔节期施
用90 kgöhm 2的N 做追肥。按照大田生产水平管理
操作, 记录生长状况, 达到生理成熟时 (乳线消失)
收获计产。收获时取样5株, 按照器官分开, 120℃
杀青30 m in, 80℃恒温烘干, 粉碎后做养分分析。
HNO 32HC lO 4硝化, 比浊法测定植株的全硫含量。
2　结果与分析
2. 1　不同基因型玉米根系硫素吸收动力学参数及
其分类
供试的34个基因型之间硫素吸收动力学参数
差别很大 , Km 的范围在4. 84～ 42. 29ΛmolöL 之
表1　不同基因型玉米品种 (系)根系硫素吸收动力学参数
Table 1　Sulfate uptake k inetic parameters of 34 genotypes of M a ize
编号
No.
基因型
Genotype
Km
(ΛmolöL ) Vm ax(Bqõg- 1õs- 1) 编号No. 基因型Genotype Km(ΛmolöL ) Vm ax(Bqõg- 1õs- 1)
1 鲁原92 L Y92 31. 83 429. 45 25 户单4号 HD 4 11. 32 563. 38
2 107 32. 96 307. 56 19 登海1号 DH 1 4. 84 430. 66
3 478 37. 62 334. 94 11 鲁玉16号 L Y16 5. 43 804. 51
4 齐319 Q 319 38. 03 358. 58 12 屯玉1号 TY1 5. 49 778. 82
5 8112 41. 83 385. 52 13 鲁玉10号 L Y10 6. 83 760. 46
6 8732 42. 30 425. 21 15 农大3138 ND 3138 10. 19 655. 31
7 白糯2号 BN 2 7. 87 274. 46 18 四密25 SM 25 13. 17 807. 75
22 豫玉22 YY22 9. 77 268. 26 14 陕单902 SD 902 9. 46 906. 78
8 白玉109 BY109 8. 92 311. 16 17 安玉5号 A Y5 11. 93 922. 51
20 掖单13 YD 13 9. 06 295. 08 16 唐玉10号 TY10 10. 89 1028. 29
10 高油115 GY115 12. 90 289. 86 28 掖单22号 YD 22 15. 88 1014. 51
27 郑单14号 ZD 14 13. 17 386. 03 29 登海9号 DH 9 17. 21 1002. 00
9 甜单8号 TD 8 11. 58 450. 92 30 陕单9号 SD 9 19. 65 620. 04
26 中单321 ZD 321 11. 34 436. 53 31 沈单7号 SD 9 19. 90 644. 05
23 掖单2号 YD 2 9. 73 424. 09 32 本玉9号 BY9 20. 05 642. 05
21 鲁单50 LD 50 9. 26 512. 56 34 西农11号 XN 11 23. 25 648. 51
24 豫玉25 YY25 10. 63 549. 45 33 农大108 ND 108 20. 13 837. 52
　A、6个基因型, 全部为自交系, 包括鲁原92、107、478、齐319、8112、8732 (Km≥30 ΛmolöL , Vm ax≤450 Bqõg- 1õs- 1) ;
　B、13个基因型, 包括4个特用玉米 (白玉109、白糯2号、甜单8号、高油115)和9个杂交种, 豫玉22、豫玉25、掖单2号、掖单13、郑单14、中单
321、鲁单50、户单4号、登海1号 (Km≤14 ΛmolöL , Vm ax≤600 Bqõg- 1õs- 1) ;
　C、10个基因型, 包括鲁玉16、屯玉1号、陕单902、农大3138、四密25、鲁玉10号、安玉5号、唐玉10号、掖单22和登海9号 (Km≤18 ΛmolöL ,
Vm ax≥600 Bqõg- 1õs- 1) ;
　D、5个基因型, 包括陕单9号、沈单7号、本玉9号、西农11和农大108 (Km≥19 ΛmolöL , Vm ax≥600 Bqõg- 1õs- 1) ;
643　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28卷

间, V m ax的数值范围在268. 26～ 1128. 29 Bqõg- 1õ
s
- 1之间 (表1)。以Km 和V m ax为指标, 进行标准化转
化, 根据欧氏距离的大小对参试品种 (系) 做聚类分
析, 将其分为4类 (图1)。
2. 2　不同基因型玉米的物质积累
2. 2. 1　不同基因型玉米的产量表现　　不同基因
型玉米的产量水平差别很大, 施用硫肥后的籽粒产
量的增加幅度也不相同。自交系的产量比较低, 单
图1　不同基因型玉米品种 (系)根系吸收动力学参数聚类图
F ig. 1　Dendrogram of 34 genotypes of M aize for sulfate up takes k inetic param eters
表2　不同基因型玉米品种 (系)单株产量
Table 2　Gra in weight per plant of 34 genotypes of M a ize (un it: g)
编号
No.
基因型
Genotype
S0
(CK) S10
增产率
Increase (% )
编号
No.
基因型
Genotype
S0
(CK) S10
增产率
Increase (% )
1 鲁原92 L Y92 55. 47±1. 5 63. 85±1. 4 15. 10 20 掖单13 YD 13 172. 51±3. 5 184. 31±4. 1 6. 84
5 8112 68. 45±1. 3 78. 64±1. 3 14. 89 21 鲁单50 LD 50 157. 85±2. 8 170. 17±2. 6 7. 81
3 478 76. 12±1. 2 88. 91±1. 7 16. 80 26 中单321 ZD 321 169. 97±3. 7 182. 61±4. 5 7. 44
6 8732 79. 12±1. 5 92. 95±1. 6 17. 48 22 豫玉22 YY22 169. 62±3. 2 180. 54±3. 4 6. 44
2 107 78. 51±1. 3 90. 52±1. 5 15. 30 8 白玉109 BY109 161. 75±3. 2 176. 60±3. 5 9. 18
4 齐319 Q 319 88. 00±1. 4 102. 80±1. 3 16. 82 24 豫玉25 YY25 181. 23±3. 9 196. 42±5. 2 8. 38
11 鲁玉16号 L Y16 156. 98±3. 1 179. 25±2. 9 14. 19 27 郑单14号 ZD 14 147. 21±2. 8 160. 72±3. 9 9. 18
28 掖单22号 YD 22 151. 60±2. 8 172. 12±3. 4 13. 54 19 登海1号 DH 1 169. 87±2. 9 182. 45±3. 2 7. 41
18 四密25 SM 25 147. 90±1. 4 168. 97±1. 2 14. 25 25 户单4号 HD 4 156. 32±3. 4 167. 83±4. 1 7. 36
12 屯玉1号 TY1 148. 75±3. 9 162. 38±3. 4 9. 16 9 甜单8号 TD 8 59. 23±1. 5 65. 36±1. 5 10. 36
15 农大3138 ND 3138 163. 84±3. 5 179. 54±4. 6 9. 58 23 掖单2号 YD 2 162. 10±2. 5 176. 52±3. 7 8. 90
17 安玉5号 A Y5 147. 56±3. 5 162. 25±3. 4 9. 96 10 高油115 GY115 138. 51±2. 8 154. 32±3. 1 11. 42
29 登海9号 DH 9 165. 25±3. 9 180. 81±4. 3 9. 42 30 陕单9号 SD 9 153. 84±4. 2 158. 43±4. 0 2. 98
14 陕单902 SD 902 142. 48±2. 7 157. 80±3. 2 10. 75 31 沈单7号 SD 9 148. 92±3. 1 154. 62±3. 4 3. 83
16 唐玉10号 TY10 141. 82±2. 6 157. 87±2. 9 11. 31 32 本玉9号 BY9 144. 26±2. 7 152. 34±3. 1 5. 60
13 鲁玉10号 L Y10 152. 31±3. 2 168. 52±3. 7 10. 64 34 西农11号 XN 11 162. 10±3. 7 168. 46±4. 2 3. 92
7 白糯2号 BN 2 142. 30±2. 3 153. 27±2. 6 7. 71 33 农大108 ND 108 187. 71±4. 2 196. 54±4. 6 4. 70
　注: S0, 不施用硫肥; S10, 每公顷施用150 kg 硫磺粉, 下同。　　Note: S0, no sulfate fertilize. S10, 150 kg sulfateöhm 2.
7433期　　　　谢瑞芝等: 不同基因型玉米硫素吸收利用差异研究　É 　根系吸收动力学参数与品种对硫肥的响应　　　　

株产量在55. 4 g 到102. 8 g 之间, 施用硫肥后增产
效果明显, 增产幅度在15% 左右。杂交种 (甜单8号
除外) 的产量在138. 51 g 到196. 54 g, 施用硫肥后
的增产幅度为2. 98%～ 14. 25% (表2)。
2. 2. 2　不同基因型玉米硫素积累量的变化　　由
于干物质总量与硫素含量不同, 供试的34个基因型
在不同处理中积累的总硫量也存在很大的差别, 单
株硫素积累总量最少的仅154 m g, 最多的则达413
m g, 总体来看自交系低于杂交种。与不施用硫肥的
处理相比, 施用硫肥使单株硫素积累量增加比例达
8. 58%～ 33. 69% , 远高于籽粒产量的增加幅度 (表
3)。
表3　不同基因型玉米品种 (系)单株硫素吸收总量
Table 3　Total sulfate absorbed per plant of 34 genotypes of M a ize (un it: mg)
编号
No.
基因型
Genotype
S0
(CK) S10
增产率
Increase (% )
编号
No.
基因型
Genotype
S0
(CK) S10
增产率
Increase (% )
1 鲁原92 L Y92 156. 70±3. 2 209. 49±4. 1 33. 69 20 掖单13 YD 13 358. 12±6. 2 410. 92±6. 8 14. 74
5 8112 154. 48±4. 9 205. 46±5. 8 33. 01 21 鲁单50 LD 50 237. 30±4. 3 272. 79±4. 5 14. 96
3 478 170. 30±3. 9 227. 92±5. 4 33. 83 26 中单321 ZD 321 277. 70±3. 5 320. 28±3. 8 15. 33
6 8732 187. 48±4. 3 248. 99±4. 8 32. 81 22 豫玉22 YY22 264. 16±3. 8 306. 42±4. 1 16. 00
2 107 215. 27±4. 8 277. 58±5. 3 28. 95 8 白玉109 BY109 239. 74±4. 1 288. 38±4. 7 20. 29
4 齐319 Q 319 181. 58±4. 6 234. 96±6. 5 29. 40 24 豫玉25 YY25 336. 69±4. 1 400. 42±4. 1 18. 93
11 鲁玉16号 L Y16 309. 41±5. 4 380. 82±5. 8 23. 08 27 郑单14号 ZD 14 296. 65±3. 6 351. 52±3. 4 18. 50
28 掖单22号 YD 22 248. 48±4. 8 306. 03±4. 7 23. 16 19 登海1号 DH 1 261. 57±4. 3 313. 14±5. 2 19. 72
18 四密25 SM 25 244. 67±3. 8 298. 84±4. 6 22. 14 25 户单4号 HD 4 248. 68±3. 0 298. 92±3. 2 20. 20
12 屯玉1号 TY1 248. 29±2. 9 311. 53±3. 2 19. 29 9 甜单8号 TD 8 164. 70±3. 7 193. 30±3. 6 17. 37
15 农大3138 ND 3138 293. 99±6. 4 371. 49±5. 8 26. 36 23 掖单2号 YD 2 287. 32±3. 5 335. 42±3. 9 16. 74
17 安玉5号 A Y5 212. 64±3. 8 268. 83±4. 2 26. 42 10 高油115 GY115 182. 14±4. 2 217. 27±3. 9 19. 29
29 登海9号 DH 9 261. 99±3. 5 333. 71±4. 0 27. 37 30 陕单9号 SD 9 251. 47±3. 9 280. 58±3. 5 11. 57
14 陕单902 SD 902 286. 06±4. 2 355. 75±5. 3 24. 36 31 沈单7号 SD 9 298. 28±4. 2 327. 80±5. 1 9. 90
16 唐玉10号 TY10 195. 55±3. 1 245. 94±4. 3 25. 77 32 本玉9号 BY9 227. 77±3. 1 256. 00±3. 7 12. 39
13 鲁玉10号 L Y10 300. 17±4. 1 386. 37±4. 3 28. 72 34 西农11号 XN 11 314. 51±4. 9 348. 09±5. 2 10. 68
7 白糯2号 BN 2 363. 45±6. 9 413. 65±7. 2 13. 81 33 农大108 ND 108 252. 77±2. 8 274. 47±3. 8 8. 58
2. 2. 3　以物质积累变化为基础的聚类分析　　以
不同处理间的硫素吸收总量和籽粒产量的变化幅度
为指标, 对参试的34个玉米基因型进行聚类分析,
按照欧氏距离的远近, 仍然将其分为四类 (图2)。
A、6个基因型, 全部为自交系, 包括鲁原92、107、
478、齐319、8112、8732 (硫素吸收总量增加30% ,
籽粒产量增加15% 左右)。B、13个基因型, 包括4个
特用玉米 (白玉109、白糯2号、甜单8号、高油115)
和9个杂交种, 豫玉22、豫玉25、掖单2号、掖单13、
郑单14、中单321、鲁单50、户单4号、登海1号 (硫
素吸收总量增加13%～ 20% , 籽粒产量增加7%～
11% 左右)。C、10个基因型, 包括鲁玉16、屯玉1
号、陕单902、农大3138、四密25、鲁玉10号、安玉5
号、唐玉10号、掖单22和登海9号 (硫素吸收总量增
加20% 以上, 籽粒产量增加9%～ 14% 左右) ; D、5
个基因型, 包括陕单9号、沈单7号、本玉9号、西农
11和农大108 (硫素吸收总量增加10% 左右, 籽粒产
量增加2%～ 5% )。
2. 3　不同基因型玉米硫素吸收和利用类型的划分
比较图1和图2可以发现, 以两种完全不同的指
标进行的聚类分析, 都把参试的34个玉米基因型分
为4种类型, 而且每种类型包括的基因型完全一致,
只是同类中的相对距离略有不同。参照两种分类的
指标, 可以将玉米对硫肥施用的响应分为以下4种
类型:
硫素敏感型: 以鲁玉16为代表, 该类型玉米的
Km 值小而V m ax值大, 对硫肥反应敏感, 施用硫肥后
硫素积累量和产量的增长幅度大, 硫肥的利用效率
高;
硫素较敏感型: 以掖单13为代表, 该类型玉米
的 Km 值小但V m ax值也小, 对硫肥反应不太积极,
施用硫肥后有一定的增产效果;
硫素迟钝型: 以农大108为代表, 该类型玉米
的 Km 值与V m ax值都比较大, 对硫肥反应迟钝, 施
用硫肥后效果不明显;
硫素特敏感型: 该类型全部由自交系组成, Km
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图2　不同基因型玉米品种 (系)硫素吸收总量和产量增加比例聚类图
F ig. 2　Dendrogram of 34 genotypes of m aize for the increase of to tal sulphur absorbed and grain yields
值大而V m ax值小, 但是对硫肥的响应非常明显, 施
用硫肥后植株硫素含量和产量的提高幅度最大。
3　结论与讨论
3. 1　不同基因型玉米的硫素吸收的差异
根系对矿质养分的吸收过程是用描述酶促反映
的M ichaelis2M enten 方程来模拟的, 其参数V m ax为
根系对离子的最大吸收速率, Km 是吸收速率为最
大吸收速率的1ö2时介质的离子浓度, 反映载体对
离子的亲和力。Grow ly (1975) [ 5 ]认为, 在自然选择
的过程中, 生物的不同基因型会向两个方向发展:
低 Km 的亲和战略 (affin ity strategy) 和高V m ax的速
率战略 (velocity strategy)。Cacco (1980) [ 3 ]曾将植物
的养分吸收分为四种类型: (1) 高V m ax和低 Km , 适
应范围广, 是最理想的模式; (2) 高V m ax和高 Km ,
适应高肥水条件下的生产; (3) 低V m ax和低 Km , 适
应瘠薄地区; (4) 低V m ax和高 Km , 没有任何优势的
组合类型。
硫素的吸收和运转受一个或多个硫运输蛋白共
同影响 (Pardee, 1966[ 6 ] ) , 不同的基因型必然导致
硫素吸收和运输过程之间的差异。研究结果表明,
不同基因型玉米硫素吸收利用的差异非常明显。
Cacco (1980) [ 3 ]认为, 玉米自交系倾向于低V m ax和低
Km , 而杂交种则多为高V m ax和高 Km。本次试验的结
果与前人的研究略有不同, 供试的34个玉米基因型
在4种类型中均有分布。笔者认为, 这种状况是长
期人工选择的结果。在人工选择压力下, 杜绝了劣
势类型在生产中推广的可能性, 所以没有低V m ax和
高 Km 类型的杂交种, 而出现理想模式的高V m ax和
低 Km 类型是不足为奇的。自交系的情况比较特殊,
在生存竞争中处于不利的地位, 生产上主要是利用
后代的杂种优势, 自身没有优势可言, 施用硫肥的
增产幅度比较大是因为基础产量低。
鉴于玉米硫素营养基因型间的显著差异, 筛选
营养利用高效品种, 创造新的种质资源, 提高肥料
利用效率是完全可能的, 应该受到育种工作者的重
视。不同基因型玉米施用硫肥后的增产效果有很大
的差别, 在生产上应根据品种特性, 科学施用, 有
效地利用资源, 提高经济效益。自交系对硫肥比较
敏感, 在繁殖和制种工作中, 更应注意硫肥的施
用。另外, 土壤中的硫形态变化复杂, 硫素的吸收
和利用还会收到其他因素的影响, 应该根据品种和
当地生产条件, 科学施用硫肥[ 7 ]。
3. 2　不同基因型玉米硫素吸收特性与其对硫肥的
9433期　　　　谢瑞芝等: 不同基因型玉米硫素吸收利用差异研究　É 　根系吸收动力学参数与品种对硫肥的响应　　　　

响应
Saccom an i(1981) [ 8 ]认为, 硫素的吸收利用效率
是由摄取阶段 (up take step ) 决定的, 而且V m ax的数
值与玉米的产量呈正相关 (R = 0. 837) , 但是本次试
验结果却并不完全相同。玉米根系吸收动力学参数
与该基因型对硫肥的反应存在密切联系, 证明硫素
的吸收利用能力是由摄取阶段限定的, 而且受两个
动力学参数共同作用。但是不同基因型玉米籽粒产
量与其V m ax数值的联系并不密切 (相关系数均在0. 1
左右) , 不能作为鉴定不同基因型玉米籽粒产量水
平的依据。生产实践证明, 玉米的产量性状是由多
个基因、多种性状共同决定的, 而吸收动力学参数
则仅能表征该品种对某一营养元素的吸收情况, 以
此来推断产量未免简单化, 即使存在很高的相关系
数, 也很牵强。但是根系硫素吸收动力学参数的差
异能够反映不同基因型玉米对硫肥的利用状况, 完
全可以作为筛选、鉴定不同基因型玉米对硫肥吸收
利用效率的生理指标。
3. 3　不同基因型玉米根系吸收动力学参数应用中
的问题
根系养分吸收动力学的研究自20世纪50年代开
展以来, 逐渐得到人们的重视, 而同位素示踪技术
的应用, 为吸收动力学参数的快速、准确测定提供
了可能, 已成为植物矿质营养研究的重要手段。根
系吸收动力学参数除了可以描述根系养分吸收特
性, 还可以用来评价基因型对环境养分状况的适应
性, 鉴定和筛选养分吸收高效基因型, 并预测根系
对土壤养分的吸收[ 9 ]。虽然最能体现营养元素利用
效率的仍然是大田生产中的经济产量, 但实验周期
长, 且易受到种植条件和环境条件的影响, 而根系
吸收动力学参数的测定仅需短期的幼苗培养, 实验
条件容易控制, 具有明显的优越性。
前人和我们的试验结果均表明, 该项参数确实
可以代表不同基因型玉米硫素吸收的特性, 能够作
为快速、有效地鉴定玉米硫素营养利用特性的生理
指标。但应该特别注意的是, 吸收动力学参数的测
定易受环境养分浓度和自身营养状况的影响, 而且
不同的苗龄 (或根龄) 也会影响动力学参数的测定。
Cacco (1977) [ 10 ]对玉米的研究就曾发现, 自交系在
根系生长的不同时期, 硫素吸收动力学参数的数值
不断变化。本次试验仅是对不同基因型玉米硫素吸
收利用效率鉴定指标的初步探索, 寻找确实能够代
表不同基因型玉米硫素吸收特性的幼苗培养条件和
苗龄, 还有待今后更深入的研究。
同位素示踪测定与数据分析方面得到中国农科院原
子能所杨俊诚研究员、朱永懿研究员的大力帮助,
特此致谢。
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