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在养分亏缺条件下,玉米根系形态和生理的改变对养分资源获取具有极其重要的作用。揭示不同基因型玉米根系对低铁、低磷胁迫的响应及玉米在磷铁交互作用下的变化对玉米磷铁营养研究具有至关重要的意义。本论文通过营养液培养试验,研究了两种不同氮效率基因型玉米郑单958(Zea mays L.cv.ZD958)和先玉335(Zea mays L.cv.XY335)根系形态和养分吸收对低铁、低磷胁迫及铁磷耦合的响应,探明不同基因型玉米根形态和养分吸收之间的关系以及铁、磷元素资源的获取策略。主要研究结果如下:1、不管磷供应如何,ZD958具有比XY335更高的苗干重和磷吸收,低磷条件下ZD958与XY335的根干重无差异,高磷条件下ZD958具有比XY335更小的根干重。低磷胁迫下两个基因型玉米的总根长、根表面积、平均根直径和根毛长度均无显著差异,在高磷下ZD958具有比XY335更大的平均根直径和更小的总根长、根表面积,两个玉米基因型根毛长度无显著差异,因此认为两种不同氮效率基因型玉米不是通过根形态的改变来获取磷素;在两个磷水平下,ZD958具有比XY335更高的柠檬酸、苹果酸浓度,但酸性磷酸酶无差异;在磷浓度为12.5μM到250μM之间时,ZD958的磷吸收速率显著高于XY335,因此认为两种不同氮效率基因型玉米主要是通过改变根系生理来适应低磷胁迫,且ZD958是磷高效基因型玉米。2、在低铁胁迫下,ZD958具有比XY335更大的铁累积量,在高铁处理下有相同的表现;低铁胁迫显著降低了两种不同氮效率基因型玉米的苗干重和根干重,且在同一铁浓度下,ZD958具有比XY335更大的苗干重与根干重;在低铁胁迫下,两玉米的总根长无差异,但ZD958具有比XY335更大的根表面积、平均根直径、根体积,在高铁处理下有相同的表现,且ZD958具有比XY335更大的总根长。当营养液铁浓度在12.5μM到200μM之间时,ZD958具有比XY335更高的铁吸收速率,因此本试验认为两种不同氮效率基因型玉米是通过根系形态和生理共同作用来适应低铁胁迫,且ZD958是铁高效基因型玉米。3、本论文在不同氮效率基因型玉米低磷和低铁胁迫试验研究基础上,以ZD958(磷高效、铁高效)为材料,通过水培试验,研究铁磷耦合下玉米生物量累积、根系形态和养分吸收改变。结果表明,在磷铁耦合的条件下,苗干重、根干重、总根长、根体积和根表面积随着铁浓度的提高有显著的增加,相比之下,平均根直径却是随着铁浓度的提高有下降的趋势。玉米地上部分受低磷胁迫的影响较大,根系则受高磷的影响较大;从根质量比来看,玉米在高磷条件下长势较低磷胁迫下有显著优势。磷铁耦合对于玉米的叶绿素相对含量以及养分吸收都有显著影响。本研究发现在低铁条件下,高磷抑制了玉米对铁的吸收,由此可见,磷和铁对于玉米根系的生长以及养分的吸收是有着相互作用的。