曾秀成--缺素培养对大豆营养生长、养分含量和根系形态

序号： 编码： 第十一届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书 作品名称：缺素培养对大豆营养生长、养分含量 和根系形态的影响 学校全称： 华南农业大学 申报者姓名 （集体名称）： 曾秀成、王文明 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类 科技发明制作B类 说 明1申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者可根据情况填写C表。3表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4序号、编码由第十一届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。5学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上（文章版面尺寸14.522cm），附于申报书后，论文不超8000字，调查报告不超15000字。6作品申报书须按要求由各校竞赛组织协调机构统一寄送。7其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。A2申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写；2申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。申报者代表情况姓名曾秀成性别男出生年月1988.6学校华南农业大学系别、专业、年级2007级资源环境科学专业学历本科学制四年入学时间2007.9作品名称缺素培养对大豆营养生长、养分含量和根系形态的影响毕业论文题目转GmEXPB2基因大豆磷吸收效率研究通讯地址广州市天河区五山华南农业大学五山公寓10栋512邮政编码510642办公电住地通讯地址广州市天河区五山华南农业大学五山公寓10栋512邮政编码510642住宅电他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位王文明男21本科华南农业大学资格认定学校学籍管理部门意见以上作者是否为2011年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。是否 （部门签章）年 月 日院、系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。是否负责人签名：年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；3作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称缺素培养对大豆营养生长、养分含量和根系形态的影响作品分类（D）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健 康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化 工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路大豆是我国重要的油料作物，在工农业生产中有很多用途，提高大豆的产量有广阔的前景。本项目主要研究大豆在氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等七种营养元素缺乏时主要缺素症状及缺素培养对植株生物量、养分含量和根系的影响等。利用得出的营养缺素规律指导大豆的农业生产。作品的科学性、先进性及独特之处对植物营养缺乏的诊断一直依赖于室内对土壤或作物体的营养元素分析，它既费时又不一定能完全获得正确的诊断结论。而快速、准确地判断引起某一障害的原因是防治该障害的关键。尤其是对大豆的营养元素诊断缺乏系统的图谱及规律，了解大豆缺素症状对大豆缺素的预防至关重要。此外，本研究还对大豆缺素条件下根系形态变化进行了系统研究，根系作为植物养分吸收的主要部位，掌握其在养分亏缺下的变化规律也对大豆的生产有重要的指导意义。作品的实际应用价值和现实意义植物必需营养元素是指植物生长发育所必需的营养元素，它对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史。并且这些元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这些元素时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失。大豆的营养元素缺乏与病虫危害一样严重威胁着植物的正常生长，给大豆生产带来很大的损失。因此，研究大豆的营养元素缺乏症状对其农业生产有重要的指导作用。学术论文文摘本研究通过营养液栽培试验，探讨了巴西10号和本地2号两个大豆基因型在氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁缺乏条件下的缺素症状，植株生物量和养分含量变化，以及根系形态指标的改变。结果表明，缺素处理对大豆植株生长影响显著，在各种缺素条件下大豆植株生物量均明显降低，并且大豆地上部与根部均表现出各种营养元素缺乏时的特有症状；与全素（CK）相比，缺氮、缺钾和缺镁处理均能增加大豆植株磷含量，缺镁和缺钙处理增加了植株的钾含量，而缺磷处理降低了植株钾含量，缺钾处理还增加了大豆植株的钙含量，但降低了植株镁含量，缺氮和缺镁处理均能显著增加大豆植株铁含量；缺氮、缺钾、缺钙、缺镁和缺铁处理时大豆总根长和根表面积均显著降低；大豆对不同缺素处理的反应存在基因型差异。 作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励2010年1月作品部分内容在国家一级核心期刊植物营养与肥料学报上发表；2010年10月作品部分内容投稿国家二级核心期刊华南农业大学学报；2011年3月作品获得华南农业大学“丁颖杯”课外学术科技作品竞赛二等奖。鉴定结果请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录陆景陵. 植物营养学. 北京：农业大学出版社. 1994.严小龙，张福锁. 植物营养遗传学. 北京:农业出版社.1997.廖兴其. 根系研究方法评述J. 世界农业, 1995, 7: 23-24.Jos L B, Alfredo C R, Luis H E. The role of nutrient availability in regulating root architecture J. Curr. Opin. Plant Biol. , 2003, 6: 280-287.申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）申报论文一篇科研管理部门签章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述 说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。通常情况下，植物的必需营养元素缺乏可通过症状描述、栽培介质分析、植株测定等方法进行判断。其中，快速、准确地判断引起某一缺素的原因是防治该缺素症状的关键，根据其所表现的特有症状在症状发生初期相对应地补充所缺乏的养分也是指导施肥的重要手段之一。迄今为止,已有一些学者对植物缺素症状及养分含量方面做了一些研究。王敏燕等对菊科花卉的研究发现其缺素症状及养分含量有规律性，对菊科花卉种植有指导作用。隋方功等对夏谷和武际等对弱筋小麦的研究也发现，作物在缺素情况下对养分的吸收存在规律性，各养分元素间存在拮抗或正交互作用。但不同植物的缺素症状差别较大，各种缺素条件下植株生物量和根系形态的变化情况也不相同。并且，大豆在这方面还缺乏系统的研究。此外，国内外对植物根系形态的研究越来越多，从根表面积、总根长等指标能反映根系的生长情况从而间接地指示植物的长势，对作物养分状况的综合管理有重要指导意义。本研究在对大豆的缺素症状和养分含量变化进行规律性分析的同时，也对缺素条件下大豆根系形态指标变化进行了系统深入的研究。D.推荐者情况及对作品的说明说明：1由推荐者本人填写；2推荐者必须具有高级专业技术职称，并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员（教研组 集体推荐亦可）；3推荐者填写此部分，即视为同意推荐；4推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓 名廖红性别女年龄职称教授工作单位华南农业大学资源环境学院通讯地址广州天河区五山华南农业大学邮政编码510642单位电宅电话推荐者所在单位签章 （签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者情况姓 名王秀荣性别女年龄39职称副教授工作单位华南农业大学资源环境学院通讯地址广州天河区五山华南农业大学邮政编码510642单位电宅电话推荐者所在单位签章 （签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述申报者申报情况真实，试验数据可靠，结论正确。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价本研究探讨了两个大豆基因型在各种必需营养元素缺乏条件下的缺素症状，植株生物量和养分含量，以及根系形态的变化，对大豆缺素症状诊断和养分管理具有重要指导意义。再此研究的基础上，申报者同其他合作者还对烟草磷素缺乏进行了深入研究，研究结果发表在国家一级核心期刊西北植物学报上（高家合，邓碧儿，曾秀成，廖红，严小龙，王秀荣. 2010. 烟草磷效率的基因型差异及其与根系形态构型的关系. 西北植物学报,30（8）：1606-1613）。其它说明学校组织协调机构确认并盖章 （团委代章） 年 月 日 校主管领导或校主管部门确认盖章 年 月 日E大赛组织委员会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见 审查人（签名） 年 月 日组委会秘书处形式审查意见 审查人（签名） 年 月 日组委会秘书处审查结果合格 不合格 负责人（签名） 年 月 日F参赛作品打印处大豆是重要的粮食和油料作物，在几种主要粮食作物中大豆蛋白质含量是最高的，它是人类食物结构中主要的蛋白质来源、优质的蛋白饲料和工农业加工原料1-2。然而，在大豆种植过程中，因缺乏某种植物必需营养元素而造成生长发育不良和产量降低，品质下降的情况常有发生。植物必需营养元素是植物生长发育所必需的元素，它对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。缺乏这些元素时，植物就会表现出特有的症状。通常情况下，植物的必需营养元素缺乏可通过症状描述、栽培介质分析、植株测定等方法进行判断。其中，快速准确地判断引起某一缺素的原因是防治该缺素症状的关键，根据其所表现的特有症状在症状发生初期相对应地补充所缺乏的养分也是指导施肥的重要手段之一。迄今为止,已有一些学者对植物缺素症状及相应的植株养分含量变化做了一些研究。但不同植物的缺素症状差别较大，各种缺素条件下植株体内营养元素的变化情况也不相同3-6。并且，大豆在这方面还缺乏系统的研究。本研究通过营养液栽培试验，探讨巴西10号和本地2号两个大豆基因型在各种必需营养元素缺乏条件下的缺素症状，植株生物量和养分含量变化，以及根系形态构型的改变，同时对两个大豆基因型对不同缺素处理的反应做了比较分析，旨在为大豆缺素症状诊断和养分管理提供理论依据。1 材料与方法1.1 试验设计本实验于2009年3月至4月在华南农业大学根系生物学研究中心进行，供试大豆为巴西10号和本地2号两个基因型，3月26日在砂培中选取长势均一的幼苗进行溶液培养。试验共分8个处理，包括1）全素（CK）；2）缺氮（- N）；3）缺磷（- P）；4）缺钾（- K）；5）缺钙（- Ca）；6）缺镁（- Mg）；7）缺硫（- S）；8）缺铁（-Fe）。营养液按1/2 Hoagland完全营养液（全素）或缺素营养液配方配制，每个处理重复三次。每周更换一次营养液，每次更换营养液后将pH调至5.5-6.5之间，所有处理都出现缺素症状后于4月15日统一收获。1.2 测定项目与方法将收获的植株地上部与根部分开，地上部杀青后烘干测定生物量和养分含量。根部用蒸馏水清洗干净，用台式扫描仪扫描，经WinRhizo软件计算总根长和根表面积，之后杀青烘干，测定根部生物量和养分含量。植株地上部和根部样品经H2SO4-H2O2消煮后，氮含量用自动定氮仪测定，磷含量用钼锑抗比色法测定，钾含量用火焰光度计测定，钙、镁、铁含量用原子吸收法测定。1.3 数据分析本试验所有数据均用Microsoft Excel 2000（Microsoft Company）进行平均数和标准差计算，利用SAS（SAS Institute Inc., Cary, NC, USA）统计软件进行单因素方差分析。2 结果与分析2.1 缺素症状两个大豆基因型不同营养元素缺乏症状基本相似。如均在缺铁和缺钙处理时受伤害程度最深，地上部表现为植株矮小，根部则出现主根短、侧根少的情况。在水培6天后两品种缺铁处理最先出现症状，新叶开始黄化并逐渐枯死，植株较为矮小，生长缓慢，根部发育差，主侧根均变短，变硬；水培8天后巴西10号缺镁处理老叶出现叶脉间失绿及褐斑，翌日本地2号也出现相同症状。根部则表现为发育不良，主根明显缩短，根系稀少；水培9天后两个品种缺钙处理典型症状开始出现，综合表现为老叶出现斑点，新叶枯死，顶芽不再生长，植株非常矮小，根部发育极差，主根坏死，侧根发育不良，有一定硬度；巴西10号缺氮处理在水培9天后老叶开始枯黄，后期还出现褐斑，而本地2号缺氮处理则在水培11天后老叶才开始枯黄。缺氮处理综合表现为植株矮小，整株黄化，老叶枯黄并且叶面积变小，茎杆失绿细小，根系变白，巴西10号根系有明显增长；水培14天后两个品种缺钾处理典型症状明显出现，表现为植株矮小，中下部叶片起皱并向下卷曲，老叶上有少量褐斑，叶缘焦枯，主根明显增长；水培15天后两品种缺硫处理新叶轻微变黄，5天后本地2号老叶出现褐斑，整体表现为植株矮小，根系主根比对照有所增长。两品种缺磷处理在水培16天后开始表现为整株暗绿、矮小且茎细，老叶枯黄，植株生长缓慢，4天后老叶上泛起微微红色，根部则表现为主根明显比对照增长；两个大豆基因型间缺素症状也存在一些差异，从症状出现时间来看，巴西10号缺氮和缺镁处理较本地2号先出现症状。巴西10号缺钾处理叶片卷曲严重而本地2号则不够明显，缺硫处理本地2号新叶黄化，继而褐化，而巴西10号没有此症状；从根系受伤害程度来看，巴西10号缺磷和缺硫处理根系受伤害程度较本地2号轻。BX10-KBX10-PBX10-NBX10-SBX10-MgBX10-CaBX10-Fe 注（Note）：图片中左侧为对照，下同。The control sample is in the left side. The same below.BD2-KBD2-PBD2-NBD2-SBD2-MgBD2-CaBD2-Fe 2.2 不同缺素处理对大豆植株生长的影响 由表1可以看出，不同缺素处理显著影响巴西10号和本地2号的生长。从地上部来看，巴西10号和本地2号缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫、缺铁处理的地上部生物量与对照相比依次下降了82.0%、74.4%、74.3%、80.7%、78.0%、59.7%、79.3%和74.7%、73.4%、67.4%、83.2%、78.2%、56.9%、87.5%。而根部生物量两个基因型则表现有所不同。巴西10号缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫、缺铁处理的根部生物量与对照相比依次下降了59.5%、43.5%、67.7%、78.8%、90.2%、20.5%、85.0%；本地2号根部生物量缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺铁处理与对照相比分别下降27.7%、51.7%、80.5%、88.8%、80.9%，而本地2号根部生物量缺氮和缺硫处理与对照相比则差异不显著。表1 不同缺素处理对大豆植株生物量干重的影响（g/plant）Table 1 Effects of different element deficiencies on biomass of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK2.060 0.080 a0.439 0.008 a2.003 0.076 a0.267 0.014 ab-N0.370 0.035 c0.178 0.013 cd0.507 0.084 cd0.229 0.021 bc-P0.527 0.003 c0.248 0.014 c0.533 0.027 cd0.193 0.017 c-K0.530 0.055 c0.142 0.018 de0.653 0.059 bc0.129 0.006 d-Ca0.397 0.026 c0.093 0.005 def0.337 0.041 de0.052 0.009 e-Mg0.453 0.007 c0.043 0.003 f0.437 0.048 cde0.030 0.003 e-S0.830 0.072 b0.349 0.074 b0.863 0.138 b0.309 0.046 a-Fe0.427 0.047 c0.066 0.008 ef0.250 0.023 e0.051 0.008 e注（Note）：表中数据为3次重复的平均值及其标准误，数据后不同字母代表不同处理之间差异达5显著水平，下同 Data in the table are the mean of 3 replicates with standard error. Different letters in the same column mean significant at 5% level. The same below.2.3 不同缺素处理对大豆植株养分含量的影响2.3.1 氮含量 由表2可以看出，不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株氮含量影响不同。从地上部来看，缺氮、缺镁和缺铁显著影响巴西10号的地上部含氮量，与对照相比依次下降60.2%、37.4%、25.9%；而本地2号植株体内养分含量受缺素处理的影响更广，缺氮、缺磷、缺钙、缺镁和缺铁均显著影响本地2号大豆植株体内的氮含量，与对照相比依次下降49.3%、21.5%、12.5%、23.0%和13.8%。根部氮含量两个基因型表现类似，巴西10号根部氮含量在缺氮、缺镁和缺铁处理时均显著降低，而本地2号大豆根部含氮量在缺氮和缺铁处理时也显著降低。表2 不同缺素处理对大豆植株氮含量的影响（）Table 2 Effects of different element deficiencies on N content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK0.962 0.006 a0.836 0.041 ab0.976 0.050 ab0.988 0.037 a-N0.383 0.024 d0.338 0.008 d0.495 0.064 d0.457 0.094 b-P0.867 0.095 ab0.740 0.020 abc0.766 0.016 c0.890 0.038 a-K0.950 0.024 a0.733 0.045 abc1.054 0.041 a0.857 0.025 a-Ca0.777 0.029 abc0.836 0.122 ab0.854 0.039 bc0.864 0.043 a-Mg0.602 0.104 cd0.658 0.047 bc0.752 0.041 c0.898 0.157 a-S0.759 0.047 abc0.946 0.041 a0.871 0.055 abc0.921 0.080 a-Fe0.713 0.158 bc0.553 0.146 cd0.841 0.130 bc0.492 0.019 b2.3.2 磷含量 由表3可以看出，不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株磷含量影响有明显不同。从地上部来看，缺氮、缺钾和缺镁处理显著增加了巴西10号地上部磷含量，与对照相比分别增加了226.2%、135.5%和37.2%，缺磷处理则下降了80.8%；而本地2号缺氮和缺钾处理植株磷含量所受影响较小，分别比对照增加了65.4%、34.8%，而缺磷、缺镁、缺硫和缺铁处理均降低了本地2号地上部磷含量，分别较对照下降了85.5%、55.8%、28.8%和34.7%。两个基因型各处理的根部磷含量表现类似，巴西10号和本地2号缺氮、缺钾、缺镁和缺硫时磷含量均有所增加。表3 不同缺素处理对大豆植株磷含量的影响（mg/g）Table 3 Effects of different element deficiencies on P content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK4.798 0.104 de9.719 0.430 d5.682 0.311 c10.850 0.690 cd-N15.650 1.279 a34.060 0.340 a9.396 1.108 a20.190 2.323 a-P0.920 0.130 f0.858 0.113 f0.822 0.022 f1.059 0.026 e-K11.300 0.610 b19.300 3.180 b7.661 0.485 b18.410 0.222 a-Ca5.865 0.228 cd7.469 0.013 d4.830 0.430 cd10.100 0.567 cd-Mg6.582 0.051 c18.560 0.358 b2.514 0.183 e14.250 3.032 b-S4.161 0.199 e13.220 0.440 c4.048 0.357 d12.260 0.841 bc-Fe4.226 0.276 e4.421 1.537 e3.713 0.230 de7.906 1.539 d2.3.3 钾含量 由表4可以看出，不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株钾含量也有较大影响。地上部来看，缺钙显著增加了巴西10号钾含量，比对照增加了33.9%。而缺氮、缺磷、缺钾和缺硫处理则降低了钾含量，比对照依次下降了17.0%、49.1%、81.1%和43.4%；缺钙同样增加了本地2号地上部的钾含量，比对照增加了55.3%，而缺磷和缺钾处理则降低了钾含量，比对照降低了48.9%和89.4%。在根部钾含量方面，巴西10号缺氮、缺钙和缺镁时钾含量增加明显，缺钾和缺铁处理钾含量则比对照下降显著；而本地2号在缺钾和缺铁处理根部钾含量显著降低，其它各缺素处理时钾含量均没有显著变化。表4 不同缺素处理对大豆植株钾含量的影响（mg/g）Table 4 Effects of different element deficiencies on K content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK32.820 2.233 b32.820 1.638 c29.100 0.619 bc36.530 3.489 ab-N27.240 2.699 c45.200 1.238 ab27.240 2.477 bc40.720 3.791 ab-P16.720 1.072 d29.720 1.072 cd14.860 0.000 d34.670 0.619 ab-K6.192 0.619 e4.036 0.321 e3.096 0.619 e3.715 0.000 d-Ca43.960 0.619 a43.610 4.497 b45.200 0.619 a42.630 6.331 a-Mg33.440 1.517 b52.920 5.360 a32.200 1.238 b44.520 7.814 a-S18.580 1.072 d28.480 0.619 cd24.150 0.000 c28.480 2.233 bc-Fe33.440 3.033 b23.460 4.975 d25.390 4.060 c20.670 2.867 c2.3.4 钙含量 从表5来看，不同缺素处理对两个基因型的植株钙含量影响明显存在差异。地上部钙含量方面，缺钾、缺钙和缺铁处理对巴西10号钙含量影响显著，缺钾处理比对照增加了31.5%，缺钙和缺铁处理则比对照下降了93.5%和23.9%；而本地2号缺钾和缺硫处理钙含量比对照增加了38.4%和21.1%，缺钙、缺镁和缺铁处理钙含量与对照相比显著降低，依次比对照下降了90.2%、30.3%和31.7%。在根部钙含量方面，不同缺素处理对钙含量影响较小，巴西10号只在缺镁和缺铁处理时钙含量比对照有所增加；而本地2号仅在缺钙处理时钙含量有显著变化，比对照下降了75.9%。表5 不同缺素处理对大豆植株钙含量的影响（mg/g）Table 5 Effects of different element deficiencies on Ca content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK5.162 0.083 bc1.846 0.088 bc5.563 0.072 c1.604 0.055 ab-N4.813 0.267 bcd1.628 0.043 c6.169 0.354 bc1.094 0.085 bc-P4.696 0.198 cd1.574 0.183 c5.022 0.107 cd1.203 0.056 bc-K6.788 0.246 a1.663 0.096 c7.700 0.276 a1.437 0.041 b-Ca0.334 0.117 e1.345 0.186 c0.543 0.023 f0.387 0.086 c-Mg5.944 0.921 ab2.419 0.244 ab3.877 0.174 de2.347 0.811 a-S5.611 0.157 bc1.335 0.119 c6.737 0.773 ab1.483 0.095 ab-Fe3.926 0.361 d2.700 0.559 a3.800 0.591 e1.711 0.144 ab2.3.5 镁含量 从表6来看，不同缺素处理对巴西10号和本地2号的植株镁含量也产生了显著影响。在地上部镁含量方面，缺磷、缺钾、缺镁、缺硫和缺铁处理显著影响巴西10号地上部镁含量，与对照相比依次下降32.6%、58.0%、66.3%、29.0和28.1；而本地2号只在缺钾和缺镁处理时镁含量显著下降，分别比对照下降了46.5%和68.6%。根部镁含量来看，巴西10号缺钙处理比对照增加了57.5%，缺镁处理则比对照下降了76.2%；而本地2号仅在缺镁处理时镁含量有显著变化，比对照下降了55.4%。表6 不同缺素处理对大豆植株镁含量的影响（mg/g）Table 6 Effects of different element deficiencies on Mg content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK4.345 0.300 a1.915 0.491 b4.686 0.490 abc1.449 0.066 abc-N3.685 0.375 ab2.307 0.268 ab5.211 0.390 ab1.641 0.160 ab-P2.929 0.268 c1.899 0.378 b3.926 0.397 c0.872 0.000 cd-K1.826 0.144 d1.778 0.153 b2.505 0.086 d1.970 0.585 a-Ca4.173 0.062 a3.016 0.494 a5.305 0.140 a1.806 0.435 ab-Mg1.466 0.087 d0.456 0.000 c1.473 0.126 d0.646 0.155 d-S3.083 0.394 bc1.942 0.423 b4.406 0.635 abc1.321 0.014 bc-Fe3.126 0.136 bc2.648 0.301 ab4.241 0.038 bc0.856 0.172 cd2.3.6 铁含量 由表7可以看出，不同缺素处理对两个基因型的植株铁含量影响较其他养分含量小。地上部铁含量来看，巴西10号缺磷和缺钙处理植株铁含量受影响显著，比对照下降了59.5%、56.3%；本地2号各处理地上部铁含量差异均不显著。在根部铁含量方面，两个基因型表现相似，巴西10号缺氮、缺钙和缺镁处理根部铁含量明显增加；本地2号缺氮和缺镁处理根部铁含量也明显增加。表7 不同缺素处理对大豆植株铁含量的影响（mg/g）Table 7 Effects of different element deficiencies on Fe content of soybean处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2地上部Shoot根部Root地上部Shoot根部RootCK0.961 0.101 ab6.092 0.567 cd1.036 0.195 abcd11.779 0.212 cd-N1.324 0.142 a23.720 1.940 a1.498 0.071 a20.827 4.104 a-P0.389 0.211 cd11.548 2.589 bc0.653 0.039 d13.494 1.263 bcd-K0.565 0.152 bc12.949 1.853 bc1.197 0.132 abc15.471 0.378 abc-Ca0.420 0.096 c23.823 6.318 a0.947 0.113 bcd15.262 0.618 abc-Mg0.613 0.052 bc18.552 0.624 ab1.002 0.167 ab18.299 1.792 ab-S0.948 0.613 ab7.676 1.343 cd0.791 0.048 cd9.189 2.520 d-Fe0.783 0.195 bc2.666 0.535 d0.736 0.243 cd2.045 0.343 e2.4 不同缺素处理对根系形态构型的影响2.4.1 总根长 从根系总根长的测定结果来看（表8），不同缺素处理对巴西10号的影响较本地2号小。巴西10号在缺氮、缺钾、缺钙、缺镁和缺铁等5个处理时总根长显著降低，比对照依次下降了56.4%、52.4%、83.2%、78.6%和93.9%，本地2号总根长则在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫和缺铁所有7个缺素处理中均显著降低，与对照相比依次下降41.1%、21.0%、52.1%、88.8%、84.4%、26.1%和96.1%。2.4.2 根表面积 从根表面积的测定结果来看（表8），不同缺素处理对巴西10号和本地2号根表面积的影响相似。巴西10号和本地2号缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁和缺铁处理根表面积与对照相比差异显著，依次下降了65.9%、30.8%、67.6%、79.0%、84.6%、93.1%和34.1%、31.1%、59.9%、84.1%、86.9%、94.3%。两个基因型缺硫处理的根表面积均未见显著变化。表8 不同缺素处理对植株总根长与根表面积的影响Table 8 Effects of different element deficiencies on total root length and root surface area处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2总根长Total root length (cm)根表面积 Root surface area (cm2)总根长Total root length (cm)根表面积 Root surface area (cm2)CK2412.0 147.2 a592.5 18.9 a2899.1 445.3 a545.5 114.4 a-N1050.9 83.8 b202.1 19.0 d1707.9 99.8 cd359.6 28.0 bc-P2191.9 231.2 a410.1 49.0 c2289.6 210.2 b375.8 43.2 b-K1147.5 172.2 b191.8 32.2 de1387.7 171.8 d218.8 53.4 cd-Ca406.3 28.8 c124.7 14.4 ef324.4 32.1 e86.9 15.4 de-Mg515.6 28.9 c91.0 5.4 gf451.7 71.3 e71.3 11.7 de-S2411.7 156.3 a503.8 16.2 ab2143.2 95.3 bc455.9 34.6 ab-Fe146.3 6.0 c41.2 0.2 g112.0 13.4 e31.2 4.7 e2.4.3 根投影面积 从根投影面积的测定结果来看（表9），不同缺素处理对本地2号的影响较巴西10号小，在缺氮处理上表现尤其明显。巴西10号在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫和缺铁所有7个缺素处理中均显著降低，与对照相比依次下降65.9%、31.0%、67.7%、79.5%、84.6%、15.0%和93.1%。本地2号在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫和缺铁所有7个缺素处理中也均显著降低，比对照依次下降了41.4%、38.8%、64.3%、85.8%、87.9%、25.7%和94.9%。2.4.4 根体积 从根体积的测定结果来看（表9），不同缺素处理对巴西10号和本地2号影响相似。巴西10号在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫和缺铁所有7个缺素处理中均显著降低，比对照依次下降了73.3%、47.3%、77.6%、73.6%、89.1%、27.8%和92.0%。本地2号在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙、缺镁、缺硫和缺铁所有7个缺素处理中也均显著降低，比对照依次下降了42.6%、53.0%、73.2%、82.3%、90.8%、26.2%和93.7%。表9 不同缺素处理对植株根投影面积与根体积的影响Table 9 Effects of different element deficiencies on root project area and root volume处理Treatments巴西10号BX10本地2号BD2根投影面积Root project area(cm2)根体积Root volume(cm3)根投影面积Root project area(cm2)根体积Root volume(cm3)CK188.6 6.02 a11.63 0.61 a195.5 15.65 a10.57 1.07 a-N64.3 6.05 d3.10 0.32 d114.5 8.93 b6.07 0.82 bc-P130.2 15.84 c6.13 0.90 c119.6 13.78 b4.97 0.88 cd-K61.0 10.27 de2.60 0.47 de69.8 16.99 c2.83 1.02 de-Ca38.7 3.59 ef3.07 0.57 d27.7 4.91 d1.87 0.49 e-Mg29.0 1.72 fg1.27 0.07 ef23.6 3.78 d0.97 0.15 e-S160.4 5.14 b8.40 0.35 b145.3 10.84 b7.80 1.03 b-Fe13.1 0.06 g0.93 0.03 f9.9 1.47 d0.67 0.13 e2.4.5 根平均直径 从根平均直径的测定结果来看（表10），不同缺素处理对巴西10号和本地2号影响相似。巴西10号在所有7个缺素处理中均表现出显著差异，缺氮、缺磷、缺钾、缺镁和缺硫处理比对照依次下降了22.3%、24.3%、32.3%、28.5%和15.0%，而缺钙和缺铁处理则比对照增加了24.0%和14.2%。本地2号在缺磷、缺钾、缺镁和缺铁4个缺素处理中表现出显著差异，缺磷、缺钾和缺镁比对照依次下降了24.5%、29.5%和24.9%，缺铁处理比对照增加了26.7%。2.4.6 主根长 从主根长的测定结果来看（表10），不同缺素处理对巴西10号和本地2号影响相似。巴西10号在缺氮、缺磷、缺钾、缺钙和缺铁5个缺素处理表现出显著差异，缺氮、缺磷和缺钾处理比对照依次增加了83.3%、72.4%和30.2%，而