氮肥施加量對水稻細(xì)胞分裂及生長的影響

劉震

【摘要】：本文研究了不同氮肥施加量的條件下，水稻幼苗在不同生長時(shí)期內(nèi)細(xì)胞分裂素含量、生長素含量、有絲分裂指數(shù)以及幼穗鮮重的變化。結(jié)果表明，氮肥施加量的增加有利于水稻細(xì)胞的分裂，同時(shí)對水稻的生長狀況有促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】：氮肥；細(xì)胞分裂；水稻生長

【引言】：在水稻的生長發(fā)育過程中，氮是一種十分重要的營養(yǎng)元素[1]。農(nóng)作物的生長離不開植物激素的作用，尤其是細(xì)胞分裂素和生長素。細(xì)胞分裂素是一種很重要的信號物質(zhì)，它可以反映出植物內(nèi)部氮元素是否充足，與植物氮元素含量存在緊密的聯(lián)系[2]；另外水稻穗花的發(fā)育過程中生長素也是一種不可忽略的植物激素，這兩種激素的共同作用可以促進(jìn)水稻的生長發(fā)育。本文在水稻不同生長時(shí)期內(nèi)分別施加高濃度氮肥和低濃度的氮肥，對氮肥施加量如何影響水稻的細(xì)胞分裂和生長狀況進(jìn)行了研究，從而為提高水稻產(chǎn)量提供了一定的理論參考。

1、 實(shí)驗(yàn)方法

首先將水稻種子在稻田中進(jìn)行栽種，一個月后移植如瓷盆中進(jìn)行氮肥施加量的實(shí)驗(yàn)處理。氮肥來源為尿素，氮肥施加量分為兩種，高濃度氮肥為每個瓷盆中施加2g尿素，低濃度氮肥為每個瓷盆中施加0.2g尿素。兩種氮肥施加量分別處理24盆，每個瓷盆中栽種的水稻為10株。在水稻開始抽穗前20d開始測試，每隔5d測試一次。選取不同發(fā)育時(shí)期的瓷盆各4盆，分別用于細(xì)胞分裂素含量、生長素含量、有絲分裂指數(shù)和幼穗鮮重的測試。

對于植物激素的測量，首先將水稻樣品加入80%的甲醇中，在弱光條件下研磨，保持溫度在0℃以下。當(dāng)樣品研磨成漿料后，在5℃條件下放置12h，在10000r/min轉(zhuǎn)速下離心10min，將上清液干燥后，采用試劑盒以ELISA法測定含量。水稻有絲分裂指數(shù)采用顯微鏡觀察樣品染色體裝片進(jìn)行測量，有絲分裂指數(shù)的計(jì)算公式如式1所示：

有絲分裂指數(shù)=C/C_all （1）

式1中C為有絲分裂的細(xì)胞數(shù)目，Call為顯微鏡下觀察的細(xì)胞總數(shù)。幼穗鮮重需要將樣品進(jìn)行剝離，之后測量剝離后幼穗的質(zhì)量。

2、氮肥施加量對水稻細(xì)胞植物激素的影響

圖1為施加不同濃度氮肥后細(xì)胞分裂素在水稻不同發(fā)育時(shí)間內(nèi)含量的變化。測試剛開始時(shí)，水稻的穎花處于分化盛期，當(dāng)測試時(shí)間為20d時(shí)，水稻開始抽穗。從圖中可以看出，隨著水稻幼苗的發(fā)育，細(xì)胞分裂素含量先劇烈減小，之后減小幅度逐漸趨于平緩，當(dāng)距離水稻抽穗前5d時(shí)（測試時(shí)間為15d），細(xì)胞分裂素的含量降至最低，當(dāng)抽穗完成后（測試時(shí)間為≥20d），細(xì)胞分裂素的含量略有上升。施加的氮肥濃度較低時(shí)，在水稻發(fā)育的各個時(shí)期，細(xì)胞分裂素的含量均低于高濃度的氮肥。

圖2為氮肥濃度對水稻不同發(fā)育時(shí)間內(nèi)生長素含量的影響。與細(xì)胞分裂素含量相似，在水稻穎花的分化盛期（測試時(shí)間為0d），生長素含量最大，隨之時(shí)間的延長，生長素含量出現(xiàn)急劇減少，之后生長素含量基本不變，當(dāng)水稻抽穗前5d時(shí)（測試時(shí)間為15d）生長素含量降至最低，當(dāng)水稻抽穗后，即測試時(shí)間≥20d，生長素含量逐漸上升。氮肥濃度增加可以使水稻在各個發(fā)育時(shí)間段內(nèi)的生長素含量增加。

3、氮肥施加量對水稻有絲分裂指數(shù)和幼苗生長狀況的影響

表1為施加高濃度氮肥和低濃度氮肥后水稻在不同發(fā)育時(shí)期內(nèi)有絲分裂指數(shù)。從表1可以看出隨著發(fā)育時(shí)間的延長有絲分裂指數(shù)逐漸下降，當(dāng)施加高濃度氮肥時(shí)，各個生長發(fā)育時(shí)期內(nèi)水稻的有絲分裂指數(shù)有所增加。

圖3為水稻幼穗在施加高濃度氮肥和低濃度氮肥后不同生長時(shí)期內(nèi)鮮重的變化。圖示可得，隨著時(shí)間的延長幼穗鮮重逐漸增大，在施加氮肥的濃度較高時(shí)，幼穗鮮重要大于相同條件下施加低濃度氮肥的鮮重，說明增加氮肥的施加量可以促進(jìn)水稻的生長，進(jìn)而使其幼穗的鮮重增大。

結(jié)論

綜上所述，增加氮肥的施加量可以使水稻在各個生長時(shí)期內(nèi)細(xì)胞分裂素和生長素含量增加，相應(yīng)的有絲分裂指數(shù)也有所增加。當(dāng)施加氮肥的濃度較大時(shí)，與濃度較低時(shí)相比，幼穗的在各個生長時(shí)期內(nèi)鮮重明顯增加。

【參考文獻(xiàn)】：

[1] 楊安中，朱啟升，焦立新，等. 氮肥及播量對水稻“綠旱1號”直播栽培的生長及產(chǎn)量影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2008， 24（3）： 121-124.

[2] 高群山，湯小蘭，周興山，李華. 不同氮肥用量水平對水稻生長及產(chǎn)量的影響[J]. 北方水稻， 20015， 45（6）： 32-34.