缺素对3种豆类植物幼苗生长发育的影响

杨慧仙，张 婷，苗 菁，张谨华

（晋中学院生物科学与技术学院，山西晋中 030600）

晋绿豆 8 号（Vigna radiata（Linn.）Wilczek.），豇豆属，在我国有2 000余年的栽培史。其种子和茎被广泛食用，具有清热解毒的功效，清热之功在皮，解毒之功在肉。晋豆 19（Glycine max（Linn.）Merr.）通称黄豆、大豆，大豆属，原产于我国，有5 000 a栽培历史，各地均有栽培，东北为主产区。大豆是我国重要粮食作物之一，其种子含有丰富的植物蛋白质，常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质。小红芸豆（Phaseolus vulgaris），又名菜豆、白肾豆，菜豆属。小红芸豆是芸豆的一种，是山西特产，颗粒硕大、色泽鲜艳，兼有营养药用价值，营养健康，延年益寿，近年来发展成为一种主要的经济作物。山西省为我国红芸豆主产省，山西岢岚、五寨、静乐、代县、繁峙为红芸豆的主产区，其中，岢岚县为全国红芸豆出口基地。植物必需营养元素是植物生长发育所必需的，它们对高等植物的生长发育是必不可少的，植物体内缺乏了必需营养元素就会表现出一些特有的缺素症状[1]，对植物的形态及生长发育产生重要的影响。迄今为止，已有学者对大豆的缺素症状、相应的植株体内养分含量变化及根系形态、活力进行了一些研究，例如王秀荣等[1-2]在大豆缺素方面的研究，而绿豆、红芸豆在缺素培养方面还缺乏相应的研究。

本研究通过营养液栽培试验，探讨晋绿豆8号、晋豆19和小红芸豆等3种豆科植物在各种必需营养元素缺乏条件下，植株幼苗生长发育过程中的形态变化及各种生理指标的变化，旨在为这3种豆科植物的合理施肥提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

本研究所用的3种试验材料为晋绿豆8号、晋豆19和小红芸豆，均购自太原种子市场。

1.2 试剂与仪器

本研究所用大量元素、微量元素及其他化学药品和试剂均为国产分析纯。

电子天平（瑞士梅特勒）、紫外分光光度计（上海美普达）等。

1.3 方法

每种挑选颗粒饱满、大小均匀的种子若干（足量，满足后续试验需求），栽种于盆中，当地上部分长至5 cm左右时，精选根长、根粗、株高一致的幼苗于温室内进行溶液培养。

1.3.1 缺素培养 试验设8个处理:全素（CK）、缺氮（-N）、缺磷（-P）、缺钾（-K）、缺钙（-Ca）、缺镁（-Mg）、缺硫（-S）、缺铁（-Fe）元素；每处理培养10株幼苗，3次重复。培养方法：在培养瓶的盖上打出约0.5 cm的小孔，将3种植株幼苗的根穿过小孔，并用脱脂棉固定，使幼苗的根部浸没在营养液中培养。培养瓶外部包裹锡箔纸遮光。营养液按1/2 Hoagland完全营养液配制或缺素培养液配方配制。培养液每7 d更换一次，每次更换培养液后调pH值至6.0左右。

1.3.2 测定指标及方法 试验开始前，测定各供试植株的原始鲜质量。试验期间随时观察幼苗出现的各种症状，及时记录并用数码相机拍照。缺素培养28 d后，取出植株，用滤纸吸干植株表面水分，用电子天平分别测定植株地上部分和地下部分的鲜质量，计算根冠比、生长速率。用紫外分光光度计测定叶绿素含量[3]，用甲烯蓝法测定根系活力[4]。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010进行整理统计，采用SPSS 20.0对数据进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 缺素条件下幼苗的症状表现

幼苗营养液培养试验表明，缺素症状在3种豆科植物中表现略有差异，同种植物幼苗在不同缺素条件下的敏感性及反应程度均不同，不同植物幼苗在同种缺素条件下的反应也有所差异。全素培养时植株高大，叶片大而鲜绿，挺立，腋芽生长明显。不同缺素培养的植株，总体较为矮小、叶片较小而薄、叶色发黄或深绿，而且萎蔫下垂，腋芽生长不明显，此外还表现出一些特殊的缺素症状。

2.1.1 缺氮 晋绿豆8号幼苗培养9 d时，底部叶片开始下垂，新叶小而薄；22 d时植株长势弱，明显矮小，叶片发黄，部分脱落，茎秆黄绿色；28 d时叶片干枯、全部脱落。晋豆19幼苗培养6 d时，老叶发黄，下部茎秆变黄；9 d时叶片整体萎蔫下垂；22 d时植株生长停滞，植株矮小，部分叶片脱落，茎秆失绿细小；28 d时叶片全部干枯发黄，硬而薄，根系白化。小红芸豆幼苗培养8 d时，老叶叶缘形状改变，颜色从叶缘开始变黄；22 d时植株长势弱，较为矮小，整体黄化，叶片小而薄，部分老叶脱落；28 d时，植株明显矮小，老叶完全脱落，幼叶稀疏。

2.1.2 缺磷 晋绿豆8号幼苗培养12 d时腋芽生长受限，叶片较全素稍小，叶色稍浅；22 d时植株长势弱，矮小，根系颜色加深变红；28 d时植株生长基本停滞，明显矮小，叶片较少，根系整体呈铁锈红色。晋豆19幼苗培养6 d时，植株稍矮，根系局部发红；22 d时植株矮小，叶片暗绿色，无光泽，根系全部变红；28 d时植株矮小，老叶卷缩。小红芸豆幼苗培养6 d时，部分老叶卷缩；22 d时植株稍矮，生长缓慢，根系局部变红；28 d时植株明显矮小，叶片稀疏且较小，根系整体呈铁锈红色。

2.1.3 缺钾 晋绿豆8号幼苗培养8 d时，叶色变浅，老叶微黄且叶缘及尖端出现褐色斑点；22 d时幼叶卷缩，老叶出现条状褐色斑块，且颜色发黄由叶缘向内干枯；28 d时叶片几乎完全脱落，仅存部分幼叶，茎段褐化枯萎。晋豆19幼苗培养8 d时，顶端叶色较浅；22 d时顶端叶色微黄；28 d时植株整体稍矮，叶缘全部微黄，出现褐色斑点及斑块。小红芸豆幼苗培养15 d时，顶端叶色浅绿，老叶于叶缘处出现褐色焦枯坏死斑；28 d时，植株生长受限，明显低于全素培养，叶片出现卷缩下垂，部分茎段失绿变黄。

2.1.4 缺钙 晋绿豆8号幼苗培养6 d时，植株生长缓慢，跟全素植株相比较矮；9 d时顶芽生长缓慢，腋芽不伸长，老叶尖端颜色加深，叶缘向内卷缩；22 d时老叶进一步卷缩，叶面不平，脉间失绿，新叶黄化；28 d时，植株明显矮小，全部叶片小而卷缩，部分畸形。晋豆19幼苗培养6 d时，幼叶颜色较浅；9 d时植株矮小，老叶枯黄，有褐色斑点，新叶叶脉处微黄，呈条带状；22 d时部分幼叶枯死，茎段微黄，28 d时幼叶出现大量焦黄色斑块，整体叶片萎蔫下垂。小红芸豆幼苗培养8 d时，幼叶无明显变化，老叶颜色深绿，卷缩成团；15 d时植株矮小，叶片部分畸形，有褐色干枯斑块；28 d时植株明显矮小，叶片几乎完全脱落，仅存部分幼叶，叶柄茎段呈深褐色。

2.1.5 缺镁 晋绿豆8号、晋豆19、小红芸豆幼苗症状相似，前14 d均无明显变化；培养15 d时老叶尖端枯黄，叶脉呈黄褐色，脉间失绿，呈条纹状斑块；28 d时老叶枯黄脱落。

2.1.6 缺硫 晋绿豆8号和小红芸豆的症状相似，幼苗培养15 d时嫩叶失绿，呈淡黄绿色；28 d时植株矮小，嫩叶黄化加深。晋豆19幼苗培养8 d时，嫩叶浅绿色，微黄；28 d时嫩叶黄化，其他无明显变化。

2.1.7 缺铁 晋绿豆8号幼苗培养6 d时，新叶脉间失绿，出现黄色条状斑；15 d时新叶黄化加重，出现褐斑，老叶叶脉处出现坏死斑；22 d时幼叶脉间失绿加深，部分坏死，顶端嫩叶全部脱落；28 d时植株矮小，叶片严重黄化坏死。晋豆19幼苗培养8 d时，嫩叶黄化有褐斑；22 d时幼叶普遍黄化；28 d时老叶叶尖干枯，出现坏死斑，嫩叶严重黄化。小红芸豆幼苗培养6 d时，嫩叶颜色变浅，有褐斑；15 d时嫩叶完全黄化干枯，老叶下垂，边缘向内凹卷；28 d时，植株矮小，整体黄化，萎蔫下垂。

2.2 缺素对幼苗生长的影响

2.2.1 缺素对幼苗根冠比的影响 根冠比是指植物地下部分与地上部分的鲜质量的比值。它是反映植物干物质在地下和地上部分分配情况的指标，受许多环境条件的影响，而营养元素是一个极为重要的因素。

晋绿豆8号根冠比大小依次为-N＞-Ca＞-P＞-Fe＞-Mg＞-S＞-K＞CK。缺素植株的根冠比均比全素高，全素根冠比最小（0.361），缺氮根冠比最高（1.668）。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋绿豆8号根冠比影响极显著（P＝0＜0.01）；缺氮、缺钙培养条件下晋绿豆8号幼苗的根冠比与全素相比有极显著差异（P＜0.01），其他缺素培养条件下的根冠比与全素均无显著差异（P＞0.05）。Duncan多重比较结果表明，缺氮处理的根冠比与缺钙处理的根冠比间无显著差异，与其他缺素处理的根冠比均有显著差异（表1）。

表1 不同缺素处理对晋绿豆8号幼苗生长指标的影响

晋豆19根冠比大小依次为-N＞-P＞-Ca＞-Fe＞-Mg＞-S＞-K＞CK。缺素植株的根冠比均比全素高，全素根冠比最小（0.685），缺氮根冠比最高（1.092）。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋豆19根冠比无显著影响（P＝0.051＞0.05）；缺氮培养条件下晋豆19幼苗的根冠比与全素相比有极显著差异（P＝0.004＜0.01），其他缺素培养条件下的根冠比与全素均无显著差异（P＞0.05）。Duncan多重比较结果表明，缺氮处理的根冠比与缺磷、缺钙、缺铁处理的根冠比无显著差异，与其他处理的根冠比有显著差异（表2）。

表2 不同缺素处理对晋豆19幼苗生长指标的影响

小红芸豆根冠比大小依次为-N＞-P＞-Ca＞-Fe＞-Mg＞-S＞-K＞CK。缺素植株的根冠比均高于全素植株，全素根冠比为0.417，缺氮根冠比最高，为1.366。单因素方差分析结果表明，缺素处理对小红芸豆根冠比有极显著影响（P＝0.001＜0.01）；缺氮、缺磷、缺钙培养条件下小红芸豆幼苗的根冠比与全素相比均有极显著差异，其他缺素处理与全素处理间无显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺氮条件下的根冠比与缺铁、缺镁、缺硫、缺钾有显著差异，缺钙与缺铁、缺氮、缺磷无显著差异，与其他缺素条件的根冠比均有显著差异（表3）。

表3 不同缺素处理对小红芸豆幼苗生长指标的影响

2.2.2 缺素对幼苗生长速率的影响 植物的生长速率有2种表示法。一种是绝对生长速率，另一种是相对生长速率。绝对生长速率指单位时间内植株的绝对生长量，相对生长速率是指单位时间内的增加量占原有数量的比值。本研究中的生长速率指的是绝对生长速率。

晋绿豆8号幼苗的生长速率大小依次为-S＞-Fe＞CK＞-Ca＞-Mg＞-P＞-N＞-K。缺硫、缺铁处理的晋绿豆8号幼苗生长速率大于全素处理，其他缺素处理的生长速率均小于全素处理，缺硫处理的生长速率最快，为0.146g/d，全素处理的为0.062g/d，缺钾处理的生长速率最慢，为0.010 g/d。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋绿豆8号幼苗的生长速率有极显著影响（P＝0＜0.01）；全素处理与缺氮、缺钾、缺硫处理的幼苗生长速率呈极显著差异，与缺铁处理的幼苗生长速率有显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺硫处理与其他缺素处理的幼苗生长速率均有显著差异（表1）。

晋豆19幼苗的生长速率大小依次为-S＞-K＞-P＞CK＞-Mg＞-N＞-Fe＞-Ca。缺硫、缺钾、缺磷处理的晋豆19幼苗生长速率大于全素处理，其他缺素处理的生长速率均小于全素处理，缺硫处理的生长速率最快，为0.196 g/d，全素处理的为0.125 g/d，缺钙处理的生长速率最慢，为0.043 g/d。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋豆19幼苗的生长速率有极显著影响（P＝0＜0.01）；全素处理与缺素处理的晋豆19幼苗的生长速率均有极显著影响。Duncan多重比较结果表明，缺硫处理与其他缺素处理的幼苗生长速率均有显著差异（表 2）。

小红芸豆幼苗的生长速率大小依次为-S＞CK＞-Fe＞-Mg＞-K＞-P＞-Ca＞-N。 缺硫处理的小红芸豆幼苗生长速率大于全素处理，其他缺素处理的生长速率均小于全素处理，缺硫处理的生长速率最快，为0.643 g/d，全素处理的为0.430 g/d，缺氮处理的生长速率最慢，为0.046 g/d。单因素方差分析结果表明，缺素处理对小红芸豆幼苗的生长速率有极显著影响（P＝0＜0.01）；全素处理与缺氮、缺磷、缺钾、缺钙处理的幼苗生长速率呈极显著差异，与缺硫处理的幼苗生长速率有显著差异（P＝0.011＜0.05）。Duncan多重比较结果表明，缺硫处理与其他缺素处理的幼苗生长速率均有显著差异（表3）。

2.3 缺素处理对植株幼苗生理指标的影响

2.3.1 缺素处理对幼苗根系活力的影响 植物根系是水分和矿质营养的主要吸收器官，也是多种物质（如氨基酸、植物激素、生物碱等）的同化、转化或合成的重要器官，根系活力泛指根的吸收与合成能力，是植物生长的重要生理指标之一。

晋绿豆8号根系活力大小依次为-P＞-Fe＞-K＞-Ca＞CK＞-S＞-Mg＞-N。缺磷、缺铁、缺钾、缺钙处理的根系活力均大于全素处理，其他3种处理的根系活力小于全素处理，缺磷条件下晋绿豆8号幼苗的根系活力最大，为52.080%，缺氮处理的根系活力最小，为42.317%，全素处理的根系活力为47.420%。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋绿豆8号根系活力有显著影响（P＝0.015＜0.05）。Duncan多重比较结果表明，缺磷处理与缺氮、缺镁处理的根系活力差异显著，与其他缺素处理间差异不显著（表1）。

晋豆19根系活力大小依次为-Mg＞CK＞-S＞-K＞-Ca＞-Fe＞-P＞-N。除缺镁处理外，其他处理的根系活力均小于全素培养，缺镁条件下晋豆19幼苗的根系活力最大，为52.103%，全素处理的根系活力为52.017%，缺氮培养的根系活力最小，为38.247%。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋豆19根系活力的影响极显著（P＝0.006＜0.01）；缺氮处理的晋豆19幼苗的根系活力与全素相比有极显著差异（P＝0＜0.01），其他缺素处理与全素相比均无显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺镁处理与缺氮处理的根系活力差异显著，与其他缺素处理均无显著差异（表2）。

小红芸豆根系活力大小依次为-K＞-Mg＞-Ca＞CK＞-P＞-Fe＞-S＞-N。缺钾、缺镁、缺钙处理的小红芸豆幼苗根系活力均大于全素培养，缺钾的根系活力最大，为52.110%，缺磷、缺铁、缺硫、缺氮处理的均低于全素，缺氮最小，为42.080%，全素培养的根系活力为50.553%。单因素方差分析结果表明，缺素处理对小红芸豆根系活力的影响显著（P＝0.014＜0.05）；缺氮处理的小红芸豆幼苗的根系活力与全素相比有极显著差异（P＝0.003＜0.01），其他缺素处理与全素相比均无显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺钾处理与缺氮处理的根系活力差异显著，与其他缺素处理间均无显著差异（表 3）。

2.3.2 缺素处理对幼苗叶绿素含量的影响 叶绿素是植物进行光合作用的细胞器，在一定范围内光合速率随叶绿素含量的增加而升高。

晋绿豆8号叶绿素含量依次为CK＞-Fe＞-P＞-Ca＞-K＞-S＞-Mg＞-N。所有缺素处理的叶绿素含量均低于全素处理，全素处理的叶绿素含量最高，为2.581 mg/g，缺氮处理的最小，为0.214 mg/g。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋绿豆8号叶绿素含量有极显著影响（P＝0＜0.01）；全素处理与缺铁处理的叶绿素含量没有显著差异（P＝0.088＞0.05），与缺磷处理的叶绿素含量有显著差异（P＝0.018＜0.05），而与其他缺素处理的叶绿素含量均有极显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺铁与缺磷处理的叶绿素含量无显著差异，与其他缺素处理均有显著差异（表1）。

晋豆19叶绿素含量依次为CK＞-Fe＞-P＞-Ca＞-K＞-S＞-Mg＞-N。所有缺素处理的叶绿素含量均低于全素处理，全素处理的叶绿素含量最高，为2.582 mg/g，缺氮处理的最小，为0.211 mg/g。单因素方差分析结果表明，缺素处理对晋豆19叶绿素含量有极显著影响（P＝0＜0.01）；全素处理与缺铁处理的叶绿素含量没有显著差异（P＝0.053＞0.05），与其他缺素处理的叶绿素含量均有极显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺铁与缺磷处理的叶绿素含量无显著差异，与其他缺素处理均有显著差异（表2）。

小红芸豆叶绿素含量依次为CK＞-P＞-K＞-Ca＞-Fe＞-S＞-Mg＞-N。全素处理幼苗的叶绿素含量最高，为1.706 mg/g，缺氮处理幼苗的叶绿素含量最小，为0.471 mg/g。单因素方差分析结果表明，缺素处理对小红芸豆叶绿素含量有极显著影响（P＝0＜0.01）；缺氮、缺镁、缺硫与缺铁处理的叶绿素含量与全素相比有极显著差异，其他缺素处理与全素相比均无显著差异。Duncan多重比较结果表明，缺磷处理与缺镁、缺氮处理的叶绿素含量差异显著，与其他缺素处理均无显著差异（表3）。

3 讨论

3.1 缺素条件下幼苗的症状表现

3种豆科植物的幼苗在缺素培养条件下症状出现的时间、程度、顺序有一定差异，但总体来说表现较为相似。

缺氮处理的幼苗呈现出植株明显矮小、叶片发黄变褐甚至脱落，优先表现在老叶上，这与杨曾奖等[5]和王桂凤[6]的研究结果一致。氮素是植物体内叶绿素、蛋白质等许多重要化合物的组分[7-8]，因此，缺氮处理的幼苗叶片表现出明显的黄化症状。

缺磷处理的幼苗表现出植株矮小、叶片暗绿、无光泽，优先表现在老叶，根系变红。磷是磷脂的主要组成成分，参与细胞膜的构成，同时还是肌醇六磷酸的主要组成成分，影响淀粉的形成。磷还广泛参与了植株能量代谢、碳水化合物代谢等多种生理生化过程，对植株的生长发育及生理功能产生不可逆转的影响[9]。因此，缺磷处理的幼苗生长缓慢，植株矮小。试验中发现缺磷处理的幼苗根系呈现不同程度的铁锈红色，其机制还有待进一步研究。

缺钾处理的幼苗表现出叶尖或叶缘发黄、变褐、焦枯似灼烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块，少量叶片出现卷缩。钾在植物体内主要以离子状态存在，是生物体内60多种酶的活化剂，是构成细胞渗透势的重要成分，调节气孔的开闭，促进光合磷酸化，促进同化物的运输[10]。因此，缺钾能明显抑制幼苗的生长，叶片出现褐色斑点，叶片卷缩是由于叶片中部较周围生长快。

缺钙处理的幼苗表现出生长缓慢、植株矮小、叶片部分畸形，有褐色干枯斑块。钙是细胞壁胞间层果胶钙的成分；与细胞分裂有关；稳定生物膜的功能；可与有机酸结合为不溶性的钙盐而解除有机酸积累过多时对植物的危害；是少数酶的活化剂[11]。因此，缺钙使幼苗生长减弱，叶片失绿、畸形，与吴月娥等[8]的研究结果一致。

缺镁处理的幼苗首先在老叶表现症状，叶片发生脉间失绿，形成条纹状斑块，直至脱落，这与曾秀成等[2]的试验结果相似。镁是叶绿素的重要组分，是多种酶的活化剂，在光合作用中具有重要的作用。因此，缺镁会造成叶绿素合成受到一定影响，光合作用减弱，使老叶变黄，出现脉间失绿，甚至枯黄脱落[12]。

缺硫处理的幼苗症状首先表现在新叶上，新叶失绿、黄化，植株矮小，这与王樱林等[13]和曾秀成等[2]的试验结果相似。硫是蛋白质的组成元素，又是许多重要酶类的结构成分，此外生物素、泛酸等都是含硫化合物；含硫的有机化合物在植物体内还参与氧化还原过程，在植物呼吸过程中，硫元素有着重要作用[14]；叶绿素的成分中虽不含硫元素，但其对叶绿素的形成有一定影响；硫能促进豆科作物根瘤的形成；硫是构成植物杀虫剂的重要成分，充分供应硫元素有利于提高植物的抗虫能力[15]。因此，缺硫使蛋白质合成受阻、呼吸作用受影响、叶绿素含量低，幼苗黄化，植株矮小。

缺铁处理的幼苗首先表现在新叶上，新叶脉间失绿、黄化、有褐斑且程度不断加深，老叶出现坏死斑，植株矮小，与曾秀成等[2]和贾晓红等[16]的试验结果相似。铁是细胞色素、血红素、铁氧还蛋白及多种酶的重要组分，在植物体内起传递电子的作用，是叶绿素合成中必不可少的物质，且能促进氮素代谢正常进行，增强植株抗病性[17]。因此，缺铁时叶绿素形成受到障碍，叶片失绿，严重时完全黄化，影响植物光合作用和碳水化合物的形成，同时根瘤固氮能力减弱，限制了植株对氮、磷的利用，植株整体矮小，叶片失绿甚至坏死。

3.2 缺素条件对幼苗生长及生理指标的影响

不同植物对同种缺素胁迫的敏感性不同，不同缺素处理对同种幼苗的生长及生理指标的影响也不尽相同。

植物的地下部分与地上部分一方面在营养物质的需求上相互依赖、相互制约；另一方面，由于不同的生长环境和生理功能，而对环境因子反应上有着不同的响应和表现。根冠比受许多环境条件的影响，而营养元素是一个极为重要的原因。对比3种豆科植物幼苗的根冠比可知，三者均是缺氮处理的根冠比最大，全素处理的最小，缺硫、缺钾的仅大于全素处理，这与孙海国等[18]和王渭玲等[19]的研究成果一致。氮是蛋白质、遗传物质、生物催化剂酶、维生素、辅基、辅酶和部分激素的组成成分，同时参与构成细胞膜骨架、叶绿素和ATP等能量载体，所以，缺氮严重影响植物体蛋白质、叶绿素的合成，影响其光合作用，从而影响其幼苗地上部分的营养生长、生物量的积累，对植株根系影响相对较小，因此，缺氮幼苗的根冠比最大。全素处理的根冠比最小，是因为光合产物在分配方向上的强度随着营养水平的改变而改变，缺素条件下，光合产物分配到根部的比例较高，以促使根系发达，扩大与外界环境的接触面，以尽可能多地获取更多的营养。

单因素方差分析结果表明，缺素处理对3种豆科植物的幼苗生长速率均有极显著影响，对3种豆科植物的幼苗根系活力均有显著影响。晋绿豆8号幼苗的生长速率对氮、磷、钾、镁较为敏感，对钾的敏感性最大，即缺钾植株的生长速率最小；晋豆19幼苗的生长速率对氮、钙、铁、镁较为敏感，对钙的敏感性最大，即缺钙植株的生长速率最小；小红芸豆幼苗的生长速率对氮、磷、钾、钙较为敏感，对氮的敏感性最强，即缺氮植株的生长速率最小。晋绿豆8号幼苗的根系活力对氮、镁、硫较为敏感，对氮的敏感性最大，即缺氮植株的根系活力最小；晋豆19幼苗的根系活力对氮、磷、铁较为敏感，对氮的敏感性最大，即缺氮植株的根系活力最小；小红芸豆幼苗的根系活力对氮、硫、铁较为敏感，对氮的敏感性最强，即缺氮植株的根系活力最小。综合比较3种豆科植物幼苗的缺素处理结果可知，其生长速率、根系活力对不同缺素胁迫的反应既有相同之处，也有不同之处，二者对缺氮的敏感性均较强。氮对植物生命活动及作物产量和品质均有重要作用，缺氮会造成光合作用、呼吸作用减弱，蛋白合成能力下降，植物生物量积累减小，影响其生长速率和根系活力[7]。同时相关研究表明，缺氮使幼苗根系总长度、总表面积显著减少[20]，根系活力降低。

单因素方差分析结果表明，缺素处理对3种豆科植物幼苗的叶绿素含量均有极显著影响，且它们幼苗的叶绿素含量对氮、镁、硫较为敏感，对氮的敏感性最强，即缺氮植株的叶绿素含量最小。氮对植物的叶绿素合成具有重要作用，缺氮会造成叶绿素合成减少、光合作用减弱[7]。因此，缺氮植株幼苗的叶绿素含量最低。镁是叶绿素的重要组分，是多种酶的活化剂，在光合作用中具有重要的作用。因此，缺镁会造成叶绿素合成受到一定影响。叶绿素的成分中虽不含硫元素，但其对叶绿素的形成有一定影响，植物体内的硫脂是高等植物体内同叶绿体相连的最普遍的组分，硫以硫脂方式组成叶绿体基粒片层，硫脂是叶绿体内一个固定的边界膜，与叶绿素结合，与叶绿体形成有关。因此，缺硫造成叶绿素含量低。