植物的无土培养和缺素症状

实验三植物的无土培养和缺素症状

一、目的意义

种植在土壤里的植物之所以能够正常生长发育是因为土壤中存在着维持植物正常生理活动所必需的矿质元素。但要确定各种元素是否为植物生长所必需，必须借助无土培养法（溶液培养或砂基培养）才能解决。近年来，无土栽培已不仅作为一种研究手段，而且成为新的生产方式，在蔬菜、花卉生产中大规模应用。本实验学习植物的溶液培养技术，并证明氮、磷、钾、钙、镁、铁诸元素对植物生长发育的重要性。

二、方法原理

用植物必需的矿质元素配成营养液培养植物，可使植物长得与土壤中一样好。应用此法，所用元素的种类和用量可完全人为地加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素，以便在以后的生长过程中进行观察，观察缺素症后将所缺元素加入营养液中，缺素症状又可逐消失。

这类实验，通常用溶液培养，为了管理方便，也常将溶液加入洁净的石英砂培养植物，则称为砂基培养。

三、仪器设备

烧杯；移液管5ml、1ml若干支；1000ml 量筒1个；陶瓷培养缽7个；精密pＨ试纸（pＨ5～6）或广泛pＨ指示剂；玻璃棒；吸球；棉花。

四、试剂

硝酸钾；硫酸镁；磷酸二氢钾；硫酸钾；硫酸钠；磷酸二氢钠；硝酸钠；硝酸钙；氯化钙；硫酸亚铁；硼酸；氯化锰；硫酸铜；硫酸锌；钼酸；盐酸；乙二胺四乙酸钠（EDTA-Na）。

以上试剂均需分析纯。

五、实验步骤

1.精选高活力玉米种子为试验材料。

表1 大量元素贮备液配制表

2.培苗：用搪瓷盘装入一定量的石英砂或洁净的河沙，

将已浸种一夜的玉米（或番茄）等种子均匀地排列在砂面上，

再覆盖一层石英砂，保持湿润，然后放置在温暖处发芽。第

一片真叶完全展开后，选择生长一致的幼苗，小心地移植到

各种缺素培养液中。移植时注意勿损伤根系。

3.配制大量元素及铁贮备液：用蒸馏水按表1配制。

4．微量元素贮备液按以下配方配制：称取H3BO4 2.86g，

MnCl2·4H2O 1.81g，CuSO4·5H2O 0.08g，ZnSO4·7H2O 0.22g，

H2MoO4·H2O 0.09g，溶于1L蒸馏水中。

配好以上贮备液后，再按表2配成完全培养液或缺乏某元素的培养液（用蒸馏水）。（调节pH至5.5～5.8）。

4.取7个600毫升陶瓷培养缽，分别装入配制的完全培养液及各种缺素培养液550~600ml，贴上标签，写明日期。然后把选好的植株去掉胚乳，洗净根系，并用棉花缠裹住茎基部，小心地通过圆孔固定在瓶盖上，使整个根系

浸入培养液中，装好后将培养缽放在阳光充足、温度适宜（20～25℃）的地方，培养3～4周。

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表2 完全培养液和各种缺素培养液配制表

每100ml培养液中各种贮备液的用量(ml)

贮备液

完全缺N 缺P 缺K 缺Ca 缺Mg 缺Fe

Ca(NO3)2 0.5 - 0.5 0.5 - 0.5 0.5

KNO3 0.5 - 0.5 - 0.5 0.5 0.5

MgSO40.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - 0.5

KH2PO4 0.5 0.5 - - 0.5 0.5 0.5

K2SO4- 0.5 0.1 - - - -

CaCl2- 0.5 - - - - -

NaH2PO4- - - 0.5 - - -

NaNO3 - - - 0.5 0.5 - -

Na2SO4- - - - - 0.5 -

EDTA-Fe 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 -

微量元素0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

5.实验开始后每两天观察一次，并用精密pH试纸检查培养液的pH值，如高于6，应用稀盐酸调整到5～6之间。

6．培养期间要不断补充因叶片蒸腾失去的水分(补充无离子水)、通气。

7．观察记载：根据实验结果描述缺素时所表现的典型症状，并分析其原因。

【思考题】

1.为什么说无土培养是研究矿质营养的重要方法?

2.进行溶液培养或砂基培养有时会失败，主要原因何在?

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