植物的营养液培养及缺素培养

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1、植物生理学实验植物的营养液培养及缺素培养姓名学号系别班级 实验日期 同组姓名 一、摘要 为探求各种主要元素对植物生长发育的作用，本次试验采用番茄幼苗为实验材料，用配 制的各种缺乏某种矿质元素的培养液进行培养及一种完全培养液，根据28 天的持续观察记 录，进一步了解矿质元素的作用、特点及对植物生长发育的重要性。根据观察植物表现出来 的性状可得 1 号营养液为完全营养液，2 号营养液缺钾，3 号营养液缺氮，4 号营养液缺磷。二、实验原理与实验目的1、实验原理只要满足植物正常生长发育的要求（光、温、水、 气、必需元素），植物可以在水中生长。 把必需矿质元素配制成培养液培养植物称溶液培养。由于 培养液

2、中元素的种类和数量可以 人为控制，因此当要了解某种元素是否为植物必需时，只要有意识地配制缺乏该种元素的培 养液，根据植物在该培养液中所表现出来的症状，便可了解该元素的作用以及对植物生长发 育的必要性。2、实验目的掌握植物营养液培养的基本方法；通过植物的缺素培养，观察并认识N、P、K等矿质元素的 专一缺素症状，从而了解N、P、K对植物生长发育的重要性。每隔7天移苗，并观察番茄的生 长状况。三、材料和方法1、植物材料:番茄幼苗2、实验器材:烧杯、移液管、量筒、培养缸、通气设备、 pH 计、天平、镊子、毛笔、未脱脂棉、瓷盘3、实验试剂：500 ml 培养液中各种贮备液用量完全营养液缺氮缺磷缺钾KH2

3、PO42525Ca(NO3)2252525MgSO4 7 H2O25252525CaCl225NaH2PO425KCl25微量元素0.50.50.50.5Fe-EDTA11114、储备液的制备(1) 大量元素的配制KH2PO4: 54g + 3000ml H2OCa(NO3)2: 33g + 3000ml H2OMgS04 7 H20:56g + 4000ml H2OCaCl2:2g + 2000ml H2ONaH2PO4:30g + 2000ml H2OKCl:40g + 2000ml H2O(2) 微量元素的配制2.86g H3BO3 + 1.81g MnCl2H2O + 0.11g Zn

4、Cl2 + 0.05g CuCl2H2O 溶于 1000ml H2OFe-EDTA: 1.3g + 1000ml H2O四、实验步骤1、准备工作(1) 幼苗准备:蕃茄种子用 3%福尔马林浸泡灭菌30 分钟，然后用灭菌水冲洗数次,放在洗净的 湿石英砂中发芽，加以蒸馏水培养长至一定高度(5cm左右)，择生长势相同的植株进行实验。(2) 培养液准备:按表1分别配制不同的培养液。配制时先在容器中放去离子水300ml左右， 然后按表上次序加入各种贮备液。每种贮备液均应缓慢加入，充分搅匀，然后再加下一种贮 备液，待全部加好后再用pH计或pH试纸检查，并用1N HCl或1N NaOH将培养液调至适 宜植物生

5、长的pH值(如蕃茄pH5.5 - 6.0)然后加水至500毫升。(3) 容器准备:选择 4 个相同的培养罐，洗净，培养罐的罐盖上要有孔。2、培养和管理培养罐中放满培养液(但盖与溶液之间留些空隙)。选取大小相似、生长良好的幼苗12株,在 盛有蒸馏水的培养皿中用毛笔轻轻刷去根系表面上的附着物，切勿伤根。细心地把部插入培 养缸盖的孔中,茎基部用海绵或棉花包扎，固定在培养罐盖的孔中，根系浸没在溶中，每孔 一株,每罐3株。罐上另一个孔接双连球通气。在每个罐上注明不同处理。3、培养期注意事项(1) 移植后把培养罐放在阴处1 天,待新根长出后,再放在光照充足,温度适宜处培养;(2) 每周更换培养液,每隔3天

6、加蒸馏水一次,以补充水分;(3) 每2天用双连球通气一次。4、注意事项(1) 药品、试剂必须非常纯净,切不可搞乱;(2) 仪器、用具必须非常清洁;(3) 定时、仔细、认真、耐心地观察和记录,一直坚持到实验结束。五、结果与讨论1、实验数据整理：1)不同处理不同时期，番茄株高的变化(厘米)1号营养液2号营养液3号营养液4号营养液第0天6.570.507.370.118.360.51853050第7天6.830.497.470.068.430.409.170.35第21天10.071.277.930.298.370.429.530.25第28天13.971.648.530.958.430.409.5

7、70.25号最慢。2） 不同处理不同时期，番茄根长的变化（厘米）1号营养液2号营养液3号营养液4号营养液第0天6.771.297.371.659.731.167.470.45第7天7.231.348.132.0610.101.448.500.26第21天28.970.3728.633.1119.334.6219.04.73第28天31.601.4737.001.7522.335.6921.04.58根长1号营养液 -2号营养液3号营养液h 4号营养液备注：1 号生长最快，2 号次之，3 号和 4 号速率较慢。3）不同处理不同时期，番茄叶片长度的变化（厘米）1号营养液2号营养液3号营养液4号营养

8、液第0天000.470.060.500.29第7天1.650.371.430.280.470.062.050.55第21天8.481.434.60.270.470.061.880.35第28天11.843.434.681.130.5001.790.344）不同处理不同时期，番茄叶片数目的变化（个）1号营养液2号营养液3号营养液4号营养液第0天00001010.58第7天20201020第21天40401033058第28天7.330.444.250.50.670.5833058备注：1号叶片数目生长最多，2号次之，4号第三，3 号最少。5）不同营养液处理番茄28 天后，地上部和根系的鲜重（克）

9、以及根冠比1号营养液2号营养液3号营养液4号营养液地上部鲜重6.720.430.990.220.0730.0060.130.015根系鲜重0.860.040.280.080.0770.0220.200.02根冠比0.130.0120.280.031.060.371.540.07口地上部鲜重根系鲜重根系鲜重根冠比地上部鲜重备注：1号根冠比最低，4号最高，说明4号根系相对较发达，3 号第二，2号第三。2、实验结果一号培养液为完全培养液 二号培养液为缺钾培养液 三号培养液为缺氮培养液四号培养液为缺磷培养液3、思考题（1）为什么说溶液培养是研究矿质营养的重要方法? 答：因为如果用土壤培养，土壤成分复杂

10、而且不均一，植物矿质营养中的许多问题，如各营 养元素必需性的确定、缺乏症的鉴定等，很难用土壤培养的方法来研究。在溶液培养中，因 为所有无机盐的成分和数量都是已知的，而且可以任意控制，所以研究便利而有效。把植物 的根浸在通气的培养液中，植物可以生长得很好。培养液的pH值的影响和总的盐浓度对植 物生长的渗透效应也很容易分析。（2）培养罐是透明的,将会出现什么样的结果?为什么? 答：如果是透明的会使实验测得的根冠比偏大。如果是透明的那么光照会促进根的生长，长 出发状根，使实验中测得的根冠比偏大。（3）培养液中使用Fe-EDTA有什么优点？如用一般铁盐，溶液pH值高了有何不利？ 答：Fe-EDTA中铁

11、元素以螯合态存在，不会对溶液的PH值产生影响。若用一般的铁盐则会 使溶液的PH值偏高，不利于植物得生长发育。（ 4）经常通气有何意义?答：经常通气有利于植物根系保证充足的氧气进行有氧呼吸，从而保证根系有充足的能量吸 收矿质养分。（5）实验结束时，分析全部结果，说明各元素缺素症出现的时间及现象，并讨论其出现的原 因。答： N、P、K 是植物必需的大量元素，环境中这些元素的多寡必然使植物发生相应的生理生 化变化并影响其生长发育而产生相应的症状：缺少 N 元素，有机物合成受阻，植株矮小，叶片黄化，产量降低。导致叶片最小，黄化 现象由叶脉向整个叶片扩展。整个植株最矮小，根冠比较大，根系相对茎叶来说还比

12、较茂盛。 但植株也最容易死亡。缺少P蛋白质合成受阻，影响细胞分裂，植株矮小、分枝少，叶色暗绿或紫红。导致叶 片较小，叶片为紫绿色，生长液缓慢。植株矮小，根系比较发达，根根冠比较大。缺少 K 元素，植物叶片缺绿，生长缓慢，节间缩短，植株矮小，叶片显得瘦小细长，易 伏倒。从叶缘开始变褐色、干枯。植株比较矮小，生长较缓慢。但根系发达，根冠比较大。此外，同时缺乏数种元素会使病症复杂化，其他环境因素（如各种逆境、土壤PH,等等） 也都可能引起植物产生和与营养缺乏类似的症状。缺素培养液存在或多或少的误差，导致实 验结果与真值的差异，这差异可以控制到最少。所以实验过程中应该把实验其它干扰因素完 全相同，如同时通气。五、参考文献王英典，刘宁.植物生物学实验指导 .北京：高等教育出版社.（第2版）