植物缺素培养实验报告

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1、学生姓名 胡发枝 学号 20122501008 班级 12生物科学三班 课程名称 植物生理学实验 实验项目 植玉米的溶液培养及缺素培养实验 试验时间 2014-10-10 实验指导老师 叶庆生老师 实验一：玉米的溶液培养及缺素培养实验一、实验目的1、掌握种子发芽和无土栽培的实验技术以及配制贮备液的方法，了解氮、磷、钾等元素对植物生长发育的影响和学习判断缺素症状。2、了解分光光度计的使用方法；掌握计算叶绿体各色素成分含量的方法。3、学会AM-300手持式叶面积仪测定叶面积的方法二、实验原理1、植物在必需的矿物元素供应下正常生长，如缺少某一元素，便会产生相应的缺乏症。用适当的无机盐制成营养液，即能

2、使植物正常生长，称为溶液培养，如果用缺乏某种元素的缺素液培养，植物就会呈现缺素症状而不能正常生长发育。将所缺元素加入培养液中，该缺素症状又可逐渐消失。2、叶片中叶绿素含量的高低是反映植物叶片光合能力的一个重要指标。另外，叶绿素的含量是植物生长状态的一个反映，一些环境因素如干旱、盐渍、低温、大气污染、元素缺乏都可以影响叶绿素的含量与组成，并因之影响植物的光合速率。根据朗伯比尔定律，某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比，即AKCL式中：K比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位，液层厚度为1cm时，K为该物质的吸光系数。如果溶液中有数种吸光物质，则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各

3、组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。 3、叶片性状特征直接影响到植物的基本行为和功能。叶面积是植物研究中的一个常用指标,叶面积的大小决定着植物接收光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)的量,与干物质产量和地上净初级生产力有密切关系,反映了植物对其地理分布和养分条件等外界因素的适应策略。同时,叶面积也是影响植物生长、果实发育和品质的重要生理和形态指标。三、用品与材料1、材料：玉米种子；2、用品：培养缸、试剂瓶、容量瓶、烧杯、移液管、量筒、精密天平、棉花(或海绵)刻度尺、分光光度计、AM-300手持式叶面积仪；3、试剂：硝酸钙

4、、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硫酸镁、氯化钾、氯化钙、硫酸锰、乙二胺四乙酸二钠、硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、氯化锰、钼酸、硫酸铜。 四、实验步骤1、育苗。选大小一致饱满成熟的植物种子，放在培养皿中萌发，长成57cm小苗时，选择生长势一致的植株进行溶液培养。 2、配制培养液(贮备液)。取分析纯的试剂，按实验表2-1用量配制成贮备液。3、按表2-2配制完全液和缺K液4、水培装置准备。取1L的培养缸，若缸透明，则在其外壁涂以黑漆或用黑纸套好，使根系处在黑暗环境中，缸盖上应打有数孔，用海绵或棉花固定植物幼苗。 5、移植与培养。将以上配制的培养液中各加蒸馏水至 1000ml ，将幼苗根系洗干净，小心穿人

5、孔中，用棉花或海绵固定，使根系全浸入培养液中，放在阳光充沛、温度适宜 (2025)的地方。 6、管理、观察。每三天加蒸馏水一次以补充瓶内蒸腾损失的水分。培养液一星期更换一次，最好每天通气23次或进行连续微量通气，以保证根系有充足的氧气。 7、三周后，进行高度、净重及叶面积的测量，并进行记录。8、把缺素和完全溶液培养的玉米叶各称量0.2g，加入少量95%酒精研磨成匀浆，最后定容至10ml。8、加入比色杯中，使用分光光度计进行吸光值测量。9、整理并统计所有数据，获得结论。五、实验结果表1：缺素培养、完全培养的玉米苗的外部形态特征照片第4天第8天第12天第15天第19天第21天表2：缺素培养前后玉米

6、苗生长状况完全培养A组缺素培养A组完全培养B组缺素培养B组培养前高(cm)9.8010.3010.209.5010.0010.408.008.318.217.808.278.43第3天高度(cm)21.2022.1019.6019.515,519.417.018.816.717.49.016.4第15天高度(cm)52.437.942.424934.121.128.150.145.929.533.522.83周后高度(cm)62.154.854.428.038.123.253,760.158.034.037.424.0表3：第21天（第三周）玉米苗各项指标完全培养A组缺素培养A组完全培养B组缺

7、素培养B组编号123123123123地上株高(cm)62.154.854.428.038.123.253,760.158.034.037.424.0根冠长度(cm)21.217.918.210.413.89.916.420.016.711.311.48.6地上：根冠地上质量(cm)11.859.056.411.862,262.5810.0311.3510.291.652,100.62地下质量(cm)2.893.310.910.660.741.202.442.912.780.570.670.29叶面积(cm2)53.950.147.830.338.529.0表4：叶绿素a、叶绿素b的含量测定：

8、649nmOD平均值665nmOD平均值Ca（mg/L）Cb（mg/L）C总 （mg/L）完全培养1.0142.1222.609.7932.29缺钾培养0.761.7218.776.3825.15注：计算公式如下：Ca= 13.95*A 665 6.88*A 649Cb= 24.96*A 649 7.32*A665CT = Ca+ Cb表5：六、分析与讨论1、从表1的图片和表3的叶面积比较中可看出，缺钾培养液培养的的玉米苗的叶面积明显比对照组的要小，而且可以看到老叶叶尖和叶缘有明显变黄。根据观察，玉米幼苗处理后第6天株高出现明显差异，第8天老叶叶片出现块状失绿，叶脉颜色浅于完全培养组，随后叶片

9、出现黄斑，叶边缘不平整，叶肉部分上凸，茎秆短细，叶尖干枯至枯萎，生长情况明显比缺素组差。在第三周实验结束时，部分缺钾培养植株的新叶的叶尖也开始有变黄，而部分老叶已经枯萎或叶上有多条黄色条纹。在李富恒【1】等对缺钾玉米培养的研究中，证明了钾元素影响植株生长，特别是叶面积的增大及酶的合成，这会使得植物的光合作用效率大大降低，使植株的粗细、高度等降低。 2、从表2可以看到，在未进行缺素培养时，完全培养组和缺素培养组的玉米苗高度、生长状况基本相同，但在培养过程中，完全培养的植株无论是粗细比缺素培养的植株要粗，高度比缺素培养都要高。3、从表3可以看到，完全培养的植株除了地上株高等均比缺素培养的高，其根冠

10、发达程度也比缺素培养的植株要大。根据观察，完全培养植株的根部分支多，洁净呈白色，根冠的长、宽都比缺素培养的大，且缺素植株的根部大部分发黄，有少许腐烂现象。根据李秧秧、范德纯3 的实验，缺钾严重影响地上部的生长，是因为钾离子是叶绿素合成途径相关酶的激活剂，可以激活叶绿素合成的相关酶，促进叶绿素的合成，以保证光合作用的进行。在缺钾营养液下，玉米叶片中叶绿素含量要低；在完全营养液中，提供充足的钾离子，叶片叶绿素含量要高。缺素组的玉米苗叶绿素含量远远不及完全组的玉米苗，因此对地上的影响是最大的。4、从表4可以看出，缺素组的分光光度计的Ca值、Cb值及C总比完全组的低，证明缺素组的叶绿素a、b均比完全组

11、的要低，且叶绿素总量要比完全组的要低。在李富恒1等对缺钾玉米培养的研究中，两个品种的完全液培养的叶绿素含量均比缺钾的高。钾离子是叶绿素合成途径相关酶的激活剂，可以激活叶绿素合成的相关酶，促进叶绿素的合成，以保证光合作用的进行。在缺钾营养液下，玉米叶片中叶绿素含量要低；在完全营养液中，提供充足的钾离子，叶片叶绿素含量要高。钾不仅能促进氮的吸收，而且能促进含氮化合物向蛋白质合成场所运输，促进氨基酸合成蛋白质和稳定蛋白质的结构，因而可以促进氮代谢，进而加速光和色素的形成。缺钾培养玉米叶片叶绿素的降低与缺钾使氮循环受阻，导致光合能力弱，合成的光合产物少有关。 七、参考文献【1】 李富恒，于龙凤，安福全，裴雪，高红春，魏丽艳.缺钾培养对玉米幼苗部分生理指标的影响J.东北农业大学学报.2007年8月.第38卷第4期.459-4632 潘瑞炽.植物生理学(第六版)M.高等教育出版社，2008:30 3 李泱泱,范德纯.缺钾对玉米生长发育和光合作用的影响J.陕西农业科学，1993(3):26