“植物的溶液培养及缺素培养”实验指导

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实验二 植物的溶液培养及缺素培养

(综合性实验)



溶液培养是德国植物生理学者Sachs和Knop在1860年试验成功的，它在阐明植物对养分的要求曾起过决定性的作用，并奠定了施肥的理论基础。近年来在世界各国重新受到重视，已成为一种切实可行的生产手段，美国已把溶液培养应用到生产上，我们有些单位已将溶液培养应用到水稻育苗及蔬菜生产上，估计溶液培养在生产上的应用将日益广泛，这是植物营养的基本理论在生产实践上的新发展。 一、原理

绿色植物在整个生活周期中，除了通过叶片的光合作用外，只要满足正常生长发育所需的各种矿质元素和其他条件，植物不一定非在土壤中生长不可。因此，在用蒸馏水及必需的几种元素配成的溶液中，植物同样可以正常生长发育，这种培养方法称为溶液培养（又称水培）。由于溶液培养其元素的种类和数量可以控制，因此要了解某种元素是否为植物必需时，可有意识地配制缺乏某种元素的培养液，根据植物在该培养液中所表现出来的各种症状，从而进一步了解矿质元素的作用、特点以及对植物生长发育的重要性，这称缺素培养。 二、材料、仪器及药品 1、 材料准备

玉米幼苗于实验前10~15天砂培或水培育苗。 2、 仪器

（1） 刻度吸管 5mL 12支；1mL 1支；（2）量筒1000mL 1个； （3）培养瓶8 套；（4）棉花或海绵；（5）pH试纸（pH1-14或pH5.4-7.0）；（6）镊子；（7）玻璃管；（8）吸球；（9）标签纸；（10）黑色蜡光纸。 3、药品

(1)Ca(NO3)2∙4H2O；(2)KNO3；(3)MgSO4∙7H2O；(4)KH2PO4；(5)K2SO4；(6)CaCl2；(7)NaH2PO4；

(8)NaNO3；(9)Na2SO4；(10)MgCl2∙6H2O；(11)FeCl3；(12)EDTA-Na2；(13)FeSO4•7H2O；

(14)H3BO3；(15)MnCl2∙4H2O；(16)CuSO4∙5H2O；(17)ZnSO4∙7H2O；(18)H2MoO4∙H2O。


三、实验步骤

（一） 贮备液的配制（用蒸馏水） 1、 大量元素贮备液的配制

营养盐 浓度（克／升） Ca(NO3)2∙4H2O 236

KNO3 102 MgSO4∙7H2O 98 KH2PO4 27 K2SO4 88 CaCl2 111 NaH2PO4 24 NaNO3 170 Na2SO4 21 MgCl2∙6H2O 80

2、 c(EDTA-Fe)=0.05mol∙L-1 贮备液的配制

（1） c(EDTA-Na)=0.1mol∙L-1溶液：称EDTA二钠3.77克，加新煮沸刚冷的温

热的蒸馏水约20mL，搅拌使之完全溶化，冷后加蒸馏水定容至100mL，保存于密闭聚乙烯塑料瓶中。

（2） c(FeSO4或FeCl3)＝0.1mol∙L-1溶液：称2.78克FeSO4∙7H2O(或2.703克

FeCl3∙6H2O)用新煮沸刚冷的蒸馏水定容至100mL（亚铁易变，只能即配即用）。

（3） 将（1）溶液和（2）溶液等量混合，即成c(EDTA-Fe)=0.05mol∙L-1贮备液，

（其中EDTA-Fe①含FeSO4，EDTA-Fe②含FeCl3）。 3、 微量元素贮备液的配制：

称H3BO3 2.86克 ； MnCl2∙4H2O 1.81克；CuSO4∙5H2O 0.08克； ZnSO4∙7H2O 0.22克；

H2MoO4∙H2O 0.09克 溶于1升蒸馏水中。 （二） 培养溶液的配制

先测定培养瓶的容积（mL），确定培养液的用量（mL），以此用量在培养瓶上划一水平刻度，或在瓶外壁贴一小白纸条为标记，并作处理号标志，然后在培养瓶中加入约700mL蒸馏水按下表各处理加入贮备液用量，注意按顺序加入，并且每加入一种贮备液后都要用玻璃管拌匀，直到加齐后用水定容至刻度线，搅拌均匀。




（三） 定植培养

每100mL培养液中加入贮备液的量(mL)

贮备液 缺

完全 缺N 缺P 缺K 缺Ca 缺Fe 缺S

Mg

Ca(NO3)2 0.5 / 0.5 0.5 / 0.5 0.5 0.5 KNO3 0.5 / 0.5 / 0.5 0.5 0.5 0.5 MgSO4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 / 0.5 / KH2PO4 0.5 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 / / MgCl2 / / / / / / / 0.5 EDTA-Fe

0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 / /

① EDTA-Fe

/ / / / / / / 0.2

②

微量元素 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5



选取生长一致的玉米幼苗作实验材料，每个培养瓶定植一株，首先小心将幼

苗根部用水冲洗干净，记录幼苗的叶片数量和鲜苗重量（克），并把幼苗通过瓶盖的中央大孔用棉花固定在盖上，盖好瓶塞，使根系浸入培养液中，（尽量勿使根系受伤）并调整根茎基部离开液面1厘米；瓶外应加黑色蜡光纸套（黑面向内）并贴好标签。包括：处理、专业、组别、培养者、培养日期。同时在瓶盖的另一个小孔中装入一支带胶圈的玻璃管，要求玻璃管的下端离瓶底1～1.5厘米，以作通气用，把定植好的培养瓶放于阳光充足，温度适宜(20~25℃)的地方培养。



（四） 培养管理及观察

实验开始后，要认真做好管理和观察记录，要求每天观察一次，及时补加蒸馏水，维持培养液水平；要及时补充空气，应用吸球通过玻璃管打入空气，每瓶打气15～20次，注意勿吸出培养液！每4～5天测定和调节培养液的pH值。（用c(NaOH)=0.1mol∙L-1和c(HCl)=0.1mol∙L-1调节pH值至5.5~6.5）。

实验过程要认真观察各处理玉米的生长情况，对各元素缺乏症状的表现和发展作详细记录。




四、思考题

1、 作物缺素水培有何意义？

2、 水培过程为什么要经常通气？培养液的pH值有什么变化？为什么？ 3、 为什么有些元素缺乏症状首先在幼嫩组织中出现？而另一些元素缺乏症状却先在较老组织中出现？ 五、实验报告

按论文的格式撰写，包括前言、材料与方法、结果与分析、讨论几个部分。其中的内容至少应有下面的内容：

1、列出每种母液的需用量、配制量及所称取的盐类质量。

2、培养实验结束时，将作物在缺素培养过程中主要缺素症状出现的时间、症状的特征，详细描述（以完全营养处理作对比，内容包括植株长势，叶部的叶色、叶尖、叶缘、叶脉间的情况，症状出现的部位，根系的情况等）。并在培养结束时，测定各处理幼苗的鲜重，叶片数（总叶片数及枯死叶片数），用图表作出比较，并分析其原因。 六、参考资料

植物生理学实验. 薛应龙主编. 高等教育出版社. 1985年

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