土壤–植物营养研究法7

1、土壤土壤植物营养研究法植物营养研究法王淑平王淑平2007年年10月月10日日第四章第四章 培养试验设计与实施培养试验设计与实施v培养试验培养试验：在人工控制的条件下，用特制的容 器培养植物并进行各种科学试验的 方法。v 培养试验具有一定的局限性，必须与田间试验培养试验具有一定的局限性，必须与田间试验配合，才能得出正确的结论。同时，由于它可以配合，才能得出正确的结论。同时，由于它可以控制环境条件，更有利于问题的深入开展。控制环境条件，更有利于问题的深入开展。4.14.1 培养试验的特点与种类培养试验的特点与种类培养试验种类培养试验种类1、盆钵试验：利用各种特制的盆钵进行植物的栽培试验。2、幼苗试

2、验：又叫植物短期培养试验。它是根据植物苗期 对土壤及环境条件的反应作出评价。它是介 于实验室和盆栽试验之间的研究方法。3、框栽试验：利用特制的木框、水泥框、塑料板框作为容 器进行的植物栽培试验。面积小于1平方米。培养试验在土壤培养试验在土壤/植物营养学发展过程中起植物营养学发展过程中起着非常重要的作用：例如：着非常重要的作用：例如： 1629年，V. Hellement（万.海利门特）进行的柳条试验。他开创了植物营养的盆栽研究方法。1699年，Woodward（乌特渥尔特）用水培试验证实了Hellement试验的错误。1837年，J.Baussingourt（法国布森高）第一个用砂培试验进行植

3、物吸收氮素的研究。4.2 4.2 土培试验方法土培试验方法一、土培试验：一、土培试验： 以土壤作为栽培植物介质的一种培养试验。二、土培试验技术：二、土培试验技术：1、土壤的准备：2、盆钵的选择和准备：3、肥料的准备：4、装盆、播种、定植：5、试验期间管理与收获：4.3 4.3 水培试验法水培试验法一、水培试验的特点与任务一、水培试验的特点与任务1、水培试验：是在某种营养混合液的、水培试验：是在某种营养混合液的 水中栽培植物的试验。水中栽培植物的试验。2、特点：、特点：植物生长的环境是液相，植物生长所需的全 部营养物质都是靠人工供给。盆钵中养分的分布是均匀的。液相环境缺乏空气，须定期补充。营养液

4、的浓度改变，可采用流动营养液的办法调整。营养液的缓冲性能小，须每天测定并调整溶液的pH。3、任务：、任务：u主要研究植物的矿质营养问题。主要研究植物的矿质营养问题。如：根对养分的吸收，营养元素丰缺的形态如：根对养分的吸收，营养元素丰缺的形态 特征，大量元素、微量元素对植物生长特征，大量元素、微量元素对植物生长 发育的作用，离子间的相助与拮抗，养发育的作用，离子间的相助与拮抗，养 分在植物体内运输，农作物的产量生理分在植物体内运输，农作物的产量生理 等。等。二、配制混合营养液的原则与依据二、配制混合营养液的原则与依据1、混合营养液的基本要求、混合营养液的基本要求u 含有植物生长必须的全部营养元素

5、含有植物生长必须的全部营养元素。u 营养物质应是有效养分，而且养分的数量和营养物质应是有效养分，而且养分的数量和 比例均能保证植物生长的需要。比例均能保证植物生长的需要。u 在植物生育期内能维持植物生长的在植物生育期内能维持植物生长的pH。u 营养液应是生理平衡溶液。营养液应是生理平衡溶液。2、配制营养液的原则与依据、配制营养液的原则与依据应以植物的需要为依据，模拟土壤溶液浓度应以植物的需要为依据，模拟土壤溶液浓度 或植物体内营养物质的组成设计而成。或植物体内营养物质的组成设计而成。目前采用的营养液有以下三种方式目前采用的营养液有以下三种方式：u 选用三种或四种可溶性盐类组成混合营养液，在选用

6、三种或四种可溶性盐类组成混合营养液，在 一定全盐浓度下，改变各种盐类浓度比例，从而一定全盐浓度下，改变各种盐类浓度比例，从而 组成生理平衡的营养液。组成生理平衡的营养液。u 以农作物收获物组成中的营养元素成分为依据，以农作物收获物组成中的营养元素成分为依据， 确定营养液组成。确定营养液组成。u 模拟植物根际土壤溶液浓度配制成不同种类营养模拟植物根际土壤溶液浓度配制成不同种类营养 液。液。三、营养液的种类三、营养液的种类2、不完全营养液不完全营养液: 营养液中缺少某种营养元素。欠营养液中缺少某种营养元素。欠 缺元素用非必需元素的化合物代缺元素用非必需元素的化合物代 替。一般，欠缺阳离子元素时用替

7、。一般，欠缺阳离子元素时用 钠盐代替，欠缺阴离子元素时用钠盐代替，欠缺阴离子元素时用 氯化物代替。氯化物代替。1、完全营养液完全营养液：营养液中含有植物生长必需的全部：营养液中含有植物生长必需的全部 营养元素。营养元素。：:四、营养液配制：四、营养液配制：u每一种营养液有一定的适用范围，选用时不每一种营养液有一定的适用范围，选用时不能随便修改。如研究需要修改时应通过试验能随便修改。如研究需要修改时应通过试验验证后方可改变。验证后方可改变。u配制营养液时注意水和供试盐类的纯度。配制营养液时注意水和供试盐类的纯度。五、水培试验的准备、播种与管理五、水培试验的准备、播种与管理1、容器的准备：、容器的

8、准备：u常用黑色塑料盆。常用黑色塑料盆。u容器上的盖板，容器上的盖板， 通用带孔的硬质塑料板通用带孔的硬质塑料板或泡沫聚苯乙烯板。或泡沫聚苯乙烯板。u水培试验的容器水培试验的容器 必须洗涤干净。必须洗涤干净。水培容器的盖板水培容器的盖板定植篮定植篮2、幼苗培育和定植、幼苗培育和定植:u沙盘上播种，幼苗根长沙盘上播种，幼苗根长57cm时，定植到时，定植到水培容器上，用泡沫塑料固定。水培容器上，用泡沫塑料固定。3、管理、管理u 打气，调节打气，调节 pH，补充铁，营养液的更换。，补充铁，营养液的更换。u 采用自动化流动营养液装置，可以保持营采用自动化流动营养液装置，可以保持营 养液不停地循环连续流

9、动、自动更换。养液不停地循环连续流动、自动更换。u其它同土培试验。其它同土培试验。水培花卉水培花卉4.4 4.4 砂培试验法砂培试验法一、砂培试验的特点与任务一、砂培试验的特点与任务1、砂培试验：、砂培试验：以砂子作为植物生长的固体介质，以营以砂子作为植物生长的固体介质，以营 养液作为植物养分能源的一种培养试验养液作为植物养分能源的一种培养试验 方法。方法。 砂培试验是介于水培和土培试验之间的砂培试验是介于水培和土培试验之间的 中间类型。中间类型。2、特点：、特点：u砂培需要间歇性浇水，不需要通气设备。砂培需要间歇性浇水，不需要通气设备。u砂培试验中，沉积在砂砾表面的铁氧化物仍砂培试验中，沉积

10、在砂砾表面的铁氧化物仍能被植物吸收利用，不易发生缺铁症。能被植物吸收利用，不易发生缺铁症。u砂培中植物对重金属如砂培中植物对重金属如Cu、Zn、Pb、Ni 的的忍耐力比水培时高数十倍。忍耐力比水培时高数十倍。3、任务：、任务：u一般在水培条件下的研究工作，在砂培中都一般在水培条件下的研究工作，在砂培中都可以进行。可以进行。u有些特殊的课题如：根系对养分的吸收能力，有些特殊的课题如：根系对养分的吸收能力，根系分泌物的研究等在砂培中所得结果比水根系分泌物的研究等在砂培中所得结果比水培中更好。培中更好。4、缺点：、缺点：u由于根系吸收和砂子的扩散作用，使根际与由于根系吸收和砂子的扩散作用，使根际与非

11、根际介质间的养分浓度和非根际介质间的养分浓度和pH的差异比水培的差异比水培大。大。u营养液的更换比水培麻烦。营养液的更换比水培麻烦。u砂子难净化，特别是微量元素。所以，一般砂子难净化，特别是微量元素。所以，一般微量元素试验不如水培效果好。微量元素试验不如水培效果好。二、砂培试验的准备工作二、砂培试验的准备工作1、砂子准备：按研究工作的要求筛选砂子，并纯化。、砂子准备：按研究工作的要求筛选砂子，并纯化。2、培养盆的准备：、培养盆的准备： 选盆：比土培严格。进行微量元素试验时，可参照选盆：比土培严格。进行微量元素试验时，可参照 水培。水培。 洗盆：洗盆：3、营养液的准备：与水培同。、营养液的准备：

12、与水培同。4、其它材料：特殊的研究任务。、其它材料：特殊的研究任务。三、装盆、播种：同土培试验。三、装盆、播种：同土培试验。四、试验期间管理：主要是水分、养分的调四、试验期间管理：主要是水分、养分的调 节，其它同水培。节，其它同水培。无土栽培花卉无土栽培花卉无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜无土栽培蔬菜有机无土栽培蔬菜有机无土栽培蔬菜海水栽培海水栽培4.5 4.5 其它培养试验其它培养试验1、隔离培养试验：、隔离培养试验：u将植物培养在被隔离的不同营养环境中进将植物培养在被隔离的不同营养环境中进行栽培试验的方法。行栽培试验的方法。 u 它主要用

13、于植物根际营养研究，不同营养它主要用于植物根际营养研究，不同营养 元素在植物体内移动，植物地上地下部分元素在植物体内移动，植物地上地下部分 营养的相关，以及营养元素的生理功能营养的相关，以及营养元素的生理功能 等。等。Pot with five compartmentsSoil comp. Hyphal comp. Root comp.30 m 0.45 m mesh2、灭菌培养试验：、灭菌培养试验：u类型：类型：（1）、全部灭菌：植物地上、地下均灭菌。、全部灭菌：植物地上、地下均灭菌。（2）、局部灭菌：根部及营养基质灭菌。、局部灭菌：根部及营养基质灭菌。u灭菌培养试验主要用于植物根际及根分泌

14、物与土壤中灭菌培养试验主要用于植物根际及根分泌物与土壤中难溶性养分的相互作用，根系分泌的有机物在植物营难溶性养分的相互作用，根系分泌的有机物在植物营养上的作用，根吸收养分的机制，及土壤微生物与植养上的作用，根吸收养分的机制，及土壤微生物与植物根营养的关系等。物根营养的关系等。u 灭菌培养试验灭菌培养试验是指在无微生物的情况下设置试验。是指在无微生物的情况下设置试验。3、渗漏水研究法：、渗漏水研究法：u在自然条件下，收集土壤不同层次或整个剖在自然条件下，收集土壤不同层次或整个剖面所渗漏出的土壤水分，并对其水质水量进面所渗漏出的土壤水分，并对其水质水量进行分析研究的方法，又叫渗漏水分析法或排行分析研究的方法，又叫渗漏水分析法或排水采集法。水采集法。 u可用于研究氮素平衡，化肥利用率，施肥对可用于研究氮素平衡，化肥利用率，施肥对土壤溶液组成的影响，可溶性养分在土壤中土壤溶液组成的影响，可溶性养分在土壤中的迁移，有机肥在土壤中的矿化速率，土壤的迁移，有机肥在