植物的溶液培养及缺素培养

1、植物的溶液培养及缺素培养摘要:为探求各种主要元素对植物生长发育的作用，本次试验采用玉米幼苗为实验材料， 用配制的各种缺乏某种矿质元素的培养液进行培养， 根据 2 周的持续观察记录，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。关键词：玉米、培养液配制、缺素培养、定植培养。、， 、.前言溶液培养是德国植物生理学者Sachsffi 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在生产上， 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

2、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。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，在用蒸馏水及所需的几种元素配成的溶液中， 植物同样可以正常生长发育， 这种培养方法称作溶液培养。 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， 根据植物在该溶液中所表现出来的作用、特点以及对植物生长发育的重要性。一、材料、仪器及药品1、 实验材料华南农业大学作物栽培实验室提供的长势相当的玉米幼苗，生长发育均正常。2

3、、 实验仪器刻度吸管5ml 12支；1ml 1支；量筒1000ml 1个；培养瓶2套；海 绵；pH试纸(pH1-14或pH5.4-7Q;镶子，玻璃管，吸球；标签纸； 黑色瓶套。3、药品 Ca(NO3)2?4H2O KNO3 MgSO4 KH 2PO4 K2sO4 CaC2 NaH2PO4 NaNO3 Na2sO4 (10)MgC126H2O QDFeCb (12) EDTA-Na 2(13)FeSO4 (14)H3BO3 (15)MnC12?lH2O (16)CuSC4/5H2O (17)ZnSO47H2O (18) H2MoO4?H2O实验方法、营养液的配制（用蒸馏水）1 大量元素贮备液的配

4、制编辑版 word营养赴浓度HI*KNq102THjO蟠27ko4麟111 |24NaNOjITO211802、(EDTA-Fe)=0.05mol L-1 贮备液的配制(1) c(EDTA-Na)=0.1mol”1 溶液:称 EDTA 二钠 3.77克，加新煮沸刚冷的温热的蒸储水约20ml,搅拌使之完全溶化，冷后加蒸储水定容至 100ml,保 存于密闭聚乙烯塑料瓶中。(2) c(FeSO4或 FeC13A 0.1morL-1 溶液：称 2.78克 FeSO47H20(或 2.703克FeC13?6H20)用新煮沸刚冷的蒸储水定容至100m 1(亚铁易变，只能即配即用)。(3)将(1)溶液和(2

5、)溶液等量混合，即成c(EDTA-Fe)=0.05mo1”1贮备液，(其中 EDTA-Fe含 FeS04, EDTA-Fe含 FeC13)。3微量元素贮备液的配制称 H3BO3 2.86克；MnCl2?H2O 1.81 克；CuSO45H20 0.08克；ZnS047H20 0.22克；H2MoO4H2O 0.09克溶于1升蒸储水中。(二)培养溶液的配制型备流的k冲氤但舟的E）麟ttNtkp3MsDL5LS5KNO.率0l50L5(L503UU5dLS屿心54ks1叫叫uno5UL5屿MgOj51WT匹业(L2皿UL2*J03OS03323先测定培养瓶的容积（ml）,确定培养液的用量（ml）,

6、以此用量在培养瓶的瓶外壁贴一小标签为标记，并作处理号标志，然后在培养瓶中加入约700ml蒸储水，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；瓶外应套上遮光袋并贴好标签。标签应包括：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

7、圈的玻璃管，要求玻璃管的下端离瓶底11.5厘米，以作通气用，把定植好的培养瓶放于温室培养。（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，及时补加蒸储水，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1520次，注意勿吸出培养液！每 45天测定和调节培养液的pH值c（用 c（NaOH）=0.1mol?_-1 和 c（HCl）=0.1mol?_-1 调节 pH 值至 5.56.5）。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。三、实验结果与分析（一）实验原始现象数据记录:1、叶天数完全缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺

8、Fe缺S1新老叶尖老叶尖端从老老叶片新叶教软主根开始从老叶老叶叶尖均先变中尖位出叶的叶尖尖端边缘出弱，其余发黑，其开始，叶片叶脉附近黄，再在现暗黄，开始，逐现淡黄色，一切正余正常。很软弱，萎泮其尖端部位新叶正渐向叶柄新叶生长正常。W,整叶的余正常。泛淡红，常，根茎较大范围常，新叶较一边侧面其他部位未有明显的变黄，软弱，不能艾灰，新叶未有明显 异象。异常。主根长侧 根少，茎直起（ED）, 茎部根部生下垂不能 直立，茎也正常。长正常，未较软。有明显异样。2正常一叶片发两叶片叶两叶片叶尖叶片软且叶尖黄叶片黄叶尖黄黄，另一尖灯t发黄，新叶黄，叶缘叶片叶尖 皿叶较软较软。黄3第一片叶a片叶第一,片叶所有

9、叶尖变片叶第一片叶a片叶第一片叶尖变黄主变成更 紫色，所 有叶尖变 黄，叶心 变紫全变紫黄全变黄， 所有叶尖变黄尖有点黄全变黄，所 有叶尖有 点黄和第二片 叶尖变黄4长势中长势中长势较长势良好，长势较长势较长势一般，长势不寺）取人等，一片好，一片片新叶有弱，一片好，无明片新叶错，根系的那片叶新叶有明新叶出现变黄现象。老叶和一显力t现出现枯黄生长正子弯折，显俎t现萎蕉。一根系长势良叶均象。根系现象，老叶常。一片新叶变黄 较重，根 系长势良 好，老叶 叶尖略黄象，一片 老叶叶尖 略有发 黄。根系 长势良 好。叶缘 由发黄现 象。片老叶叶 尖有发黄 现象。根 系生长正 常。好。出现枯 黄，叶脉 中央

10、出现 斑点。长势也很 良好。状态良好， 叶尖微有 变黄现象。 叶脉有发 白现象。新叶略有 发黄现 象。5长势中叶片后黄;长势较健：长势较健长势瘦长势最强长势瘦弱，长势健等，一斑出现，壮,一壮，叶片也弱，叶片壮，根系不过叶片壮，叶片片叶倒 了，根系 主根较 多，叶尖 有点黄植株长势 中等叶片有些 微紫色条 纹出现没倒伏，根 系发达有枯斑出 现发达，没 有倒伏叶 片没有倒伏较大，根 系般6长势一瘦弱，叶一片叶片长势不好，叶尖焦植株长势一片叶片植株长势般，两叶尾俎t完全枯叶子卜垂，黄，叶边小错，一完全枯萎，不错，叶一叶片完萎，老叶不能直立生开始泛群叶稍植株矮小，一叶片完 全枯委。全枯委。叶尾枯 黄，

11、叶尖 开始发 黄。长，叶片发 黄，一叶片 完全枯萎。黄，叶尾:m 一 叶片完全 枯委。微发黄， 叶尖小部 分开始泛 黄，其他 正常。叶尖发黄。新叶长势 较好，叶 宽，茎杆 粗壮。7第一片叶第一片叶第一片叶片叶上a片叶第一片叶植株矮小，第一片叶第整片都焦第端焦黄，第完全焦大部分焦第一片叶第二片叶倒黄了，第二片叶叶二片叶和第黄，第二黄，第二焦黄，第二二片叶和伏，叶尖 焦黄，第 三片叶叶 尖焦黄。二片叶尖 往叶行方 向颜色由 深变浅，尖发黄三片叶叶尖 发黄，第三 片叶和第四 片叶结合处 倒伏。片叶尖焦 黄延伸向 叶缘。片叶叶尖 发黄，第 三片叶有 两个折断 点。片叶叶尖 隹苗第三片叶 叶尖焦 黄，第

12、三 片叶中部 折断，第颜色向叶 脉延伸。四片叶长 势茂盛良 好，但是 有撕裂的 痕迹且倒 伏。8叶尖正常老叶从叶老叶从叶:某叶子有一老叶从叶最下囿的1最卜面的老叶从叶交t尖的叶脉边缘开始了边缘开始叶枯死叶枯死尖的叶脉开始枯了有些许枯有些许枯开始枯了9正常老叶尖向正常新叶顺叶脉叶尖黄，老M更新叶从叶叶片顺叶里黄，中有淡黄色条柄来事艾脉后原;色心叶脉变文淡黄条纹红，茎变红104片叶子;4片叶子;5片叶，一5片叶，新叶4片叶，一4片叶子,4片叶子，5片叶子,2片叶尖一落，一落软败落，一一落新野黄，2新叶整片黄呈紫色，黄。叶尖黄。黄。一叶脉紫，叶尖紫。11第一片叶第一和第第一片叶A片叶尖A片叶第一片叶

13、A片叶第二片叶全黄，第二片叶全全黄，第变黄全黄，第全黄，第全黄，第二尖变黄二片叶尖第二和第三二片叶的二和第三片叶尖变变黄,所三片叶尖片叶尖变叶尖变黄片叶尖变黄，所有叶后叶后更变紫，叶黄，叶心并有斑点黄，并启片都发黄斑点心变紫变紫黄斑点121314叶片基本植株直茎杆粗植株看起来A片叶:茎杆粗:植株矮小，第一片叶呈绿色，立，但十壮，第二很没精神，从壮，新叶第二片叶大部分发长势良分瘦弱，片叶从叶叶片都已倒卜到上，颜色浅叶尖发黄，新黄，叶尖好，AA片叶尖向叶基伏，铲片叶尖都发宽。第二叶颜色很已焦里,。片叶叶尖玲！ t第部大面积叶发黄，两黄，第三片叶有少浅,呈淡黄第二、三、%t植二片叶叶发黄，且片新叶长

14、势片叶弯量成长条绿色.四、五片株大小适尖怠!t是从叶缘良好，叶较折，第二、形的斑叶都有驾中共三片向叶脉延宽。从下四片叶发点，叶尖折现象。叶。伸，第三上，叶尖发黄程度较第第二三片片叶基部黄程度递第三片叶三片叶叶叶叶尖发与茎杆的减。深尖很小部黄，两片连接处倒分黄了。新叶长势伏，叶尖良好，叶发黄，新较宽，茎叶长得十杆较粗。编辑版word分茂盛。2、5月28日（最后一天）的根系情况缺Mg:较长缺Fe：很少，不发达。缺P:发达，长且跟须多。缺S:特别发达，大、多。缺Ca较细缺N:瘦长，不发达。缺K: 一般，不是很长。完全：一切正常。3、茎杆情况粗壮：P、S一般：Ca、K 、Mg瘦弱：Fe、N刚好：完全鲜

15、重（g ）完全缺S缺Mg缺N缺Ca欠K缺P缺Fe初值1.631.921.421.561.991.771.811.45终值7.258.335.933.22编辑版word4.104.967.822.50,全缺S缺Mg缺N缺Ca欠K缺P缺Fe总叶片数66644664枯死叶片11121011二、实验结果分析1、缺素症状缺N:老叶发黄，干枯两片，无斑，生长点完好，根系茂但很细。缺P:老叶发黄，干枯一片，无斑，生长点完好，根系茂但较纤细。缺Ca：全部干枯，枯叶上有褐斑，根短而少、生长点略微缺损、停止生长。缺Mg:老叶发黄，干枯一片，二叶上有褐斑，生长点完好，根系弱小。缺Fe：新叶呈黄绿色，边缘干枯，无斑，

16、根系相对植株弱小。缺S:老叶发黄，干枯一片，生长点完好，茎杆粗壮，根系茂盛。缺K:老叶发黄，干枯零片，无斑，生长点完好，根系茂盛2植物生长前后鲜重对比由前后鲜重对比表可以看出，与完全培养相比，缺素培养的植株重量基本降低，干物质的积累明显减少。其中缺铁的植株重量减少的最多。 说明铁元素对植 株的干物质积累量影响较大。四、讨论N、P、K、Ca、Mg、Fe、S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。缺少P蛋白质合成受阻，影响细胞分裂，植株矮小，分奠、分枝少，叶色暗 绿或紫红。

17、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。缺少Ca元素，新生叶的叶绿素形成受到影响，植株的特征地上部分极为明 显，表现幼嫩部分发生危害，先从幼叶变黄枯萎，生长点受到抑制或死亡，致使 植株矮小丛状展开的叶尖部分产生胶质干后粘在一起。缺少Mg元素，镁是叶绿素的重要组成部分，植物体内约 20%的镁元素存在 与叶绿素中，这与植物进行光合作用具有密切的联系。 （参考，本次实验缺Mg 现象观察不明显）缺少Fe元素，铁是许多重要酶的辅基，通过 Fe2+和Fe3+两种价态传递电子， 在生物合成过程中起着重要的桥粱作用。 催化叶绿素合成的酶需要Fe2+,近年来 发现，铁对叶绿体构造的影响比对叶绿素合成的影响更大。缺少S元素，叶片均匀缺绿、变黄，花青素的形成和植株生长受抑制。但此 次实验现象不明显，缺硫的植物甚至比完全培养液下的