广州大学植物生理学综合实验报告

1、氮、磷钾、铁元素对番茄幼苗生长的影响广州大学实验报告第7页共12页实验项目实验二氮、碑、何铁元素对植物生长的影响学 院生命科学学院专业生物技术班级姓名指导教师实验日期实验二、氮、磷、钾、铁元素对植物生长的影响题目：氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗生长的影响摘要本试验选用番茄为材料，进行缺氮、缺磷、缺钾、缺铁的溶液培养，经过50余 天的观察记录，比较了营养缺乏植株与正常植株之间的外部形态、株高根长、叶绿 素含景:、鲜重、自由水与束缚水含晨、过氧化物酶活性、硝酸盐还原酸活性的差异， 对氮、磷、钾、铁四种元素对番茄幼苗生长的重要性进行了分析，以此了解氮、确、 钾、铁四种元素对植物的影响。关键词番茄幼苗，

2、缺索溶液培养，植物生长，叶绿素1前言番茄Lycopersicum esculentum Mill.）又名西红柿，果实用作蔬菜或水果，是我国抻位 而枳较大的蔬菜之一.随着过加对外贸易的发展.番茄也成为了对外贸易的重要产品之一，因此 番茄对发展农业具有十分页要的意义。为了提高番茄的产最和品质，掌握番茄植株生长发育对外 界环境条件营养物质的需要是非常以要的生命的显著特点是活细胞能从周围环境中吸收物质并利用这些物质建造自己的躯体或用作 能源.植物有机体所需要的元素就是植物的营养元素植物体19种必需兀素中，以紈、磷、钾、 铁的作用最为重要.番茄对营的有较高的需求，在各种营弃都充足的情况下才能保证果实的产

3、風 和品质，缺少一种营养元素都会导致不良症状的出现。关于番茄生长各时期所需要的营养和缺素 症状己有大量的报导，但是多偏重于地上器官形态的研咒.关于缺素造成生理上的变化和内部物 质的变化则报道较少，即使有都仅限于某元素缺乏的报道，为了深入而全面的掌握各主要元素 对番茄生长的影响，本文利用了人匸培养液缺素培罪方法，在系统观察比较缺素外部的形态特征 的基础上.侧重对桩株叶片的各种生理指标的测定和对比四种元索肘植物生长的影响来补充和完 否对济茄缺乏这四种元素症状的认识.2材料21材料选择选取健牡无病，约4-5cm高（出现两片真叶），长势基本一致的番茄幼苗。3实验方法31材料处理方法挑选长势基本一致的番

4、茄幼苗移入装冇不同培养液的培养缸中培养。每疝移入6株.毎天补 充蒸禅水.每两星期更换一次培恭液.本实验釆用5种处理，分别为完全液、玦N、缺P、缺K、 缺Fe。每神培芥液都培恭2飢苗茄以保证实豹材料的充足。此次实验以完全液培养组为对照组。务培养液组成如下表：配制800臺升配培养液所需的原液ml数贮存液完全液缺N缺P缺K缺FeCa(NO3)28888KH2PO1888MgSQl*7H2088888KC188168NaH2PO48NaCl8CaC128幣合铁1.61.61.61.6微轼元素0. 80.80.80.80.8蒸憶水756.6765.6765.6765.6767.23. 2形态特征（拍照）

5、番茄幼苗进行溶液培养第56d进行拍摄3. 3植株具体数据：（分别在溶液培养商和第56d进行测定，每组处理的株高、根长,所得的 数据取平均偵作为测定结果。）3.3.1植株株高、根长的测量。11接用在尺测暈 3. 4鲜重、干重和含水量的测定3.4鲜重、干重和含水量的称量将lg左右样品迅速剪成小块,装入已知朮量W的称员:瓶中.在分析大平上准确称景重気W, 然后T 105*C烘箱中干燥0.5小时，取出冷却至温室，再用分析天平称得重址为瓶与干样品总重 量为阳，3. 4. 2计算结果样品鲜重：w,=w,-w样品干重：Wa=W：-W含水駁（%）3. 5叶緑素含量的测定（分光光度法）3. 5. 1提取叶绿素取

6、材科的叶片0.3g，加入丙Bl 10ml （CaCO,）-研磨一过滤一用丙桐定容至20ml.3. 5. 2测量光密度以両酮溶液空白对照测定，测定叶緑索在652nm的光密度偵.3. 5. 3计算结果根据測最得到的光密度OU.代入以卜公式计算得到叶绿素总浓度和叶緑素含最。叶緑素总浓度(mg/L )= OUkX 1000/34. 5叶緑素含 (mg/g.Mfi)=可緑虞浓度 3g/L） x提取液总航（ml?鲜重（g） X10003. 6硝酸还原酶活性的测定（磺胺法）3. 6. 1提取待测溶液取等景的叶片两份.每份0.3克.剪碎成黄豆大小.分别置F两个注射器中.配液（1） 0. Imol/L磷酸缓冲溶

7、液5ml+蒸tffl水5ml（2）0. lmol/L 磷酸缓冲溶液 5ml+0. 2mol/L KNO, 5ml.抽气至叶片沉降,静置于黑暗柜子里15min3. 6. 2N0?的测定保温30分钟打业时，吸取反应溶液侦1于一试管中，先加入硕胺试剂2ml, 5min后加入a-荼肢试剂2ml.混合摇匀.静性30分钟.用分光光计进行比色測定，比色时用520nm波长.云 卜光密度.6. 3计算酶活性測得样品光密度.代入以卜公式计兌硏酸还原的的活性。硝酸还原調活性（卩& N0：7gFW.h）3. 7过氧化物酶活性（POD）的测定O.D (fl/0.18S2 (Pg/mL) 样品虱量(g)x提取时间(h)3

8、. 7.1制定待测溶液0.5g材料一研磨一15ml磷酸缓冲液匀浆一过滤一上清液待用3. 7. 2测量吸光度值比色，测光密度值：调波长470nm、调零，先往比色杯中加入2ml的反应液， 放进比色计，然后快速地加入lml的醵液，计时，先读第一个原始数据，然后每30 秒读一次，共读5个数据。3. 7. 3计算结果以每分钟光密度变化值表示过氣化物酶活性大小。过織化物爾活性二(ODn+l-ODn)nX鲜坦(g)X反应时间(min )过觅化物酶活性单位：ODm/min g FW4实验结果和分析4.1形态特征（拍摄）4.1.1形态照片4.1.2结果分析从相片可以看到完全液培养的植株生长最好.其余各株情况依次

9、为-Fe-PNK,与理 论条件A较大差别，但均出现了明显的叶片发红发黄、枯萎的情况.理论上-Fe不但影响叶緑素 的合成，也影响到植株蛋白质等物质的合成，应该长势较其更为不良：-P、-N. -K都会使叶绿素 合成受阻或促进花吉素的形成，使叶片出现异常，进而影响植株的正常发育和成长。4. 2氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗幼苗株高和根长的影响4. 2.1实验结果Si M、磷、押、铁元素对海茄幼苗株髙、根K的影响处理 种植天数：56d株高/cm占对照根长/cm占对照完全液49. 67100. 0016100. 00_N9. 3318. 7844275. 00-P13. 3326.8437231.25_K

10、10. 6721. 4820125. 00- Fe39. 0078. 521593. 754. 2. 2结果分析跟完全液的植株相比，缺S（的植株氏徊最緩小，他缺素植株也出现了不同程度的嫌小，但是 根系普遍比完全液K，与预期现象严或不符合。-Fe导致光合作用、呼吸作用中的细胞色素和非 血红铁蛋白合成受阳，导致幼叶缺绿，4.机物合成减少：吁导致细胞分裂减慢，生长緩慢，W 此幼苗比完全液的幼苗长的慢：而K在根尖、形成层等分裂活动旺盛的部位作用大，-K的植株 明显较小、短，容易倒伏：-N的植株出现分支少，这是因为氮元素为植株提供氨基酸合成的原 料，缺乏翅的植株蛍白质合成受81。4. 3氮、磷、钾、铁元

11、素对番茄幼苗鲜重、干重和相对含水量的影响4. 3.1实验结果表2敏、磷、钾、铁元素对番茄幼苗含水量的影响全株（毎株）种枚天数-FeK-N完全液。干重大，含水豪低，说明杭株 生命活动代谢不旺盛.仃机物堆枳：-P对桩株的仃机物代谢影响最大，缺磷的植株,糖类、 脂肪、蛍闩质等各种有机物代谢和相互转化都受到抑制，导致有机物枳蝸，生长慢，生命活动 不吒盛。所以农耕时，不论我培粮食作物、豆类作物或油料作物都需要磷肥。4. 4薮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响4.4.1实验结果表3氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片叶绿素含最的叶响mg/g FW处理 种植天数：56d0&.叶绿素总浓度（mg/L

12、）叶緑素含虽（mg/g.鲜重）完全液0. 89625. 9711.731-N0. 2206. 3770.425-P0. 68019. 7101.31-K0. 61818. 7821.25-Fe0. 50514. 6380. 9754.4 2结果分析由表3可知，叶绿素含晟完全液-P-K*-N.-P-K虽然导致细胞分裂缓慢，但并不影响叶绿素的合成，与完全液爰别较小:而Fe和N对于叶緑素含懺较低，说明对叶绿 素的合成相当亚要，尤JtliN的含址。N是构成叶绿我的元素之，而Fe參与光金作用中的 色素和II血红素铁蛋白的仑成，某些叶緑素一蛋白质纱合物的ft成需要Fe4.5氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片

13、硝酸还原酶活性的影响4. 5.1实验结果表4氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片硝酸还原酶活性的影响M mol NO： /gFWh处理种植天数：56dOD值硝酸还原幫活性占对照完全液0 2097.523100. 00-N0 0431 54820.58-P0 0903 24043. 07-K0 0712.55633. 98-Fe0. 1164. 17655.514. 5. 2结果分析由表4可以发现，硝酸还原駒活性 完全液Fe-P-KN,其中N对落活性影响 最大，因为硝酸还原的是一类蛋白质，-N影响了悔的金成，导致植株中的酶含鼠卜降，进而还 原硝酸的能力也下降。4.6氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片过

14、氧化物酶活性的影响4. 6.1实验结& 5瓶、磷、钾、铁元素对帯茄幼苗叶片过轼化物酶活性的影响ODm/ndn g FW处理种植天数:56d过氧化物耐活性占对照完全液0. 488100. 00-N0. 756154. 92-P0. 782160. 24K0. 871178. 48-Fe0. 942193. 034. 6. 2结果分析由表5可知，缺索组的过氣化物酶的活性都高于完全液，说明N、P、K、Fe不影响过氣化物防的正常合成和代谢.也不影响其生命活性；缺素不是一定导致植株的功能减少，也W能导 致部分功能増强；该作用的意义可能在于通过増强过氧化物酶的活性.通过其他途径弥补缺素 对植株生长造成的不

15、利影响。5讨论通过採充敏、磷、押、铁对番笳幼苗发冇的影响.了解这四神元素对植物生长的重要性，作为也 物体的组成部分，参勻调H.植物的生理功能，而缺乏不同的兀素，対植物的影响也是不尽相 同的，从而更好地理解不同矿质元素对植物生长的作用，对于农业生产n有指导意义.本次实验还仃以卜儿点不足，导致一些結果不符合预期现象。各组选取的植株大小不一致，或者桩株本身不健康.植株生长具白.一定偶然性.从而不能 较好地得出一般性规律配液不准确，或汚药品出现问题，不能很好地验证某缺乏某素对植物的 影响实验操作不规范，例如浇水不勤，处理时间过短等八全班统-植株大小较为困难，可以多组同学共同完成一组培养并得出独立的数据

16、，然后全班 多组数据比对从而得出-般性规律，増加了重红时比，可以有效减少实验的偶然性和误差，使结 果更加科学准确。药品的取用保存也都必须严格按照实验规范，以免对实验产生干扰，过期或者 受污染的药品应及时淸除以免误用实验期间要时时注意ftGtii物的水虽情况.记录植物的长势. 定轼定性检穀操作要严谋、耐心，按照实驳指.懺使反应充分、完全，减少误差和干扰.6结论6.1.氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗的株高和根长的影响植株都表现为矮小瘦弱，其中以缺钾的最为严重，说明矿质元素对植株生长具有重要作用。 理论上，缺虬缺磷培育的番茄幼苗根长应少丁-对照组，而缺铁培自的番茄幼苗根长与对照组应 相差不远.因为铁对

17、幼苗根的生长影响不大，而缺緑或璘则会对幼苗根的生K不利。但实际上我 们并没与观察到这一现象，可能是实驶中存在-些错误或背漏洞。6.2.磷、钾、铁元素对番茄幼苗鲜重、干重和相对含水量的影响缺磷对植株含水虽影响最大，代谢活动低R缺磷抑制了桩株各项生理代谢活动.降低植物 .n ：其他各组的含水量也较低于完全液.但差别不大。6. 3氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片叶绿素含量的影响缺氮、缺铁都对植物叶绿素含鼠有较大影响，缺敏成为明显，因为緑是构成叶绿素的元素Z-,铁也参与某些叶绿素蛋白质夏合物的生成：其卻、磷对叶绿素ft成影响不明显。6. 4氮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片硝酸还原酶活性的影响缺氮、隣、

18、郎、铁都对出酸还原酶活性n有显著的抑制作用，其中缺氮的影响最大：各神 矿质元素都可能通过影响瓣的合成或苫代谢来影响其生命活性。6. 5薮、磷、钾、铁元素对番茄幼苗叶片过氧化物酶活性的影响所冇缺慎组的防活性都高于完全液，说明缺衆不一定都是抑制杭物的生命活动功能.致谢在论文实骑进行期间.得到本学院江月玲老师的悉心指导和带助.在此&示万分感谢.参考文献1 喻树龙,王健等.新網加工番茄适生种植气候区划J.中国农业气象,2005, (4); 268271.2 王玉堂.番茄缺素症及补救措施J.农业科技，2005 (5)： 29.3 张兴士，郑长训，朱喜梅.畐茄的儿种营芥元素失调症状的诊断及调节J.河南农业,1995,5： 22 23I 李江鴻，杨仍，马庆玉.帰茄幼苗期实行无土栽培的儿点思考J.思茅师范高等专科学校学 报.2002， 18 (3)： 95-98.5 张志良、瞿伟符.植物生理学实验指导.第3版.北京:高等教育出