植物的溶液培養(yǎng)及缺素培養(yǎng)

1、植物的溶液培養(yǎng)及缺素培養(yǎng)摘要:為探求各種主要元素對植物生長發(fā)育的作用，本次試驗采用玉米幼苗為實驗材料，用配制的各種缺乏某種礦質(zhì)元素的培養(yǎng)液進行培養(yǎng)，根據(jù)2周的持續(xù)觀察記錄，進一步了解礦質(zhì)元素的作用、特點及對植物生長發(fā)育的重要性。關(guān)鍵詞：玉米、培養(yǎng)液配制、缺素培養(yǎng)、定植培養(yǎng)。、，、.前言溶液培養(yǎng)是德國植物生理學(xué)者Sachs和Knop在1860年試驗成功的，它在闡明植物對養(yǎng)分的要求曾起過決定性作用，并奠定了施肥的理論基礎(chǔ)。近年來在世界各國重新受到重視，已成為一種切實可行的生產(chǎn)手段，美國已把溶液培養(yǎng)應(yīng)用在生產(chǎn)上，我們有些單位已將溶液培養(yǎng)應(yīng)用到水稻育苗及蔬菜生產(chǎn)上，估計溶液養(yǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用將日益廣泛，

2、這是植物營養(yǎng)的基本理論在生產(chǎn)實踐上的新發(fā)展。綠色植物在整個生活周期中除了通過葉片的光合作用外，只要滿足正常生長發(fā)育所需的各種礦質(zhì)元素和其他條件，植物不一定非在土壤中生長不可。因此，在用蒸餾水及所需的幾種元素配成的溶液中，植物同樣可以正常生長發(fā)育，這種培養(yǎng)方法稱作溶液培養(yǎng)。由于溶液培養(yǎng)其元素的種類和數(shù)量可以控制，因此要了解某種元素是否為植物必需時，可有意識地配制缺乏某種元素的培養(yǎng)液，根據(jù)植物在該溶液中所表現(xiàn)出來的作用、特點以及對植物生長發(fā)育的重要性。一、材料、儀器及藥品1、 實驗材料華南農(nóng)業(yè)大學(xué)作物栽培實驗室提供的長勢相當(dāng)?shù)挠衩子酌?，生長發(fā)育均正常。2、 實驗儀器刻度吸管5ml12支；1ml1支

3、；量筒1000ml1個；培養(yǎng)瓶2套；海綿；pH試紙(pH1-14或pH5.4-7.0”鑲子，玻璃管，吸球；標(biāo)簽紙；黑色瓶套。3、藥品Ca(NG)2?4HOKNOMgSOKHPOKSOCaCbNaHPONaNONaSO(10)MgC2/6H2OQDFeCk(12)EDTA-Na(13)FeSO4(14)HBO(15)MnC2/4H.O(16)CuSO5HO(17)ZnSO7HO(18)HMoCHO實驗方法、營養(yǎng)液的配制(用蒸餾水)1大量元素貯備液的配制營養(yǎng)提濃度(亳克me/亳升ml)hi*。必KNOj102K4睇。.78,0蟒照27輜111|NaliyPO424NaNO3ITONd2s21180

4、2、(EDTA-Fe)=0.05molL-1貯備液的配制(1)c(EDTA-Na)=0.1mol”1溶液：稱EDTA二鈉3.77克，加新煮沸剛冷的溫?zé)岬恼魞λs20ml,攪拌使之完全溶化，冷后加蒸儲水定容至100ml,保存于密閉聚乙烯塑料瓶中。(2)c(FeSO4或FeCl3)=0.1mol”1溶液：稱2.78克FeSO47H20(或2.703克FeCl3?6H2O)用新煮沸剛冷的蒸儲水定容至100ml(亞鐵易變，只能即配即用)。(3)將(1)溶液和(2)溶液等量混合，即成c(EDTA-Fe)=0.05mol2-1貯備液，(其中EDTA-Fe含F(xiàn)eSO4,EDTA-Fe含F(xiàn)eCl3)。3微量元

5、素貯備液的配制稱H3BO32.86克；MnCl2?4H2O1.81克；CuSO?5H2O0.08克；ZnSO47H2O0.22克；H2MoOH2O0.09克溶于1升蒸儲水中。(二)培養(yǎng)溶液的配制先測定培養(yǎng)瓶的容積(ml),確定培養(yǎng)液的用量(ml),以此用量在培養(yǎng)瓶的瓶外壁貼一小標(biāo)簽為標(biāo)記，并作處理號標(biāo)志，然后在培養(yǎng)瓶中加入約700ml蒸儲水，按下表各處理加入貯備液用量，注意按順序加入，并且每加入一種貯備液后都要用玻璃管拌勻，直到加齊后用水定容至刻度線，攪拌均勻。(三)定植培養(yǎng)的Ite瑚除中熱入K的G）ttNtkp3MsDL5«LS®5KNO.率0l50L5(L503UU5d

6、LS嶼心<54ks1叫叫u<L505Uu3.03MH11P.n>no5U<L5嶼MgOj«5IWT瓜州©(L2皿UL2閔巾5*J03OS03©32«3選取生長一致的玉米幼苗作實驗材料，每個培養(yǎng)瓶定植一株，首先小心將幼苗根部用水沖洗干凈，記錄幼苗的葉片數(shù)量和鮮苗重量（克），并把幼苗通過瓶蓋的中央大孔用棉花固定在蓋上，蓋好瓶塞，使根系浸入培養(yǎng)液中，（盡量勿使根系受傷）并調(diào)整根莖基部離開液面1厘米；瓶外應(yīng)套上遮光袋并貼好標(biāo)簽。標(biāo)簽應(yīng)包括：處理、專業(yè)、組別、培養(yǎng)者、培養(yǎng)日期。同時在瓶蓋的另一個小孔中裝入一支帶膠圈的玻璃管，要求玻璃管的下端

7、離瓶底11.5厘米，以作通氣用，把定植好的培養(yǎng)瓶放于溫室培養(yǎng)。（四）培養(yǎng)管理及觀察實驗開始后，要認(rèn)真做好管理和觀察記錄，要求每天觀察一次，及時補加蒸儲水，維持培養(yǎng)液水平；要及時補充空氣，應(yīng)用吸球通過玻璃管打入空氣，每瓶打氣1520次，注意勿吸出培養(yǎng)液！每45天測定和調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值。（用c（NaOH）=0.1mol?_-1和c（HCl）=0.1mol2-1調(diào)節(jié)pH值至5.56.5）。實驗過程要認(rèn)真觀察各處理玉米的生長情況，對各元素缺乏癥狀的表現(xiàn)和發(fā)展作詳細(xì)記錄。三、實驗結(jié)果與分析（一）實驗原始現(xiàn)象數(shù)據(jù)記錄:1、葉天數(shù)完全缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺Fe缺S1新老葉尖老葉尖端從老老葉片新葉教軟主

8、根開始從老葉老葉葉尖均先變中尖位出葉的葉尖尖端邊緣出弱，其余發(fā)黑，其開始，葉片葉脈附近黃，再在尖端部位泛淡紅，其他部位未有明顯異象?，F(xiàn)暗黃，新葉正常，根莖未有明顯異常。開始，逐漸向葉柄較大范圍的變黃，主根長側(cè)根少，莖正?！，F(xiàn)淡黃色，新葉生長正常，新葉較軟弱，不能直起（ED）,莖部根部生長正常，未有明顯異樣。一切正常。余正常。很軟弱，萎W,整葉的一邊側(cè)面艾灰，新葉下垂不能直立，莖也較軟。泛黃，其余正常。2正常一葉片發(fā)黃，另一葉片葉尖皿兩葉片葉尖發(fā)黃，葉較軟兩葉片葉尖發(fā)黃，新葉較軟。葉片軟且黃，葉緣黃葉尖黃葉片黃葉尖黃3第一片葉A片葉第一片葉所有葉尖變A片葉第一片葉A片葉第一片葉尖變黃主變成更紫色

9、，所有葉尖變黃，葉心變紫全變紫黃全變黃，所有葉尖變黃尖有點黃全變黃，所有葉尖有點黃和第二片葉尖變黃4長勢中長勢中長勢較長勢良好，長勢較長勢較長勢一般，長勢不寺）取人等，一片好，一片片新葉有弱，一片好，無明片新葉錯，根系的那片葉新葉有明新葉出現(xiàn)變黃現(xiàn)象。老葉和一顯力t現(xiàn)出現(xiàn)枯黃生長正子彎折，顯俎t現(xiàn)萎蕉。一根系長勢良葉均象。根系現(xiàn)象，老葉常。一片新葉變黃較重，根系長勢良好，老葉葉尖略黃象，一片老葉葉尖略有發(fā)黃。根系長勢良好。葉緣由發(fā)黃現(xiàn)象。片老葉葉尖有發(fā)黃現(xiàn)象。根系生長正常。好。出現(xiàn)枯黃，葉脈中央出現(xiàn)斑點。長勢也很良好。狀態(tài)良好，葉尖微有變黃現(xiàn)象。葉脈有發(fā)白現(xiàn)象。新葉略有發(fā)黃現(xiàn)象。5長勢中葉片后

10、黃；長勢較健長勢較健長勢瘦長勢最強長勢瘦弱，長勢健等，一斑出現(xiàn)，壯，什-壯，葉片也弱，葉片壯，根系不過葉片壯，葉片片葉倒了，根系主根較多，葉尖有點黃植株長勢中等葉片有些微紫色條紋出現(xiàn)沒倒伏，根系發(fā)達(dá)有枯斑出現(xiàn)發(fā)達(dá)，沒有倒伏葉片沒有倒伏較大，根系般6長勢一般，兩葉Ojt,一葉片完全枯委。瘦弱，葉尾發(fā)黃，一葉片完全枯委。一片葉片完全枯萎，老葉葉尾枯黃，葉尖開始發(fā)黃。長勢不好，葉子卜垂，不能直立生長，葉片發(fā)黃，一葉片完全枯萎。葉尖焦黃，葉邊開始泛黃，葉尾:m一葉片完全枯委。植株長勢不錯，一片老葉稍微發(fā)黃，葉尖小部分開始泛黃，其他正常。一片葉片完全枯萎，植株矮小，葉尖發(fā)黃。植株長勢不錯，葉新葉長勢較好

11、，葉寬，莖桿粗壯。7第一片葉第一片葉第一片葉:片葉上a片葉:第一片葉植株矮小，第一片葉:第整片都焦第端焦黃，第完全焦大部分焦第一片葉第二片葉倒黃了，第二片葉葉二片葉和第黃，第二黃，第二焦黃，第二二片葉和伏，葉尖二片葉尖尖陽t三片葉葉尖片葉尖焦片葉葉尖片葉葉尖第三片葉第往發(fā)黃，第三黃延伸向交！t第隹苗葉尖焦三片葉葉葉基部方片葉和第四葉緣。三片葉有黃,第三尖i潢。向顏色由片葉結(jié)合處兩個折斷片葉中部深變淺，倒伏。點。折斷，第顏色向葉四片葉長脈延伸。勢茂盛良好，但是有撕裂的痕跡且倒伏。8葉尖正常老葉從葉老葉從葉某葉子有一老葉從葉最下囿的1最卜面的老葉從葉交t尖的葉脈邊緣開始了邊緣開始葉枯死葉枯死尖的葉

12、脈開始枯了有些許枯有些許枯開始枯了9正常老葉尖向正常新葉順葉脈葉尖黃，老M更新葉從葉葉片順葉里黃，中有淡黃色條柄來事艾脈后原;色心葉脈變文淡黃條紋紅，莖變紅104片葉子，4片葉子，5片葉，一5片葉，新葉4片葉，一4片葉子，4片葉子，5片葉子，2片葉尖一落，一落軟敗落，一一落新野黃，2新葉整片黃呈紫色，黃。葉尖黃。黃。一葉脈紫，葉尖紫。11第一片葉第一和第第一片葉A片葉尖A片葉第一片葉A片葉第二片葉全黃，第二片葉全全黃,第變黃全黃,第全黃,第全黃，第二尖變黃二片葉尖第二和第三二片葉的二和第三片葉尖變變黃，所三片葉尖片葉尖變?nèi)~尖變黃片葉尖變黃，所有葉后葉后更變紫，葉黃，葉心并有斑點黃，并啟片都發(fā)黃

13、斑點心變紫變紫黃斑點121314葉片基本植株直莖桿粗植株看起來A片葉莖桿粗:植株矮小第一片葉呈綠色，立，但十壯，第二很沒精神，焦黃，從壯，新葉第二片葉大部分發(fā)長勢良分瘦弱，片葉從葉葉片都已倒卜到上，顏色淺葉尖發(fā)黃，新黃，葉尖好，AA片葉尖向葉基伏，釬片葉尖都發(fā)寬。第二葉顏色很已焦里,。片葉葉尖焦黃，第部大面積葉發(fā)黃，兩黃，第三片葉有少淺,呈淡黃第二、三、發(fā)黃，植二片葉葉發(fā)黃，且片新葉長勢片葉彎量成長條綠色.四、五片株大小適尖焦黃，是從葉緣良好，葉較折，第二、形的斑葉都有駕中共三片向葉脈延寬。從下四片葉發(fā)點，葉尖折現(xiàn)象。葉。伸，第三上，葉尖發(fā)黃程度較焦黃。第第二三片片葉基部黃程度遞第三片葉三片葉

14、葉葉葉尖發(fā)與莖桿的減。深尖很小部黃，兩片連接處倒分黃了。新葉長勢伏，葉尖良好，葉發(fā)黃，新較寬，莖葉長得十分茂盛。桿較粗。2、5月28日（最后一天）的根系情況缺Mg較長缺Fe：很少，不發(fā)達(dá)。缺P:發(fā)達(dá)，長且跟須多。缺S:特別發(fā)達(dá)，大、多。缺Ca較細(xì)缺N:瘦長，不發(fā)達(dá)。缺K:一般，不是很長。完全：一切正常。3、莖桿情況粗壯：P、S一般：Ca、K、Mg瘦弱：Fe、N剛好：完全鮮重(Xg)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終值7.258.335.933.224.104.967.822.50,全缺S缺Mg缺N缺Ca欠K缺P缺Fe總?cè)~

15、片數(shù)66644664枯死葉片11121011、實驗結(jié)果分析1、缺素癥狀缺N:老葉發(fā)黃，干枯兩片，無斑，生長點完好，根系茂但很細(xì)。缺P:老葉發(fā)黃，干枯一片，無斑，生長點完好，根系茂但較纖細(xì)。缺Ca全部干枯，枯葉上有褐斑，根短而少、生長點略微缺損、停止生長缺Mg老葉發(fā)黃，干枯一片，二葉上有褐斑，生長點完好，根系弱小。缺Fe：新葉呈黃綠色，邊緣干枯，無斑，根系相對植株弱小。缺S:老葉發(fā)黃，干枯一片，生長點完好，莖桿粗壯，根系茂盛。缺K:老葉發(fā)黃，干枯零片，無斑，生長點完好，根系茂盛2植物生長前后鮮重對比由前后鮮重對比表可以看出，與完全培養(yǎng)相比，缺素培養(yǎng)的植株重量基本降低，干物質(zhì)的積累明顯減少。其中缺

16、鐵的植株重量減少的最多。說明鐵元素對植株的干物質(zhì)積累量影響較大。四、討論N、P、K、CaMgFe、S是植物必需的大量元素，環(huán)境中這些元素的多寡必然使植物發(fā)生相應(yīng)的生理生化變化并影響其生長發(fā)育而產(chǎn)生相應(yīng)的癥狀。缺少N元素，有機物合成受阻，植株矮小，葉片黃化，產(chǎn)量降低。缺少P蛋白質(zhì)合成受阻，影響細(xì)胞分裂，植株矮小，分奠、分枝少，葉色暗綠或紫紅。缺少K元素，植物葉片缺綠，生長緩慢，節(jié)間縮短，植株矮小，葉片顯得瘦小細(xì)長，易伏倒。缺少Ca元素，新生葉的葉綠素形成受到影響，植株的特征地上部分極為明顯，表現(xiàn)幼嫩部分發(fā)生危害，先從幼葉變黃枯萎，生長點受到抑制或死亡，致使植株矮小叢狀展開的葉尖部分產(chǎn)生膠質(zhì)干后粘在一起。缺少Mg元素，鎂是葉綠素的重要組成部分，植物體內(nèi)約20%的鎂元素存在與葉綠素中，這與植物進行光合作用具有密切的聯(lián)系。（參考，本次實驗缺Mg現(xiàn)象觀察不明顯）缺少Fe元素，鐵是許多重要酶的輔基，通過Fe2+和Fe3+兩種價態(tài)傳遞電子，在生物合成過程中起著重要的橋粱作用。催化葉綠素合成的酶需要Fe2+,近年來發(fā)現(xiàn)，鐵對葉綠體構(gòu)造的影響比對葉綠素合成的影響更大。缺少S元