生理實驗報告

《植物生理學》實驗論文植物的無土培養(yǎng)課程名稱植物生理學實驗開課時間學科專業(yè)學號姓名任課教師交稿日期成績評閱日期評閱教師簽名2014年6月5植物的無土栽培摘要:本綜合性試驗使用玉米苗作為實驗材料，將植物所需的礦質(zhì)元素按一定比例配制成完全營養(yǎng)液以及缺N、P、K、Ca、Mg、Fe元素的缺素培養(yǎng)液進行無土培養(yǎng)，培養(yǎng)3周后，分別觀察玉米苗期各種缺素癥狀，測量株高、根長、葉片數(shù)以及計算出其根冠比。在綜合分析玉米苗期各種缺素癥狀，并測定根系活力、葉綠素色素含量以及SOD活性的差異，從而進一步明確植物必須礦質(zhì)元素對植物生長發(fā)育的重要性。關鍵詞：無土培養(yǎng)、缺素培養(yǎng)、玉米苗、根系活力、葉綠素、SOD、礦質(zhì)元素引言：無土栽培具有十分誘人的廣闊發(fā)展前景。我國人均耕地面積遠低于世界平均水平，僅占全國土地面積的10.4%；水資源貧乏，60%的城市主要因農(nóng)業(yè)用水而淡水供應不足；設施園藝連年種植，土傳病害已無法解決；目前農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不高，已明顯不適應人民生活水平的提高和我國加入WTO農(nóng)業(yè)出口創(chuàng)匯的需要?；谶@種國情，無土栽培將成為改進我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的一個方向。1.實驗材料和方法1.1實驗材料玉米苗、硝酸鉀溶液、硫酸鎂溶液、磷酸二氰化鉀溶液、硫酸鉀溶液、磷酸二氫鈉溶液、硝酸鈉、硝酸鈣溶液、氯化鈣溶液、硫酸鎂溶液、EDTA-Fe、微量元素。1.2試驗方法（1）配置培養(yǎng)液在500ml棕色廣口瓶中裝200ml蒸餾水，按下表加儲備液，邊加攪拌，以防出現(xiàn)沉淀。加完儲備液后再補充蒸餾水至500ml，并用1％稀鹽酸調(diào)整pH至5.5-5.8，即為完全培養(yǎng)液或缺素培養(yǎng)液。貼上標簽，寫明日期。原液名配制培養(yǎng)液所需ml/l完全缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺FeCa(NO3)22.5-2.52.5-2.52.5KNO32.5-2.5-2.52.52.5MgSO42.52.52.52.52.5-2.5KH2PO42.52.5--2.52.52.5CaCl2-2.5-----NaH2PO4---2.52.5--NaNO3---2.52.5--Na2SO-----2.5-EDTA-Fe2.52.52.52.52.52.5-微量元素0.50.50.50.50.50.50.5（2）生長測量挑選生長一致（株高、根長、葉片數(shù)基本相同）且健壯的植物，除去胚乳，在吸水紙上輕輕的吸干根部水分，側量株高、根長、葉片數(shù)和整株鮮重，記錄。（3）移栽將植物小心的通過廣口瓶膠塞圓孔，用棉花或海綿纏住莖的基部，固定在瓶蓋上，使整個根系浸入培養(yǎng)液中。為使根系生長良好，最好在膠塞和培養(yǎng)液間保留一定的空隙，以利通氣。培養(yǎng)瓶放在陽光充足、溫度適宜的地方培養(yǎng)。（4）管理培養(yǎng)開始后1周加蒸餾水1次以補充瓶內(nèi)蒸騰損失的水分，每隔兩周更換一次培養(yǎng)液。2.缺素癥觀察及生長測量2.1培養(yǎng)后生長測量每周觀察記錄缺乏某一必需元素時所表現(xiàn)的癥狀和最先出現(xiàn)癥狀的部位。待幼苗出現(xiàn)明顯的癥狀（約3-4周）結束實驗，并測量株高、根長、葉片數(shù)，用吸水紙輕輕地吸干根部水分后，稱取地上部分的鮮重和地下部的鮮重。2.2植物根系活力的測定（TTC）氯化三苯基四氮唑（TTC）是標準氧化電位為8mV的氧化還原色素，溶于水成無色溶液，但還原后即生成紅色而不溶于水性質(zhì)穩(wěn)定不會被空氣自動氧化的三苯甲腙。所以廣泛用于酶實驗的氫受體，植物根系中脫氫酶所引起TTC還原，可加入琥珀酸、延胡索酸、蘋果酸得到增強，而丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC還原量表示脫氫酶活性并作為根系活力的指標。2.3葉綠素含量測定法葉綠體色素含量測定是根據(jù)葉綠體色素提取液對可見光譜的吸收，利用分光光度計在某一特定波長測定其吸光度，即可用公式計算提取液中個色素的含量[1]。取樣時取新鮮玉米苗的葉片，經(jīng)過處理后將葉綠體色素提取液用分光光度計在波長665nm、649nm和470nm下測定吸光度，并借以計算葉綠體色素含量。缺素培養(yǎng)前培養(yǎng)后根系活力A值葉綠體含量A值株高（cm）株重（g）根長（cm）株高（cm）株重（g）根長（cm）根重（g）1號2號3號663nm646nm完全28.00.5619.045.03.4247.01.160.9941.0850.9100.2000.085完全29.01.0918.090.04.5940.01.070.8460.9510.9810.9660.346缺N32.01.0418.894.92.8253.51.040.8781.0481.128缺P39.11.2926.2118.04.8762.51.180.8510.9821.099缺K26.40.6417.573.51.8934.50.630.1990.2360.3100.5211.099缺Ca11.50.7422.041.01.5232.00.50缺Mg34.90.8120.675.03.4139.01.811.0931.1021.9610.7571.366缺Mg48.62.5124.290.35.2453.31.801.0731.0981.2570.5710.266缺Fe23.11.0112.872.73.6529.81.421.0901.2281.2420.0800.048缺Fe10.61.008.265.63.7326.71.670.7740.9301.0070.0990.0303.結果計算3.1生長速率計算：RGR(長度cm×cm-1×d-1或重量g×g-1×d-1)=1／Q1×(Q2-Q1)／(T2-T1)式中Q1-為原有長度（cm）或重量（g）；t1-開始時間Q2-為實驗結束是的長度（cm）或重量（g）；t2-結束時間3.2根冠比計算R／T=地下部鮮重／地上鮮重相對生長速率根冠比完全0.2430.47缺N0.0810.37缺P0.1320.24缺K0.0940.33缺Ca0.050.33缺Mg0.0520.34缺Fe0.130.453.3形態(tài)指標缺氮植株：植株矮小，分枝，分蘗很少，葉片小而薄，葉柄或莖葉呈紅色或紫色首先植物下部的葉片開始變黃甚至脫落，并逐漸向上發(fā)展。癥狀首先出現(xiàn)在老葉上。缺磷植株：植株矮小，分枝或分蘗減少，葉片暗綠，葉片畸形并含有壞死組織，葉片呈紫紅色。缺鉀植株：葉片有斑點，葉緣黃化，葉尖壞死，葉緣焦枯，生長緩慢和整個葉片卷曲皺縮，植物莖稈柔弱，易倒伏，抗旱，抗寒性降低，癥狀首先出現(xiàn)在莖基部的葉片。缺鈣植株：幼嫩分生組織（根尖或新葉）壞死，植株根系變褐色，變短，并高度分支。癥狀首先出現(xiàn)在幼葉等生長旺盛的區(qū)域。缺鎂植株：葉脈間失綠，癥狀首先出現(xiàn)在老葉中（嚴重時，整個葉片呈黃色或白色），未成熟的葉片脫落。缺鐵植株：與缺鎂相似，植物脈間失綠，癥狀首先出現(xiàn)在新葉，葉片變黃。4.結論和討論植物除了從土壤中吸收水分外,還要從中吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和氮素,以維持正常的生命活動。本實驗通過無土培養(yǎng)玉米幼苗進而研究玉米苗在不同成分下培養(yǎng)所表現(xiàn)的形態(tài)特征：長勢、葉色、癥狀表現(xiàn)和出現(xiàn)癥狀的部位及生理指標：根系活力、葉綠素含量。分析缺素對植物的各種生理形態(tài)的影響。如:氮、磷是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分,缺氮、磷時,蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等的物質(zhì)合成受阻,同時葉綠素合成受限，光合作用減弱，導致生長發(fā)育受阻。缺氮玉米發(fā)育與正常植株亦有明顯變化,根系癥狀尤為明顯,根量極少,根細長，根尖端處無側根和根毛。缺素培養(yǎng)液培養(yǎng)植株的生理指