肥料学实验报告.doc

植物的溶液培养及缺素培养（内容完善需结合实习指导）摘要：为了验证不同的缺素营养对玉米苗生长发育的具体影响，给农作物缺素的施肥提供参考，配制了多种缺乏某种特定元素（分别为缺N、缺P、缺K、缺Ca、缺Mg、缺Fe、缺S）的培养液及完全培养液对玉米幼苗进行培养处理。通过对缺素培养和完全培养的玉米幼苗进行对比发现，玉米幼苗在不同的缺素培养液中培养的生长发育过程中会表现出一些特定的、具体的缺素症状及出现的部位和时间。关键词：玉米苗；溶液培养；缺素培养；定植培养作物在生长过程中，各营养元素之间的充足与平衡对于作物的正常生长和发育及收获作物的产量及品质具有重要意义。然而，植物在生长发育过程中对于营养元素的种类、数量和比例等都有一定的要求，普通的、不施肥的土壤的土壤肥力通常无法满足植物生长的正常需求而导致植物因营养元素的缺乏出现生长发育不良的病态，从而影响植物正常生长，最终影响作物的产量和品质。因此，对于不同营养元素的缺乏而导致植物出现的特定的症状和出现时间的研究，对充分把握各营养元素对于植物生长的营养特性及缺乏症状，科学指导作物施肥、及时有效地解决作物营养缺乏问题具有重要的意义。本实验旨在验证特定元素的缺乏（缺N、缺P、缺K、缺Ca、缺Mg、缺Fe、缺S）培养下的植物所体现出来的特定的症状和出现的时间，以期对作物营养元素的缺乏提供基本的理论依据。1、 材料与方法1.1、 材料准备1.1.1 试验植物材料 玉米幼苗与实验前10-15天砂培或水培育苗。1.1.2、仪器1.1.3.药品（每组一套）1.2 贮备液的配制（用蒸馏水）1.2.1 大量元素贮备液的配制营养盐浓度（g/L）实际需要量(ml)配置量(ml)所称取的盐类质量(g)Ca(NO3)2.4H2O236245011.80KNO310224505.10MgSO4.7H2O9824504.90KH2PO42724501.35K2SO4884.8252.20CaCl21114252.78NaH2PO4244250.60NaNO31708254.25Na2SO4214250.53MgCl2.6H2o804252.001.2.2 c(EDTA-Fe)=0.05mol.L-1贮备液的配制（1） c(EDTA-Na)=0.1mol.L-1 溶液：称取的EDTA 二钠质量为1.89克，配置量为50ml；（2） c（FeSO4）=0.1mol.L-1 溶液： 称取FeSO4.7H2O的质量为1.39克，配置量为50ml（实际进行实验时现配现用）（3） c（FeCl3）=0.1mol.L-1 溶液： 称取FeCl3.6H2O的质量为1.35克，配置量为50ml；（实际进行实验前已配制完成）；（4）取（1）溶液与（2）溶液分别40ml等量混合即成80ml浓度为0.05mol.L-1的EDTA-Fe1溶液，实验过程需用量为9.6ml；取（1）溶液与（3）溶液分别10ml等量混合即成20ml浓度为0.05mol.L-1的EDTA-Fe2溶液，实验过程中需用量为1.6。1.2.3 微量元素贮备液的配制微量元素所称取的质量（g）H3BO30.286MnCl2.4H200.181CuSO4.5H2O0.008ZnSO4.7H200.022H2MoO4.H2O0.009实际需要量：32ml，配置量：100ml。1.3 试验处理1.3.1培养液的配制本实验在整个实验过程中共设8个处理对生长一致的玉米幼苗进行培养，分别是完全培养液（常规处理，空白对照）、缺N培养液、缺P培养液、缺K培养液、缺Ca培养液、缺Mg培养液、缺Fe培养液、缺S培养液。分别在每个培养瓶中加入600或700ml的蒸馏水后，依照下表并按顺序将各贮备液加入到对应的培养瓶中，然后再定容至800ml。贮备液每100ml培养液中加入贮备液的量（ml）完全缺N缺P缺K缺Ca缺Mg缺Fe缺SCa(NO3)20.50.50.50.50.50.5KNO30.50.50.50.50.50.5MgSO40.50.50.50.50.50.5KH2PO40.50.50.50.50.50.5K2SO40.50.1CaCl20.5NaH2PO40.5NaNO30.50.55Na2SO40.5MgCl20.5EDTA-Fe10.20.20.20.20.20.2EDTA-Fe20.2微量元素0.50.50.50.50.50.50.50.51.3.2 定植培养分别为每个处理的培养瓶选取一株生长一致的玉米幼苗，在冲洗完幼苗根部并记录了幼苗的叶片数量和鲜苗重量后，将幼苗用棉花固定在盖上，使根系进入培养液中，瓶外再加黑色蜡光纸套，并贴好标签。同时，再向瓶内插入一支带胶圈的玻璃管，做通气之用。然后把定植好的培养瓶放于阳光充足，温度适宜的地方培养。1.3.3 培养管理在培养开始后，每天观察一次并及时补充蒸馏水，维持培养液水平；及时补充空气，应用希求通过玻璃管打入空气；每4-5天测定和调节培养液的PH值并调节PH值至5.5-6.5。1.4 观察内容及数据处理方法1.4.1 观察内容在培养及管理过程中，以完全营养处理为对比，观察和记录每个缺素处理主要的缺素症状，包括植株长势，叶部的叶色、叶尖、叶缘、叶脉间的情况，症状出现的部位，根系的情况等并做比较分析处理。1.4.2 统计分析在培养结束时，测定个处理幼苗的鲜重，叶片数（总叶片数及枯死叶片数）。运用Microsoft Office Excel 软件进行统计分析。2、 结果与分析2.1、表1是对整个缺素培养过程中的记录数据进行统计归纳得出的总表，分别表示了以完全处理作为对比，每种缺素培养处理的玉米幼苗所表现出来的症状、部位及时间。（小括号内容表示对应缺素症状开始出现的天数）从上表可以看出，不同的缺素处理会令玉米幼苗出现的症状及对应出现的部位和时间存在差异。最先出现缺素症状的是缺N处理，最迟出现缺素症状的是缺S处理。但整个培养过程中缺素症状表现得最为明显的是直接对植株生长造成阻碍的缺Ca处理和缺Fe处理。2.2、表2及图表1、图表2表示的是对各缺素培养的玉米幼苗叶片数与重量在培养前与培养后的统计及对比。表2特征缺素开始叶片数开始鲜重（g）结束叶片数结束鲜重（g）结束枯死叶片数完全31.0989.311缺N31.2563.502缺P31.2564.002缺K31.1975.291缺Ca32.2342.012缺Mg31.0374.341缺Fe30.9541.881缺S30.9974.961图表1从图表1可看出，每株进行缺素培养处理的玉米幼苗在培养前的叶片数基本一致，但在培养结束后相比于完全营养液处理的植株叶片数均变少，且缺素处理的叶片数变少的程度存在一定差异。与表1数据得出的结论相一致的是在植株生长严重受阻的缺Ca与缺Fe处理最终的叶片数仅仅比开始培养前多了1片，均处于半萎焉状态，而缺N、缺P、缺K、缺Mg与缺S处理在培养结束后在叶片数上影响较小，尤其是缺K、缺Mg、缺S处理叶片数上与完全培养处理相近。从枯死叶片数上来看，缺N、缺P、缺Ca的处理较易造成植株叶片的黄化枯死，相比于其他处理黄化枯死的叶片数较多。图表2从图表2可看出，相比于完全培养处理，各种缺素处理对于植株生长、干物质积累、重量的增加都产生较大影响且相互之间存在一定的差异。与表1及图表1得出的结论一致的是，缺Ca和缺Fe的处理对植株生长的阻力最大，植株的干物质积累最少、重量增加最少，甚至出现负增长。另外，其他的缺素处理的植株在培养过程中重量的增加量也不到完全营养处理的植株重量增加的1/2。3、 讨论3.1、植物生长缺素症状总结与分析：N、P、K、Ca、Mg、Fe、S是植物体必需元素，植株的生长环境中这些元素的含量及比例情况必然使植物在生长过程中发生相应的生理生化变化，影响其生长发育进而产生相应的症状。缺N：植株长势整体较好，但因缺N，有机物合成受阻，老叶较易干枯黄化，而又因N元素具有较强的移动性，所以症状出现一般从老叶、基部开始，而生长点一般可保持完好。根系细长、分蘖多。缺P：植株长势整体较好，但因蛋白质合成受阻，影响细胞分裂，所以老叶易发黄枯死且叶片呈现深绿色或紫红色，植株分蘖分枝较少。但由于P具有较强的移动性，所以植株的生长点一般能保持完好。根系侧根多但较细。缺K：叶片易缺绿，老叶较易黄化枯死，但同样由于K移动性较强，所以新叶、生长点能保持完好。生长较缓慢，所以植株略为矮小，叶片细小，无斑，根系较短小。缺Ca：植株长势极为矮小，植株的特征地上部分极为明显，新生叶的叶绿素形成受到影响，进而影响光合作用，影响干物质的积累。由于Ca在植物体内的移动性差，所以叶片从新叶开始黄化枯死，生长点坏死，植株难以生长直至萎焉甚至全部干枯，根系主根短，侧根少，分蘖稀疏。缺Mg：镁是叶绿素的重要组成部分，植物体内约20的镁元素存在于叶绿素中，Mg的缺乏影响光合作用和干物质的积累，所以老叶易发黄，而新叶色淡，茎叶柔软，叶缘变焦变黑。但同时由于Mg元素移动性较强，所以保持生长点完好，无症状或症状较轻。植株较为矮小，根系生长不发达，侧根少。缺Fe：因Fe对叶绿素的构造及合成有较大影响，所以缺Fe易出现新叶呈黄绿色，略泛白，光合作用减弱，干物质积累减少，植株长势表现为极为瘦弱。同时，叶缘叶尖干枯，无斑，根系主根多，侧根少，不发达。缺S：植株长势较为瘦弱、叶片较为均匀缺绿发黄，但由于S元素的移动性较强，所以保持了生长点的完好，茎杆较为粗壮，根系较为茂盛，但主根较细，侧根细长。3.2、总结通过以上较为系统的实验处理和结果分析，在一定程度上能够反映出植物缺乏某种矿质元素对于植物的生长发育对应产生的不良影响。同时也不可排除，在实验培养过程中某些环境因素（如：培养环境的温度，湿度、培养液的PH及各种逆境等因素）也会对植物的生长发育产生与植物营养元素缺乏的症状，从而对该试验的结果造成掩盖或误导，但这种情况难以避免，只能将影响实验效果的因素控制在一定范围内。在数据处理方面，由于该实验由8人组成的小组共同完成，所以从营养液的配制，定制培养，每天的管理、观察和数据记录的结果都因人而异，存在一定的误差。尤其在对于数据的记录上没有一个统一的记录内容和记录标准，所以由于每