植物营养究法第二章植物营的模拟研究方法1学习资料

第二章植物营养的模拟研究方法

模拟培养试验又叫培养试验，它是在人工控制的条件下，用特制的容器（如盆钵、玻璃缸、塑料桶、水泥池等…）栽培农作物，并进行各种科学试验的方法。第一节模拟研究的特点、种类生物模拟试验法运用特殊装置，给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光照等因素，有利于开展单因子的研究，多用于田间条件下难以进行的探索性试验。特点：结果具有一定局限性，需要进一步在田间试验中验证，然后再应用于生产。一、培养试验的特点1、土壤一般取自土壤的耕作层，作物只能从耕作层的土壤中吸收养分。2、由于人为控制了盆钵中土壤的水分和温度，所以土壤中养分的释放过程和农作物对养分的吸收情况，均与田间条件有所不同。3、培养试验所用的土壤结构与自然土壤结构不同。4、培养试验的施肥量大于田间一倍至数倍。5、人为供水对土壤结构的影响与田间不同6、培养试验几乎没有氮肥的淋失

二、模拟研究的种类（一）盆钵模拟研究（二）植物短期培养模拟试验研究（三）控制模拟条件的其它研究方法

第二节土壤培养的模拟研究方法一、土培的任务1、研究农作物对土壤中有效养分的吸收利用问题2、不同土壤中肥料效果的初步评价3、环境条件（特别是土壤水分）对农作物根系吸收养分的影响4、农作物对肥料的利用率5、各种新型化肥往往要先在土培试验中进行探索性的研究，取得初步结果再扩大到田间研究二、土培的技术要求（一）土壤准备1、即在取土以前，必须开展土壤调查和农化分析并确定土壤名称，从而取得符合试验要求的代表性土样。2、随机确定采样点，然后采耕层土壤3、进行土壤样品处理，如拣出石子，根茬、过筛。4、土壤贮存备用（供应全部培养研究工作之用），剩余土壤备存，以防结果出现差错时及时补救。（二）盆钵的选择和准备玻璃盆、搪瓷铁盆、陶瓷盆、陶土盆、塑料盆需要注意的地方：注意盆钵的材料不能影响试验结果准备盆钵时要考虑作物的种类，试验期的长短一般小株型盆钵和短期试验选择小盆钵，反之；装土时要把浇水管、小砾石，尼龙纱布放入，以确定皮重。（三）肥料的准备事先确定肥料的种类、重量并注明（四）装盆、播种、定植（五）试验期间的管理和收获：与田间试验相同（土培试验的灌溉问题P11）重量法确定灌水量的方法：先测定最大吸湿水、土壤最大持水量和装盆前的土壤含水量，灌水的计算公式为：CA9325JM2+P拔节期-P挑旗期-P+P拔节期-P挑旗期-P灌浆期土壤培养试验——

油菜肥料试验工作程序主要环节主要内容技术要点注意事项立题本研究主要目的是了解在试验土壤上油菜对氮磷钾肥的效应了解当前该作物的主要生产问题和研究进展选择有代表性土壤和蔬菜品种方案设计确定试验因素，水平、处理和统计分析方法。本研究有5个处理：NPK、NP、NK、PK、CK（不施肥）。采用方差分析方法试验设计与统计分析方法相一致，消除非试验因素影响参照“植物营养研究法”教材定施肥量，再据土壤质地和作物类型适当调整方法设计确定不同处理试验盆排列组合方法。本研究采用完全随机区组设计，重复4次了解温室光热等条件变异规律区组内力求一致重复不少于4次，其中1次留作取样土壤和肥料准备取土、去杂、过筛、混匀取肥、研磨、称量1．1次将土取足2．称肥天平感量不小于0。01g1．土壤与肥料要混匀2．取土时要注意墒情，以混拌易碎，不结块为宜种子发芽试验1．谷类作物在播种前做发芽试验2．油菜等可直接播种1．发芽水份要适宜2．注意发芽与播种时间间隔3．用新鲜种子装盆1．预备试验，定装土量和灌水量2．称肥，将土肥混匀3．装土1．种子发芽势力求一致2．同一区组装盆由一人完成；肥料核对无误后再与土混匀播种后覆土要均匀，深浅要适宜管理1．建立记录本2．观察苗情、记录施肥、浇水及其它管理措施及时管理，如实记录据各处理的苗情和墒情浇不同水量，力求各处理墒情一致，防止旱涝收获1．定收获期，做好准备工作2．收获3．称鲜重、烘干、称干重4．制备植物样品1．按盆收获2．试验记录，特别是收获的生物量数据，要复制保管，决不能丢失数据处理1．将数据整理成便于统计分析的形式2．统计分析如用现成的计算机程序，应先弄清该程序是否适用于你的试验设计剔除异常数据要慎重，仅限于个别数据并查之有据写研究报告据试验结果和统计检验结论写出研究报告要符合科研论文规范要求第三节溶液培养的模拟研究方法

溶液培养试验：植物生长介质为含有营养成分的水溶液的盆栽试验（有水培和砂培）近代的水培试验发展成无土栽培（泛指土壤以外各种植物生长介质如溶液、沙砾、泥炭、空气等）设施园艺中的雾培或气培也是从溶液培养发展起来的一种新的无土栽培技术。一、溶液培养模拟研究的特点与任务特点：１、植物生长的环境是液相，植物生长所需的全部营养物质都靠人工供给，营养液中养分的形态，种类、浓度，供应时间均由人工控制２、盆钵中养分分布是均匀的３、液相环境缺乏空气，必须定期向溶液中补充空气，需要有通气装置４、营养液的浓度会发生改变营养液中有些可溶性盐的浓度随溶液ｐＨ而改变，其中某些盐类会因溶解度降低而沉淀在盆底。５、营养液缓冲性能小，由于植物对溶液中养分不平衡的吸收，溶液ｐＨ会发生剧烈变化，因此，须每天测定并调整溶液的ｐＨ６、水培需要固定架固定植株。（二）任务1、研究植物的矿质营养问题，例如：根系对养分的吸收，营养元素丰缺的形态特征，各种大量元素与微量元素对农作物生长发育的作用；2、离子间的相助与拮抗3、养分在植物体内的运输4、农作物的产量生理学等5、植物的抗逆生理尿素配方硝态氮配方白梗蕹菜Plantsadaptedto

P-deficientstress研究：“饥饿”状态的植物根系对某一养分的吸收水培实验装置示意图甜瓜吸收试验

逆境条件下（如低温、缺水、缺肥、大气污染、重金属污染、高温、盐渍、强光辐射、衰老、病害等）完全营养液栽培池塘污水栽培不同铜浓度对美人蕉生长的影响0.02mg/L1.0mg/L5.0mg/L10.0mg/L－N＋N二、营养液的确定（一）所有营养液必须满足以下４个基本要求１、含有植株生长必需的全部营养元素２、营养物质应是有效养分，养分的数量和比例能保证植物生长的需要３、在植物生长发育期内能维持适宜植物生长的ｐＨ４、营养液是生理平衡溶液。（二）配制营养液的原则与依据１、选用３种或几种可溶性盐类，在一定的全盐浓度下，改变各种盐类浓度比例，从而组成生理平衡溶液，如克诺普营养液，木村营养液Ｐ１４２、以农作物收获组成物中的营养成分为依据，从而确定营养液组成。例如史托明，春日井等营养液通常是以生产１００干物质所需要的水分，以及干物质中所含养分溶解后的溶液浓度为标准Ｐ１５３、模拟植物根际土壤溶液浓度而配制不同种类营养液，例如：霍格兰营养液注意事项：1、确定各种营养液时，应以植物的需要为依据，参照土壤培养或植株体内营养物质的组成配制而成。2、要考虑植物对营养元素需要的特点，不同生育期养分的浓度和比例。例如：喜硝作物选用ＮＯ３－多些，反之。在生育后期和前期浓度和养分比例也需适当改变,一般在生育前期养分浓度要高些。3、在配制营养液时，要用含有效养分的盐类，Ｎ肥用ＮＯ３－或ＮＨ４＋，ＮＯ３－呈生理碱性反应，会使溶液的ｐＨ升高，ＮＨ４＋呈生理酸性反应，使营养液的ｐＨ下降，因此要注意调节ＮＯ３－／ＮＨ４＋的比例，可以保持溶液ｐＨ的稳定性。例如水稻50/50-0/100,麦类100/0-70/30.

木村营养液的成分（适于水稻全生育期）盐类ｇ／Ｌ水成分ｍｇ／Ｌ（ＮＨ４）２ＳＯ４０.０４８２ＮＨ４＋１０.２ＭｇＳＯ４０.０６５９ＮＯ３－１２.８Ｋ（ＮＯ３）０.０１８５Ｋ２Ｏ１３.０ＫＨ２ＰＯ４０.２４８Ｐ２Ｏ５１７.２Ｃａ（ＮＯ３）２０.０５９９ＣａＯ２０.５柠檬酸Ｆｅ（％）Ｆｅ２Ｏ３２～５ｍｇＭｇＯ２２.１三、常见营养液的种类（自学）

1.水稻营养液

2.旱作营养液

3.不完全营养液

四、营养液的配制1、水质：

2、供试盐纯度五、溶液培养的准备、播种和管理（一）容器的选择：常用黑色塑料盆，容器大小因植物种类和栽培时间长短而有不同，容器上要有盖（自制或订做）通常用硬质塑料板或泡沫聚乙烯板上有大小不同的孔径，用于固定不同种类的农作物。在植株与洞孔之间用微孔泡沫塑料固定植株并插入洞孔，然后盖上板。注意：溶液培养试验盆内必须保持黑暗，保证根系正常生长和盆内见光藻类滋生。（二）幼苗培育与定植（三）试验的管理：1、通气：（1）可用打气装置（2）液面下降法（3）加入少量3%双氧水，用量为1-3ml/10L，1～3天加一次。2、调节pH不同作物对溶液pH的适应范围不同，因此，要根据作物对pH的适应范围调节pH。3、铁的补充4、营养液的更换溶液培养试验——黄瓜缺铁试验工作程序主要环节主要内容技术要点注意事项立题根据研究目的立题，本研究目的是了解缺铁营养对黄瓜生长的影响种子发芽营养液准备催芽，配制各种养分稀释液应将pH调到合适值选择适当物配方出现沉淀后不能用种子发芽1．消毒2．催芽3．发芽在石英砂或蛭石中进行1．大量元素，微量元素分开配制2．稀释液应将pH调到合适值1．注意水份光照控制2．注意发芽与移栽时间间隔3．黄化苗不能用移栽1．分装营养液2．移苗3．通气1．选均匀一致的幼苗2．根据容器大小确定每盆植株数不用破损植株管理1．定期更换营养液2．光照、温度管理3．检查通气设备4．记录，治病治虫刚移栽时可一周换多次，以后每2天-3天更换一次定时开灯，关灯收获1．根据研究目的定收获期并进行准备2．分根、茎、叶收获3．称鲜重、烘干、称干重4．制备植物样品1．按重复收获2．准备记录数据并保管数据数据处理要统计检验写研究报告1．写论文提纲2．制备图表3．写论文符合科研论文规范要求

第四节砂砾培养的模拟研究方法一、砂培的特点与任务（一）特点：介于水、土培养之间1、植物生长的环境是固相的，用砂子或砾石因此不用通气装置2、要用水培营养液3、优点：不易发生缺铁失绿症（铁盐不会象水培那样沉淀于容器的底部，而是沉淀在砂粒表面，根系仍可吸收）。4、缺点：不易严格控制植物营养物质的浓度和pH，营养液的更换比水培更麻烦，砂砾中含有少量营养元素试验前处理工作繁琐，不适于植物营养浓度试验及某些微量元素缺素症试验。（二）、任务与水溶液培养近似，不适宜于植物营养浓度试验及某些微量元素试验二、砂砾培养的准备工作

（一）砂砾的准备（1）砂砾粒径大小以不影响通气、透水能固定植株而定（2）使用前的纯化处理P24（二）培养盆的准备与水培相同，但要注意底部要带有排水孔（三）营养液的准备与水培相同。三、装盆、播种、试验期间的管理与水培相同。第五节控制模拟条件的生物研究方法一、隔离培养试验将植物培养在被隔离的不同营养环境中进行栽培试验的方法特点：根据试验要求把植物分成多个部分进行试验，中间用隔板分隔营养环境。P2930um隔网Ca2-P,Ca8-P,Ca10-P,Fe-P,Al-P不同土壤，不同磷源30mm间接标记直接标记任务：（1）适用于植物根际营养环境的研究（2）研究不同营养元素在植物体内的移动（3）研究地上部分与地下部分的相关（4）研究营养元素的生理功能二、流动培养及更换培养试验（一）定义：是在营养液经常流动并保持农作物生长整个时期内固定不变的营养水平或环境pH条件下所设置的培养试验，因此流动培养是有特定目的和要求所布置的试验。（二）目的任务1、研究植物的阶段营养（供应养分的有效时期及养分量）2、研究植物生长营养液最低浓度问题3、农作物对难溶性养分的利用能力4、农作物的定期营养5、pH在农作物不同生育期对养分吸收的影响三、灭均培养试验（一）定义：又称无菌培养，即在没有微生物的情况下来设置试验（二）目的和任务：1、研究作物根际及根分泌物与土壤难溶性养分的相互作用；2、根系分泌的有机物在作物营养上的作用；3、作物根营养（包括养分吸收机制，土壤微生物与作物根营养的关系）三、灭均培养试验（三）注意事项：供试作物地上或地下部分全处在灭菌条件下进行，因此必须在特制的灭菌培养室中进行，若是局部灭菌试验则主要是根部及营养基质局部灭菌，而地上部分处在正常的环境中。无菌根菌有菌根菌四、渗漏水研究方法（一）定义用特制的“渗漏计”装置，即在容器或框体中安放土柱采集不同深度渗漏水进行水量和水质测定的研究方法。四、渗漏水研究方法（二）目的任务

1、可研究氮的循环与平衡。2、化肥利用率，施肥对土壤溶液组成的影响；3、可溶性养分在土壤中的迁移；4、有机肥料在土壤中的矿化速率；5、土壤养分的动态变化与作物吸收的关系水稻土氮素淋溶试验大棚蔬菜土壤氮淋洗采用改进式渗漏池3年5季作物的研究表明在常规施氮条件下，氮的淋洗量在36.07kg/ha～57.52kg/ha。五、幼苗法：定义：利用作物幼苗期对营养的敏感性来指示土壤养分的丰缺状况。这种培养试验法可以用来测定土壤供应有效养分的情况，特别是供应有效磷、钾的情况。（一）古典幼苗法：又称黑麦幼苗法方法原理：在100g土壤中播种100粒冬黑麦幼苗，让其吸尽土壤中可溶性养分，14天后取幼苗烘干灰化，测定其中磷肥、钾含量，以判断土壤对磷、钾的供应情况，由此法所测的土壤有效养分含量较化学方法更接近植物本身，比田间试验法快速。但据结果计算的施肥量仅具有相对意义。具体操作见P36（二）油菜幼苗法1974年由华中农业大学农化组研究选定，从23种作物幼苗中发现油菜幼苗对土壤磷素丰