玉米的缺素培养,.doc

玉米的缺素培养
一、 实验目的
1、掌握种子发芽和无土栽培的实验技术以及配制贮备液的方法。
2、了解氮、磷、钾等元素对植物生长发育的影响和学习判断缺素症状。
3、学习配置溶液培养原液，利用原液配制完全营养液和缺素培养液的方法。
二、 实验原理
植物在必需的矿物元素供应下正常生长，如缺少某一元素，便会产生相应的缺乏症。用适当的无机盐制成营养液，即能使植物正常生长，称为溶液培养，如果用缺乏某种元素的缺素液培养，植物就会呈现缺素症状而不能正常生长发育。将所缺元素加入培养液中，该缺素症状又可逐渐消失。
三、 实验材料、药品和器具
1、材料：玉米种子；
2、用品：培养缸(瓷质、玻璃、塑料均可)、试剂瓶、容量瓶、烧杯、移液管、量筒、精密pH试纸(pH5～6)、天平、棉花(或海绵) ；
3、试剂：硝酸钙、硝酸钾、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硫酸镁、氯化钾、氯化钙、硫酸锰、乙二胺四乙酸二钠、硫酸亚铁、硼酸、硫酸锌、氯化锰、钼酸、硫酸铜。
四、 实验步骤
1．育苗。选大小一致饱满成熟的植物种子，放在培养皿中萌发，长成7~8cm小苗时，选择生长势一致的植株进行溶液培养。
2．配制培养液(贮备液)。取分析纯的试剂，按实验表2-1用量配制成贮备液。

表1 大量元素、微量元素贮备液配制表
大量元素贮备液 （g/L) 备注(ml)
微量元素贮备液 备注(ml)
KNO3
101.10 配100
CaCl2
55.49 配100
Ca(NO3) 24H2O
236.16 配100
KCl
1.864
NH4H2PO4
115.08 配50
H3BO3
0.773
MgSO4·7H2O
246.49 配50
MnSO4. H2O
0.169
KH2PO4
136.09 配100
ZnSO4 ·7H2O
0.288

CuSO4·5H2O
0.062

H2MoO4
0.040

铁盐贮备液 备注(ml)

Na2-EDTA
FeSO4·7H2O
7.45 配50
5.57

表2  完全液和缺素液配制表（单位：ml/L)
贮备液
完全培养液（ml）
缺氮培养液(ml)
缺磷培养液(ml)
缺钾培养液
(ml)
缺钙培养液(ml)
缺镁培养液(ml)
KNO3
6
—
6
—
6
6
Ca(NO3)24H2O
4
—
4
4
—
4
NH4H2PO4
2
—
—
2
2
2
MgSO4·7H2O
1
1
1
1
1
—
KH2PO4
—
5
—
—
5
5
CaCl2
—
5
—
5
—
5
EDTA-Fe
1
1
1
1
1
1
微量元素
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4

3． 水培装置准备。取1L的培养缸，在其外壁涂以黑漆或用黑纸套好，使根系处在黑暗环境中，缸盖上打有4个孔，用海绵或棉花固定植物幼苗。

4． 移植与培养。将以上配制的培养液中各加蒸馏水至 1000ml ，将幼苗根系洗干净，小心穿人孔中，用棉花或海绵固定，使根系全浸入培养液中，放在阳光充沛、温度适宜 (20～25℃)的地方。

5．管理、观察。用精密pH试纸检测培养液的pH，用1％盐酸调整至pH5～6之间，每三天加蒸馏水一次以补充瓶内蒸腾损失的水分。培养液一星期更换一次，最好每天通气2～3次或进行连续微量通气，以保证根系有充足的氧气。

五、 实验结果
1、幼苗的生长情况统计
表3 培养两周后幼苗的生长情况统计表。
处 理
幼苗生长情况（株型、叶、茎、根）
完全液：用完全培养液在室温下培养两周

缺氮：用缺氮培养液在室温下培养两周

缺磷：用缺磷培养液在室温下培养两周

缺钾：用缺钾培养液在室温下培养两周

缺钙：用缺钙培养液在室温下培养两周

缺镁：用缺镁培养液在室温下培养两周
 玉米幼苗生长正常

生长矮小，分枝分蘖少，叶色变淡，呈浅绿或黄绿

植株生长缓慢、矮小、苍老、茎细直立

玉米早期缺钾，生长缓慢，叶长而弱，茎节变短，叶片紧缩，株形变矮，老叶叶尖及边缘褪绿变黄
植株新生部位顶芽的生长停滞、萎缩死亡，新叶粘连，展开的新叶常焦边，残缺不全。
玉米显条纹花叶，隐约见念珠状绿斑，稍后出现紫红色斑叶

2、植物缺素培养的观察
玉米缺氮的症状：氮不足时植株生长矮小，分枝分蘖少，叶色变淡，呈浅绿或黄绿，色泽均一，尤其是基部叶片。因氮易从较老组织运输到幼嫩组织中再利用，首先从下部叶片开始黄化，逐渐扩展到上部叶片，黄叶脱落提早。株型也发生改变，瘦小、直立，茎杆细瘦。根量少、细长而色白

缺氮

玉米缺钙的症状：植株矮小,组织坚硬。病态先发生于根部和地上幼嫩部分,未老先衰。幼叶卷曲、脆弱,叶缘发黄,逐渐枯死。叶脉间有枯化现象。茎和茎尖的分生组织受损,根系生长不好,茎软下垂,根尖细脆易腐烂、死亡。有时根部出现枯斑和裂伤。症状首先出现在茎尖、新叶等幼嫩部分,逐渐向下部叶片扩展

缺钙
玉米的缺钾症状：玉米早期缺钾，生长缓慢，叶长而弱，茎节变短，叶片紧缩，株形变矮，老叶叶尖及边缘褪绿变黄，形成“金边叶”。严重缺钾时全叶干枯死亡并向上发展。玉米缺钾根系不发达，植株生长纤弱，不抗旱，不抗倒，易感病，生长不良，穗子小，秃顶率高。
钾在植物体内极易移动，所以缺钾症状首先出现在老叶片。作物的缺钾共性是:最初的缺钾症状是生长速度减慢，植株发育迟缓，叶色通常变暗绿。从老叶的叶尖和叶缘开始，出现白、黄或桔红色褪绿斑点或褪绿条纹。但在所有情况下，症状都是从叶尖开始，而叶基部常常仍保持暗绿。

缺钾
玉米缺镁的症状：玉米下叶呈黄绿间条纹叶、边缘常带黄红色，有轻度失水倾向，叶片稍内卷，叶身从叶枕处下垂沾水；玉米显条纹花叶，有时隐约见念珠状绿斑，稍后出现紫红色斑叶。

缺镁
玉米缺磷的症状：缺磷玉米植株瘦小，茎叶大多呈明显的紫红色，缺磷严重时老叶叶尖枯萎呈黄色或褐色
植物缺磷时植株生长缓慢、矮小、苍老、茎细直立，分枝或分蘖较少，叶小，呈暗绿或灰绿色而无光泽，茎叶常因积累花青苷而带紫红色。根系发育差，易老化。由于磷易从较老组织运输到幼嫩组织中再利用，故症状从较老叶片开始向上扩展。

缺磷

缺磷
六、 结果分析与讨论
分析：植物在必需的矿物元素供应下正常生长，如缺少某一元素，便会产生相应的缺乏症。用适当的无机盐制成营养液，即能使植物正常生长，称为溶液培养，如果用缺乏某种元素的缺素液培养，植物就会呈现缺素症状而不能正常生长发育。将所缺元素加入培养液中，该缺素症状又可逐渐消失。上述培养过程中由于分别缺少植物生长的必须矿质元素氮、磷、钾、钙、镁等，所以植物在生长过程中会出现相应的缺素症状。
讨论：
植物在生长、开花、结果的一生过程中, 必须吸收16 种不可缺少的营养元素, 即C 、H 、O 、N 、P 、K 、C a 、M g 、S 、F e 、C l 、B 、M n 、Z n 、C u 和Mo 。C 以C O 的形式被叶片吸收, O 和H 结合成水被利用,其余营养元素一般都是作为肥料而靠根系吸收。植物吸收N 、P 、K 、C a 、M g 等5 种营养元素的量较大[1].

植物缺素培养过程中对植物生长的影响因素：
1 营养元素的浓度和比例
液体栽培就是把上述营养元素用水溶解后, 作为培养液供应给植物。为使植物能良好的吸收利用, 不仅要提高根系的活性, 还必须使培养液内各种营养元素的浓度及比率适宜。
2、 培养液的P H 值。
培养液内某种营养元素不足时, 就会出现缺素症。缺素症能伤害植物的根系, 破坏培养液中其它主要营养元素之间的平衡。当培养液的P H 值和温度过高或过低时, 植物不能充分吸收营养, 也将导致缺素症。，
3、 温度、氧气浓度等若干主要因素也要控制在适宜的范围内。
植物生长的大量元素和微量元素：
各必需营养元素在植物体内的含量相差很大, 一般可根据植物体内含量的多少划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素含量一般占干物质重量的0.1%以上, 有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫9 种。微量营养元素的含量一般在0.1%以下, 最低的只有0.1 毫克/ 千克, 它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7 种[2]。
七、 参考文献
【1】 池田英, 黎晔. 植物液体栽培的缺素症[J]. 林业科技, 1985,(01)
【2】 文飚. 农作物缺乏氮磷钾元素的症状[J]. 科学种养, 2006,(03) .