《植物生理學》實驗論文植物的無土培養課程名稱植物生理學實驗開課時間學科專業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，將植物所需的礦質元素按一定比例配制成完全營養液以及缺N、P、K、Ca、Mg、Fe元素的缺素培養液進行無土培養，培養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元素對植物生長發育的重要性。關鍵詞：無土培養、缺素培養、玉米苗、根系活力、葉綠素、SOD、礦質元素引言：無土栽培具有十分誘人的廣闊發展前景。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%的城市主要因農業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；目前農產品質量不高，已明顯不適應人民生活水平的提高和我國加入WTO農業出口創匯的需要?；谶@種國情，無土栽培將成為改進我國傳統農業的一個方向。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，以防出現沉淀。加完儲備液后再補充蒸餾水至500ml，并用1％稀鹽酸調整pH至5.5-5.8，即為完全培養液或缺素培養液。貼上標簽，寫明日期。原液名配制培養液所需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液中。為使根系生長良好，最好在膠塞和培養液間保留一定的空隙，以利通氣。培養瓶放在陽光充足、溫度適宜的地方培養。（4）管理培養開始后1周加蒸餾水1次以補充瓶內蒸騰損失的水分，每隔兩周更換一次培養液。2.缺素癥觀察及生長測量2.1培養后生長測量每周觀察記錄缺乏某一必需元素時所表現的癥狀和最先出現癥狀的部位。待幼苗出現明顯的癥狀（約3-4周）結束實驗，并測量株高、根長、葉片數，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穩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。缺素培養前培養后根系活力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，并逐漸向上發展。癥狀首先出現在老葉上。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。癥狀首先出現在幼葉等生長旺盛的區域。缺鎂植株：葉脈間失綠，癥狀首先出現在老葉中（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,還要從中吸收礦質營養和氮素,以維持正常的生命活動。本實驗通過無土培養玉米幼苗進而研究玉米苗在不同成分下培養所表現的形態特征：長勢、葉色、癥狀表現和出現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的影響。如:氮、磷是蛋白質、核酸、磷脂的主要成分,缺氮、磷時,蛋白質、核酸、磷脂等的物質合成受阻,同時葉綠素合成受限，光合作用減弱，導致生長發育受阻。缺氮玉米發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。缺素培養液培養植株的生理指