必需元素是维持植物正常生理活动所必需的矿质元素。要确定各种元素是否为植物生长所必需，必须借助无土培养法(溶液培养或砂基培养)才能确定。近年来，无土栽培不仅仅是一种研究手段，而且成为新的生产方式，在蔬菜、花卉生产中大规模应用。本实验学习植物的溶液培养技术，并了解氮、磷、钾、钙、镁、铁等元素对植物生长发育的必需性。

原理

植物的溶液培养和缺素症观察的基本原理是用植物必需的矿质元素配成营养液培养植物，所用元素的种类和用量可完全人为地加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素，在以后的生长过程中进行观察，观察到缺素症后将所缺元素加入营养液中，缺素症状又逐渐消失。

这类实验通常用溶液培养，为了管理方便，也常将溶液加入洁净的石英砂培养植物，则称为砂基培养。

操作方法

植物的溶液培养和缺素症观察

原理

植物的溶液培养和缺素症观察的基本原理是用植物必需的矿质元素配成营养液培养植物，所用元素的种类和用量可完全人为地加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素，在以后的生长过程中进行观察，观察到缺素症后将所缺元素加入营养液中，缺素症状又逐渐消失。这类实验通常用溶液培养，为了管理方便，也常将溶液加入洁净的石英砂培养植物，则称为砂基培养。

材料与仪器

材料：玉米幼苗、番茄幼苗、向日葵幼苗。
试剂：
硝酸钾、硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸钾、硫酸钠、磷酸二氢钠、硝酸钠、硝酸钙、氯化 钙、硫酸亚铁、硼酸、氯化镒、硫酸铜、硫酸锌、钥酸、盐酸、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)。
器材：
① 250、500 mL烧杯
② 5、1 mL 刻度移液管
③ 1 000 mL 量筒
④ 500 mL 试剂瓶
⑤ 500 mL 培养瓶
⑥ 脱脂棉

步骤

植物的溶液培养和缺素症观察的基本过程可分为如下几步：

1. 配制大量元素及 Fe 的贮备液：按表 8-1 用蒸偕水分别配制。

微量元素贮备液按以下配方配制：称取 H₃BO₃ 2.86 g，MnCl₂・4H₂O 1.18 g，CuSO₄ ・5H₂O 0.08 g，ZnSO₄・ 7H₂O 0.22 g，H₂MoO₄ - H₂O 0.09 g，溶于 1 L 蒸偕水中。

2. 按表 8-2 配成完全营养液或缺素营养液（用蒸馏水，调节 pH 至 5.5-5.8）。

3. 将以上配制的培养液各 400 mL 分别加入 500 mL 培养瓶中，用棉花把植株幼茎通过 小孔固定在盖上，使整个根系浸入培养液中，贴上标签，写明日期。装好后将培养瓶放在光照 充足、温度适宜（20~25 °C）的地方。

4. 移栽的小苗可选用玉米苗或者番茄苗。玉米苗移栽时要去掉胚乳并将根系清洗干净。

5. 实验开始后，每 2~3 天观察 1 次，密切观察并记录各处理苗的生长情况、各种缺素症 状和发展情况，记录结果于表 8-3。注意记录缺乏必需元素时所表现的症状及最先出现症状的部位。

注意事项

1. 注意保持培养液 pH 在 5.5~6.0，用精密 pH 试纸测试培养液的 pH，如变动较大可用稀酸和稀碱调整到 5~6。

2. 注意试剂污染及混淆。

3. 培养液每 2 周更换 1 次。为使根系生长良好，最好应在盖与溶液之间保留一定空隙，以利于通气。经常补充培养瓶内由于植物蒸腾造成的水分损失，每周注意加蒸馏水。

4. 实验前记录幼苗发育状态（根长、茎粗、叶片大小和颜色等），实验期间随时记录植株生长发育情况和病变，结束时记录植株的鲜重、高度、叶片颜色。也可测定植物内部元素的含量。

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