植物缺素培养实验报告
缺素培养综合报告参考模板
玉米幼苗缺素无土培养各项指标差异专业：学号：姓名：摘要：N、P、K、Mg、Fe、Ca是植物必需的，若植物在生长发育中缺乏某一种元素，相对应的表现出缺素症状，再者导致植物的各项生理指标不同程度的变化。
例如：相对生长速率的减慢、根冠比的改变、根系活力受影响、叶绿体超微结构发育不良，叶绿素含量减少[1]矿质元素直接或间接的影响光合作用 [ 2 ]。
本实验运用溶液培养法把玉米幼苗进行缺素(N、P、K、Ca、Mg、Fe)处理培养，同时进行完全液培养做对照，缺素症状出现后进行症状观察与生长测量并进行生理生化指标测定，结果表明：玉米幼苗在缺素条件下明显表现出不同的缺素症状，其形态指标及生理指标均与完全培养组有较大差别[ 3]。
实验证明：N、P、K、Ca、Mg、Fe等诸元素对植物生长发育具有极其重要的作用[ 3]，同时本实验可以为研究植物需肥特点及快速营养诊断提供了参考和依据，为生产实践作正确指导。
关键词：玉米幼苗溶液培养生理指标引言：玉米是重要的粮食作物、饲料作物和经济作物,在我国农业生产和国民经济发展中占有越来越重要的地位。
玉米产量的高低、经济效益的好坏直接影响着我国粮食安全及农业生产的发展[ 4 ]。
注重氮磷钾配合施用，并适量补充微量元素，对于促进玉米发育具有十分重要的作用[ 5 ]。
缺素环境下生长的玉米大大地降低了玉米的产量和品质，给人类农业生产带来了巨大损失，所以进行玉米幼苗的缺素症状研究，对及时追施肥料，补充玉米生长发育所需的矿质元素具有科学指导作用，为更有效地掌握玉米生产中营养管理提供科学依据。
1.材料与方法1.1材料云南农业大学实验室提供的玉米幼苗1.2实验方法培养液的制备在500ml的广口瓶中加入200ml蒸馏水，按照表1中的加储备液,加完储备液再补足蒸馏水至500ml,并用1%稀盐酸调整PH至5.5—5.8.即为完全培养液或缺少某元素的培养液，并贴上标签，写明日期[ 3]。
表1 [ 3]完全培养液和各种缺素培养液配比表：操作方法实验设7个处理，分别为完全营养液、缺N营养液、缺P营养液、缺K营养液、缺Mg营养液、缺Fe营养液、缺Ca营养液，以这些缺素营养液作为无土培养液，将除去胚乳的健康的玉米幼苗放入广口培养瓶中培养[ 3]。
植物的无土培养和缺素症状
实验植物的无土培养和缺素症状植物正常生长发育需要多种矿质元素。
但要确定各种元素是否为植物所必需，必需借助无土培养法（溶液培养和砂基培养法）才能解决。
近年来，无土栽培不仅作为一种研究手段，而且成为新的生产方式，在蔬菜、花卉生产中开始大规模应用。
本实验学习溶液培养的技术，并证明氮、磷、钾、钙、镁、铁诸元素对植物生长发育的重要性。
【原理】用植物必需的矿质元素按一定比例配成培养液来培养植物，可使植物正常生长发育，如缺少某一必需元素，则会表现出缺素症；将所缺元素加入培养液中，缺素症状又可逐渐消失。
【仪器与用具】25ml和500ml烧杯各1个；吸量管1ml 1支，5ml 10支；1000ml 量筒1个；培养瓶（可用1000ml塑料广口瓶或瓷质、玻璃质培养缸）７个；黑色蜡光纸适量；塑料纱网纱布（15cm ×15cm）1块；精密pＨ试纸（pＨ5～6）或广泛pＨ指示剂；搪瓷盘（带盖）１个；石英砂适量；陶质花盆１个；500ml试剂瓶11个。
【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；氯化锰；硫酸铜；硫酸锌；钼酸；盐酸；乙二胺四乙酸钠（EDTA-Na）。
以上试剂均需分析纯。
表11-1 大量元素贮备液配制表【方法】Array1.精选高活力玉米（或番茄、向日葵）种子为试验材料。
2.培苗：用搪瓷盘装入一定量的石英砂或洁净的河沙，将已浸种一夜的玉米（或番茄）等种子均匀地排列在砂面上，再覆盖一层石英砂，保持湿润，然后放置在温暖处发芽。
第一片真叶完全展开后，选择生长一致的幼苗，小心地移植到各种缺素培养液中。
移植时注意勿损伤根系。
配制。
，MnCl2·4H2O 1.81g，CuSO4·5H2O 0.08g，ZnSO4·7H2O 0.22g，H2MoO4·H2O 0.09g，溶于1L蒸馏水中。
配好以上贮备液后，再按表11-2配成完全培养液或缺乏某元素的培养液（用蒸馏水）。
植物的元素缺乏症(溶液培养)
生命科学学院生物科学专业植物生理学实验报告班级学号姓名同组评分实验日期室温湿度教师实验题目植物的元素缺乏症（溶液培养）一、实验目的熟悉植物的各种营养缺乏症的典型症状。
二、实验原理植物的生长发育除需要充足的阳光和水分外还需要矿质元素否则植物就不能很好的生长发育甚至死亡。
运用溶液培养技术可以观察矿质元素对植物生长的必须性用溶液营养做植物的营养实验可以避免土壤里的各种复杂因素。
近年来也已应用溶液培养进行无污染蔬菜的栽培生产。
三、器材与试剂1、实验仪器600毫升塑料杯（不透光）量筒烧杯移液管尺子2、实验试剂储备液的配制硝酸钙82.07g/L 硝酸钾50.56 g/L 七水合硫酸镁61.62 g/L 磷酸二氢钾27.2 g/L 磷酸二氢钠24.00 g/L 硝酸钠42.45 g/L 氯化镁23.81 g/L 硫酸钠35.51 g/L 氯化钙55.50 g/L 氯化钾37.28 Fe-EDTA Na2-EDTA7.45 g/L 七水合硫酸铁5.57 g/L微量元素H3BO32.860g/L MnSO41.015 g/L H2MoO40.090 g/L 五水合硫酸铜0.079 g/L 七水合硫酸锌0.220 g/L3、实验材料四、实验步骤1.材料准备此实验用黄瓜幼苗作为实验材料。
黄瓜种子粒小，从种子带来的营养元素少，容易出现缺乏症。
先将种子用蒸馏水培养发芽等幼苗长出第一真叶是待用。
配制时先取蒸馏水450mL，然后加入储备液，然后配成500mL，以避免产生沉淀。
培养液配好后，用稀酸、碱调节至6.2-6.4.3.培养观察选取大小一致的植株，用泡沫塑料包裹茎部，插入培养缸盖的孔中，每孔一株。
将培养缸移到适合的环境中，经常注意管理并观察，用蒸馏水补充缸中失去的水分。
每隔一周更换培养液。
植株长大后要通气，注意记录植株的生长情况，各种元素缺乏症的症状及出现的部位。
4.待植株症状表现明显后，将缺元素培养液换成完全培养液，留下一株继续培养，观察植株症状是否减轻甚至消失，其余植株测量根、茎的长度、质量，叶子数目、大小和质量。
3 缺素实验
溶液培养又称水培,即不用固体基质(介质) ,将植 物直接种在营养液中的一种无土栽培方式,是最早
得到应用的一种无土栽培。溶液培养法对植物生
长、发育等生理方面进行研究已成为一大热点， 至今仍然是植物生理学研究的一种重要手段。
• 优点
能人为的控制营养液的成分，通过加入或除去某
的水分，每隔一定时间（两周左右）更换培养液，4周
后观察现象，记录颜色、株高、根生长状况等指标，有
条件的数码照相。
表格一
g / 500 ml KNO3 大量储备液（20×） 完全 5.1 缺N 缺P 5.1 缺K 缺Ca 5.1 缺Mg 5.1 缺Fe 5.1
MgSO4. 7H2O
KH2PO4 KCl NaH2PO4 NaNO3 Na2SO4 Ca(NO3)2
水，然后加入储备液，最后定容至1000 ml，以避免
产生沉淀，培养液配好后，用稀酸或稀碱调至pH5~6。
3、培养 选取大小一致的玉米植株，去掉胚乳，以切断
其自身的营养来源，并把切口处用流水冲洗干净。然后
用塑料管及脱脂棉包裹茎部，插入培养缸盖的孔中，每
孔一株，室温光照培养。
4、观察 经常注意管理并观察，用蒸馏水补充缸中失去
6.2
2.7
6.2
2.7 3.7
6.2
6.2
6.2
2.7 2.7
6.2
2.7
1.5 2.4 4.2 4.2 3.6 8.2 8.2
8.2
8.2
8.2
CaCl2
5.55
表格二 大量元素储备母液
每100 ml所含质量（g）
KNO3 MgSO4. 7H2O KH2PO4 KCl NaH2PO4 NaNO3 Na2SO4 3.6 3.7 2.4 4.2 300 300 300 5.1 6.2 2.7 800 500
玉米缺素的验证观察实验
玉米缺素的验证观察实验摘要：植物生长需要矿质营养，其中必须元素有17种，大量元素有N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cl、Mo、Cu、Ni植物在生长过程中如果缺乏某些营养元素会表现出相应的缺素症状。
本次实验给植物进行缺N、P、K、Ca、Mg、Fe并观察其缺素症状。
此实验有可以指导生产，及时了解作物所缺营养元素，可以及时施肥，可以提高生产。
通过观察缺素症状，可以进一步分析各营养元素对植物生长产生影响的机制。
关键词：营养元素；玉米缺素；机制。
引言玉米是我国主要粮食作物之一。
对玉米基因与蛋白表达的研究，对发展我国农业、畜牧业具有十分重要的意义。
为了提高玉米的产量和品质,在农业栽培技术和作物育种上开展各种研究的同时,掌握作物个体发育中对外界环境条件营养物质需要也是极为重要的。
关于玉米一生各时期所需要的营养和缺素症状已有大量的报导,但多集中于宏观上的观察，偏重于地上叶器官形态和根部形态的研究。
关于缺素造成生理和结构上的变化则报道的较少,且仅限于某一元素缺乏时(如缺锌) 的报道。
少有进一步的进行基因表达和蛋白水平上的研究。
如果能够顺利分离到各种元素缺乏的应激蛋白，并根据其蛋白序列找到相应的基因，那么就可以为进一步利用基因工程改进玉米品种，提高玉米抗逆性打下基础。
Chapin 等人认为,在植物体内存在着一个胁迫反应的中心系统,它可以被多种环境胁迫所激活(包括营养供应不正常) 。
近年来,胁迫研究的重要性已在生物学的许多领域渐渐显示出来,逆境胁迫下,植物体内正常的蛋白质合成被抑制,但往往也会诱导出若干新的蛋白质—诱导蛋白质。
随着分子生物学的发展，人们对植物抗逆性的研究不断深入，现已发现多种因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等能诱导形成新的蛋白质(或酶)，这些蛋白质统称为逆境蛋白(stress protein)。
逆境蛋白的产生是基因表达的结果，逆境条件使一些正常表达的基因被关闭，而一些与适应性有关的基因被启动。
惠州学院番茄元素缺乏实验报告
实验2-1 植物的元素缺乏症（溶液培养）一、实验目的熟悉植物的各种营养缺乏症的典型症状二、实验原理植物的生长发育，除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。
应用溶液培养技术，可以观察矿质元素对植物生长的必需性；用溶液培养做植物的营养实验，可以避免土壤里的各种复杂因素。
近年来也已应用溶液培养进行无污染蔬菜的栽培生产。
叶绿素是植物吸收太阳光能进行光合作用的重要物质，其中Mg元素是构成叶绿素的重要成分。
可以用丙酮将从叶片提取出来，对叶绿素吸光度进行测量。
比较缺Mg组与完全培养液组番茄叶片叶绿素吸光度的大小，进而得出两组叶绿素含量的差异。
三、器材与试剂1.实验仪器分析天平，培养缸，量筒，烧杯，移液管，烘箱，分光光度计，研钵，滤斗，新华滤纸、剪刀等。
3.实验材料番茄种子四、实验步骤1.材料准备番茄种子用漂白粉溶液灭菌30min，用无菌水冲洗数次，然后放在洗净的石英砂中发芽，加蒸馏水，等幼苗长出第一真叶时待用。
2.配制缺元素培养液1000ml，以避免产生沉淀。
培养液配好后，用稀酸、碱调节至PH5~6。
3.培养观察选取大小一致的植株，用泡沫塑料包裹茎部，插入培养缸盖的孔中，每孔一株。
将培养缸移到温室中，经常注意管理并观察，用蒸馏水补充缸中失去的水分。
每隔一周更换培养液，并测定换出溶液的PH植株长大后要通气。
注意记录植株的生长情况，各种元素缺乏症的症状及出现的部位。
4.待植株症状表现明显后，将缺元素培养液换出完全培养液，留下一株继续培养，观察植株症状是否减轻甚至消失。
五、记录检测方法：1.观察法：每隔四天准确记录植株：茎的长度、根的长度、叶片的颜色（包括是否出现斑点）、叶缘的形状。
六、实验结果：实验现象描述：番茄缺镁时，老叶叶脉组织失绿，并向叶缘发展。
轻度缺镁时茎叶生长正常，严重时扩展到小叶脉，仅主茎仍为绿色，最后全株变黄。
照片：。
实验3植物的元素缺乏症(溶液培养)
器材与试剂
1 器材 塑料小桶(2.5～3L，或PVC培养罐 等)，通气设备(鱼缸打气泵或无油气泵)，pH计 (或精密试纸)，贮液瓶(试剂瓶或塑料桶)，量 筒，移液管，海棉或棉花等。 2 试剂 按表1所示分别配制贮备液（所用 药品均需分析纯）。
器材与试剂
表1
药品名称
Ca(NO3)2 KNO3 MgSO4 · 7H2O KH2PO4 NaH2PO4 NaNO3 MgCl2 Na2SO4 CaCl2 KCl Fe-EDTA
器材与试剂
3 实验材料 南瓜、黄瓜、番茄、玉米、小麦、水稻、 大豆等种子
实验步骤
1 幼苗准备 南瓜、番茄、玉米等种子用漂白粉溶液 灭菌30min，用灭菌水洗几次，然后放在洗净的湿石英砂 中发芽，加蒸馏水培养，待幼苗长出第一片真叶时选择生 长势相同的植株进行实验。 2 培养液准备 按表2分别配制不同的培养液。 配制时先在容器中放蒸馏水或无离子水800 ml～ 900ml左右，然后按表上次序加入各种贮备液。每种贮备 液均应缓慢加入，充分搅匀，然后再加下一种贮备液，待 全部加好后再用pH计或pH试纸检查，并用1N HCl或1N NaOH将培养液调至适宜植物生长的pH值(如番茄pH5.5～ 6.0，小麦6.0～7.0)，然后加水至1升。
实验步骤
4 培养和管理 培养桶中放满培养液(但盖与 溶液之间留些空隙)，将培养好的幼苗，茎基部用 海绵或棉花包扎，固定在培养桶盖的大孔中，根 系浸没在溶液中，每罐5株～6株。置温室或塑料 大棚或光照培养室或室内光照充足处培养。 在标签上标明开始培养日期。
实验步骤
4.1 培养期注意事项 4.1.1 经常加蒸馏水或无离子水，以保持罐内培养液的
414定期记录植株生长发育情况株高茎粗根长叶片数量大小和颜色幼苗最先出现症状的部位等实验结束时即各处理的差异明显时对植物进行彩色照相考苗等工作称取植株鲜重烘干重必要时进行植株成分与含量分根据实验结果分析所培养植株的缺素症状并说明原因
土壤盆栽缺素培养实验总结
土壤盆栽缺素培养实验总结根据必须元素在植物体内的移动性，必需元素可分为两类，可移动的，如N、P、K、Mg、Zn、B、Mo，这些元素在植物体内可被再利用，当植物缺乏这些元素时，这些元素从老的部位转移到幼嫩部位，因此缺素症状表现在老叶上。
难移动的元素，包括Ca、S、Fe、Mn、Cu，这些元素被利用后，很难移动，当植物缺乏这些元素时，新生的组织由于缺乏这些元素，首先表现出缺素症状。
1.氮（N）氨占植物干物重1-3%。
植物吸收的氮以无机氮为主（NO-3，NO-2，NH+4），有时也吸收简单的有机氮，如尿素（CO（NH2）2）和氨基酸的等。
氨在植物生命活动具有重要的作用，因为它是许多化合物的组分；（1）遗传物质——核酸；（2）生物催化剂——酶；（3）酶活性调节物质——维生素，辅基，辅酶，激素；（4）细胞膜的骨架——磷脂；（5）光受体——叶绿素，光敏素；（6）能量载体——ADP，ATP等；（7）渗透物质一脯氨酸，甜菜碱。
缺氨时，较老的叶片先退绿变黄，有时在茎，叶柄或老叶上出现紫色。
严重缺氮时，叶片脱落，植株矮小叶片黄瘦，甚至停止生长，老叶枯菱死亡。
氨素在体内的代谢特点是可以移动，可再利用，（当植株）缺氮时，老叶中的氮素转移到新生组织，满足组织对氨素的需要，因此，缺氮症状首先表现在老叶上（老叶退绿变黄）。
2.磷（P）磷在植物生命活动中也起着非常重要的作用。
植物主要以H2PO-4的形式吸收磷。
在低PH值下，以吸收H2PO-4为主，在高PH 值下以吸收HPO2--为主。
磷也是许多重要化合物的组分：（1）遗传物质——核酸；（2）膜的骨架——磷脂；（3）酶活性调节者——磷酸辅基，辅酶（FAD，NAD，FMN，NADP等）和维生素等；（4）能量载体——ATP，ADP等；（5）调节物质运输（磷酸蔗糖）；（6）调节PH值。
缺磷的症状：叶片暗绿，茎叶出现红紫色。
磷在植物体内的代谢特点是可以移动，可再利用，所以缺磷症状首先表现在老叶上。
钙离子缺素培养实验报告(ca)
严 重 时 幼 根 死 亡
短 死 根 附 近 长 出 粗 且 多 分 枝 的 根 群
通过这么长时间的实验,我们可以确定Ca是植株生长的 是植株生长的 必需矿质元素,因为: 必需矿质元素 矿质元素一定具备以下三个条件，才认为是必需的：
1）由于该元素缺乏 ， 植物生长发育发生障碍 ， 不能完成生 ） 由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍， 活史； 活史； 2）除去该元素 ， 则表现出专一的缺乏症 ， 而且这种缺乏症 ） 除去该元素，则表现出专一的缺乏症， 是可以预防和恢复的； 是可以预防和恢复的； 3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果 ， 决不是因 ） 该元素在植物营养生理上应表现直接的效果， 土壤或者培养条件的物理、化学等条件的改变， 土壤或者培养条件的物理 、 化学等条件的改变 ， 而产生的间 接效果。 接效果。 我们的实验完整、 我们的实验完整、科学地证明了这一点
务必注意不要在缺素培养阶段带入 Ca元素，尤其在通氧时； 测量株高等数值时，最好由一个人 测或者统一标准后再测； 定期调整植株位置使其充分接受光 照，避免被其他组遮挡；
谢谢关注！ 谢谢关注！
植株生长恢复，长势良好， 植株生长恢复，长势良好，无明显缺素表现
04-09
此阶段植株生长很快，长势非常好， 此阶段植株生长很快，长势非常好，茎、叶等都未有明显表现出缺 素症状，根部观察时，根的长度与栽种时，长度无多大变化， 素症状，根部观察时，根的长度与栽种时，长度无多大变化，仅须 根快速增多
04-11
3号苗(cm) 5.0 5.3 5.8 6.1 6.3 6.5 6.7 6.8 6.8 14.0
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
1号苗 2号苗 3号苗
时间 04-04 04-06
植物的营养液培养及缺素培养
植物生理学实验植物的营养液培养及缺素培养姓名学号系别班级实验日期同组姓名一、摘要为探求各种主要元素对植物生长发育的作用，本次试验采用番茄幼苗为实验材料，用配制的各种缺乏某种矿质元素的培养液进行培养及一种完全培养液，根据28天的持续观察记录，进一步了解矿质元素的作用、特点及对植物生长发育的重要性。
根据观察植物表现出来的性状可得1号营养液为完全营养液，2号营养液缺钾，3号营养液缺氮，4号营养液缺磷。
二、实验原理与实验目的1、实验原理只要满足植物正常生长发育的要求(光、温、水、气、必需元素)，植物可以在水中生长。
把必需矿质元素配制成培养液培养植物称溶液培养。
由于培养液中元素的种类和数量可以人为控制，因此当要了解某种元素是否为植物必需时，只要有意识地配制缺乏该种元素的培养液，根据植物在该培养液中所表现出来的症状，便可了解该元素的作用以及对植物生长发育的必要性。
2、实验目的掌握植物营养液培养的基本方法; 通过植物的缺素培养,观察并认识N、P、K等矿质元素的专一缺素症状,从而了解N、P、K对植物生长发育的重要性。
每隔7天移苗,并观察番茄的生长状况。
三、材料和方法1、植物材料:番茄幼苗2、实验器材:烧杯、移液管、量筒、培养缸、通气设备、pH计、天平、镊子、毛笔、未脱脂棉、瓷盘3、实验试剂：500 ml培养液中各种贮备液用量完全营养液缺氮缺磷缺钾KH2PO4 25 25Ca(NO3)2 25 25 25MgSO4•7 H2O 25 25 25 25CaCl2 25NaH2PO4 25KCl 25微量元素0.5 0.5 0.5 0.5Fe-EDTA 1 1 1 14、储备液的制备（1）大量元素的配制KH2PO4: 54g + 3000ml H2OCa(NO3)2: 33g + 3000ml H2OMgSO4•7 H2O: 56g + 4000ml H2OCaCl2: 2g + 2000ml H2ONaH2PO4: 30g + 2000ml H2OKCl: 40g + 2000ml H2O（2）微量元素的配制2.86g H3BO3 + 1.81g MnCl2H2O + 0.11g ZnCl2 + 0.05g CuCl2H2O 溶于1000ml H2OFe-EDTA: 1.3g + 1000ml H2O四、实验步骤1、准备工作(1)幼苗准备:蕃茄种子用3%福尔马林浸泡灭菌30分钟，然后用灭菌水冲洗数次,放在洗净的湿石英砂中发芽，加以蒸馏水培养长至一定高度(5cm左右)，择生长势相同的植株进行实验。
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. . 学生姓名 胡发枝 学号 20122501008 班级 12生物科学三班 课程名称 植物生理学实验 实验项目 植玉米的溶液培养及缺素培养实验 试验时间 2014-10-10 实验指导老师 叶庆生老师
实验一：玉米的溶液培养及缺素培养实验 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，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。 2、了解分光光度计的使用方法；掌握计算叶绿体各色素成分含量的方法。 3、学会AM-300手持式叶面积仪测定叶面积的方法
二、实验原理 1、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。 2、叶片中叶绿素含量的高低是反映植物叶片光合能力的一个重要指标。另外，叶绿素的含量是植物生长状态的一个反映，一些环境因素如干旱、盐渍、低温、大气污染、元素缺乏都可以影响叶绿素的含量 . . 与组成，并因之影响植物的光合速率。根据朗伯—比尔定律，某有色溶液的吸光度A与其中溶质浓度C和液层厚度L成正比，即A＝KCL式中：K比例常数。当溶液浓度以百分浓度为单位，液层厚度为1cm时，K为该物质的吸光系数。如果溶液中有数种吸光物质，则此混合液在某一波长下的总吸光度等于各组分在相应波长下吸光度的总和。这就是吸光度的加和性。 3、叶片性状特征直接影响到植物的基本行为和功能。叶面积是植物研究中的一个常用指标,叶面积的大小决定着植物接收光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)的量,与干物质产量和地上净初级生产力有密切关系,反映了植物对其地理分布和养分条件等外界因素的适应策略。同时,叶面积也是影响植物生长、果实发育和品质的重要生理和形态指标。
三、用品与材料 1、材料：玉米种子； 2、用品：培养缸、试剂瓶、容量瓶、烧杯、移液管、量筒、精密天平、棉花(或海绵)刻度尺、分光光度计、AM-300手持式叶面积仪； 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5~7cm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。 3、按表2-2 配制完全液和缺K液 4、水培装置准备。取1L的培养缸，若缸透明，则在其外壁涂以黑漆或用黑纸套好，使根系处在黑暗环境中，缸盖上应打有数孔，用海绵或棉花固定植物幼苗。 5、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。 6、管理、观察。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。 7、三周后，进行高度、净重及叶面积的测量，并进行记录。 8、把缺素和完全溶液培养的玉米叶各称量0.2g，加入少量95%酒精研磨成匀浆，最后定容至10ml。 8、加入比色杯中，使用分光光度计进行吸光值测量。 9、整理并统计所有数据，获得结论。 五、实验结果 表1：缺素培养、完全培养的玉米苗的外部形态特征 . . 照片
第4天
第8天
第12天 .
. 第15天
第19天
第21天 .
. 表2：缺素培养前后玉米苗生长状况 完全培养A组 缺素培养A组 完全培养B组 缺素培养B组 培养前高(cm) 9.80 10.30 10.20 9.50 10.00 10.40 8.00 8.31 8.21 7.80 8.27 8.43
第3天高度(cm) 21.20 22.10 19.60 19.5 15,5 19.4 17.0 18.8 16.7 17.4 9.0 16.4 第15天高度(cm) 52.4 37.9 42.4 24．9 34.1 21.1 28.1 50.1 45.9 29.5 33.5 22.8 3周后高度(cm) 62.1 54.8 54.4 28.0 38.1 23.2 53,7 60.1 58.0 34.0 37.4 24.0 表3：第21天（第三周）玉米苗各项指标 完全培养A组 缺素培养A组 完全培养B组 缺素培养B组 编号 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 地上株高(cm) 62.1 54.8 54.4 28.0 38.1 23.2 53,7 60.1 58.0 34.0 37.4 24.0
根冠长度(cm) 21.2 17.9 18.2 10.4 13.8 9.9 16.4 20.0 16.7 11.3 11.4 8.6 地上：根冠 地上质量(cm) 11.85 9.05 6.41 1.86 2,26 2.58 10.03 11.35 10.29 1.65 2,10 0.62 地下质量(cm) 2.89 3.31 0.91 0.66 0.74 1.20 2.44 2.91 2.78 0.57 0.67 0.29 叶面积(cm2) 53.9 50.1 47.8 30.3 38.5 29.0 表4：叶绿素a、叶绿素b的含量测定： 649nmOD665nmODCaCbC总 . . 平均值 平均值 （mg/L） （mg/L） （mg/L） 完全培养 1.014 2.12 22.60 9.79 32.29
缺钾培养 0.76 1.72 18.77 6.38 25.15
注：计算公式如下： Ca= 13.95*A 665 – 6.88*A 649 Cb= 24.96*A 649 – 7.32*A665 CT = Ca+ Cb 表5： 六、分析与讨论 1、从表1的图片和表3的叶面积比较中可看出，缺钾培养液培养的的玉米苗的叶面积明显比对照组的要小，而且可以看到老叶叶尖和叶缘有明显变黄。根据观察，玉米幼苗处理后第6天株高出现明显差异，第8天老叶叶片出现块状失绿，叶脉颜色浅于完全培养组，随后叶片出现黄斑，叶边缘不平整，叶肉部分上凸，茎秆短细，叶尖干枯至枯萎，生长情况明显比缺素组差。在第三周实验结束时，部分缺钾培养植株的新叶的叶尖也开始有变黄，而部分老叶已经枯萎或叶上有多条黄色条纹。在李富恒【1】等对缺钾玉米培养的研究中，证明了钾元素影响植株生长，特别是叶面积的增大及酶的合成，这会使得植物的光合作用效率大大降低，使植株的粗细、高度等降低。 2、从表2可以看到，在未进行缺素培养时，完全培养组和缺素培养 . . 组的玉米苗高度、生长状况基本相同，但在培养过程中，完全培养的植株无论是粗细比缺素培养的植株要粗，高度比缺素培养都要高。 3、从表3可以看到，完全培养的植株除了地上株高等均比缺素培养的高，其根冠发达程度也比缺素培养的植株要大。根据观察，完全培养植株的根部分支多，洁净呈白色，根冠的长、宽都比缺素培养的大，且缺素植株的根部大部分发黄，有少许腐烂现象。根据李秧秧、范德纯[3] 的实验，缺钾严重影响地上部的生长，是因为钾离子是叶绿素合成途径相关酶的激活剂，可以激活叶绿素合成的相关酶，促进叶绿素的合成，以保证光合作用的进行。在缺钾营养液下，玉米叶片中叶绿素含量要低；在完全营养液中，提供充足的钾离子，叶片叶绿素含量要高。缺素组的玉米苗叶绿素含量远远不及完全组的玉米苗，因此对地上的影响是最大的。 4、从表4可以看出，缺素组的分光光度计的Ca值、Cb值及C总比完全组的低，证明缺素组的叶绿素a、b均比完全组的要低，且叶绿素总量要比完全组的要低。在李富恒[1]等对缺钾玉米培养的研究中，两个品种的完全液培养的叶绿素含量均比缺钾的高。钾离子是叶绿素合成途径相关酶的激活剂，可以激活叶绿素合成的相关酶，促进叶绿素的合成，以保证光合作用的进行。在缺钾营养液下，玉米叶片中叶绿素含量要低；在完全营养液中，提供充足的钾离子，叶片叶绿素含量要高。钾不仅能促进氮的吸收，而且能促进含氮化合物向蛋白质合成场所运输，促进氨基酸合成蛋白质和稳定蛋白质的结构，因而可以促进氮代谢，进而加速光和色素的形成。缺钾培养玉米叶片叶绿 . . 素的降低与缺钾使氮循环受阻，导致光合能力弱，合成的光合产物少有关。
七、参考文献 【1】 李富恒，于龙凤，安福全，裴雪，高红春，魏丽艳.缺钾培养对玉米幼苗部分生理指标的影响[J].东北农业大学学报.2007年8月.第38卷第4期.459-463 [2] 潘瑞炽.植物生理学(第六版)[M].高等教育出版社，2008:30
[3] 李泱泱,范德纯.缺钾对玉米生长发育和光合作用的影响[J].陕西农业科学，1993(3):26