溶液培養(yǎng)研究方式講義

1、相關(guān)概念（一）溶液培養(yǎng)： 指在某種營養(yǎng)液中進行的生物實驗，由于營養(yǎng)液通常是水溶液，所也也叫水培試驗。營養(yǎng)液： 將植物生長所必需的各種營養(yǎng)元素的化合物和少量為使某些營養(yǎng)元素的有效性更為長久的輔助材料，按一定的數(shù)量和比例溶解與水中所配制成的溶液。溶液培養(yǎng)研究的特點液相生長環(huán)境，養(yǎng)分全部由人工供給，養(yǎng)分形態(tài)、種類、濃度、供應(yīng)時間均由人工控制。由于水溶液中鹽類離子擴散平衡，養(yǎng)分分布均勻。液相環(huán)境缺乏空氣，須定期向溶液中補充空氣。營養(yǎng)液的濃度改變。（原因）營養(yǎng)液緩沖性能小，PH會劇烈改變。溶液培養(yǎng)試驗的任務(wù) 主要是研究植物的礦質(zhì)營養(yǎng)問題，例如： 根對養(yǎng)分的吸收，營養(yǎng)元素豐缺的形態(tài)特征（包括潛在的缺乏癥狀

2、），各種大量元素與微量元素對農(nóng)作物生長發(fā)育的作用，離子間的協(xié)作與拮抗，養(yǎng)分在植物體內(nèi)運輸，農(nóng)作物的產(chǎn)量生理學等等。營養(yǎng)液的基本要求含有植物生長必需的全部營養(yǎng)元素（齊全）各種化合物都必須以植物可以吸收的形態(tài)存在（有效）養(yǎng)分數(shù)量和比例應(yīng)符合植物生長的要求，而且是生理均衡的（合理）各種化合物能在營養(yǎng)液中較長時間地保持其有效性，要能維持適宜植物生長的PH（穩(wěn)定）配制營養(yǎng)液的原則與依據(jù) 以植物的需要為依據(jù)，模擬土壤溶液濃度或植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的組成來設(shè)計。目前主要有三種配制方式。 第一、模擬植物根際土壤溶液濃度配制成不同種類的營養(yǎng)液。如：霍格蘭營養(yǎng)液（1919）。 第二、以農(nóng)作物收獲物組成中的營養(yǎng)元素成分

3、為依據(jù)，確定營養(yǎng)液組成。如：玉米營養(yǎng)液（Stohmann，1862）、水稻營養(yǎng)液（春日井，1939）。 第三、需用3種或4種可溶性鹽類組成混合溶液，在一定的全鹽濃度下，改變各種鹽類濃度比例，從而組成生理平衡的營養(yǎng)液。如：科諾普營養(yǎng)液（1865），木村營養(yǎng)液（1931）。營養(yǎng)液的配制一、注意水源常量營養(yǎng)的研究，應(yīng)用蒸餾水即可；微量營養(yǎng)的研究，須用特種玻璃或石英蒸餾器取得的蒸餾水或重蒸水，不能用金屬蒸餾器獲??；也可應(yīng)用離子交換樹脂制得的去離子水；收集雨水是解決大規(guī)模試驗用水的一個途徑，但是不能用于銅、鋅、鉬等營養(yǎng)元素缺乏癥狀的研究。二、注意原料的純度，計算用量一般常規(guī)研究使用化學純（C.P.）試劑

4、；微量元素研究，至少用分析純（A.P.）試劑，必要時要進一步純化；（藥品規(guī)格）大量元素大多使用工業(yè)原料或農(nóng)用肥料，常含有雜質(zhì)，配制時須按實際含量進行計算調(diào)整；營養(yǎng)元素的化合物，多具強吸濕性，如原料吸濕明顯，須測定濕度進行折算使用。三、配制濃縮儲備液（母液） 為了防止在配制母液時產(chǎn)生沉淀，不能將配方中的所有化合物放置在一起溶解，因為濃縮后有些例子的濃度的乘積超過其溶度積常數(shù)而形成沉淀。因此，應(yīng)將配方中的各種化合物進行分類，把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物放在一起溶解。一般分為三類，配制成的濃縮液分別稱為A母液，B母液，C母液，可用黑色塑料瓶儲存。A母液：以鈣鹽為中心，凡不與鈣作用而產(chǎn)生沉淀的化合物

5、均可放置在一起溶解，一般包括Ca(NO3)2,KNO3,濃縮100-200倍。B母液：以磷酸鹽為中心，凡不與磷酸根產(chǎn)生沉淀的化合物都可溶在一起，一般包括NH4H2PO4、MgSO4,濃縮100-200倍。C母液：鐵和微量元素合在一起配制而成，由于微量元素用量少，因此濃縮倍數(shù)可以較高，可配制成1000-3000倍。四、工作液的制備 配制步驟：在容器中放入大約需要配制體積的1/2-2/3的清水，量取所需A母液的用量倒入，攪拌均勻；然后再量取B母液的用量，伴隨清水緩慢倒入，均勻攪拌，此過程水量以達到總液量的80%為宜。最后量取C母液，按照B母液的方法加入，攪拌均勻。測定并調(diào)節(jié)溶液PH，加入剩余體積的

6、水。稀釋過程注意防止沉淀的出現(xiàn)。五、注意事項注意計算，核實調(diào)整好的配方用量。母液若需長時間保存，可加硝酸或硫酸酸化至PH3-4，于深色容器內(nèi)避光保存。配制過程中若出現(xiàn)少量沉淀，延長攪拌時間，若是經(jīng)過較長時間攪拌仍不溶解，應(yīng)重新配制，避免營養(yǎng)液中出現(xiàn)元素缺乏或不平衡。做好記錄，將配制的各種原料用量、配制日期和配制人員記錄好，以備查驗。水培設(shè)施的基本要求能裝住營養(yǎng)液而不致漏掉。能固定植株，并使部分根系浸潤到營養(yǎng)液中，但根莖部不浸沒在營養(yǎng)液中。使營養(yǎng)液和根系處于黑暗之中，有利于根系生長并且可以防止綠藻滋生。使根系能夠吸收到足夠的氧氣。一、容器的準備一、容器的準備 常用黑色塑料盆。常用黑色塑料盆。 容

7、器上的蓋板通常容器上的蓋板通常用帶孔的硬質(zhì)塑料用帶孔的硬質(zhì)塑料板或泡沫聚苯乙烯板或泡沫聚苯乙烯板。板。 水培試驗的容器必水培試驗的容器必須洗滌干凈。須洗滌干凈。二、幼苗的培育和定植 細沙育苗至根長2-4cm時移植至尼龍紗網(wǎng)上后等根長至5-7cm時定植。定植時選擇生長均一的幼苗，每孔2-3株，待幼苗生長正常后間苗，每孔留一株。三、試驗管理l通氣（可用各種方法，如液面下降法、加通氣（可用各種方法，如液面下降法、加H2O2法、攪拌法及自動打氣）法、攪拌法及自動打氣）調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH（不同作（不同作物有不同的最適物有不同的最適pH）補充補充Fe加水或營加水或營養(yǎng)液是否需更換養(yǎng)液是否需更換廢液處理。廢液處理

8、。l 采用自動化流動營養(yǎng)液裝置，可以保持營采用自動化流動營養(yǎng)液裝置，可以保持營 養(yǎng)液不停地循環(huán)連續(xù)流動、自動更換。養(yǎng)液不停地循環(huán)連續(xù)流動、自動更換。l其他管理和土培試驗相同其他管理和土培試驗相同霧培 又稱氣培、噴霧培、氣霧培，指作物的根系懸掛生長在密閉、不透光的容器（槽、箱或床）內(nèi)，營養(yǎng)液經(jīng)特殊設(shè)備形成霧狀，間歇性噴在作物根系上，以提供作物生長所需的水分和養(yǎng)分的培養(yǎng)方法。 水培與霧培的區(qū)別 水培與霧培的主要區(qū)別是植物根系所處營養(yǎng)液環(huán)境不同。水培的根系處于液態(tài)營養(yǎng)液中，連續(xù)或間歇供液；而霧培的根系處于霧狀營養(yǎng)液中，間歇供液。 謝謝！營養(yǎng)液的濃度改變的原因植物對養(yǎng)分不平衡吸收，造成營養(yǎng)液PH劇烈變化?？扇苄喳}類的濃度隨溶液PH而改變，其中某些鹽類會因溶解度降低而沉淀在底部。隨著植物生長對養(yǎng)分的吸收利用，沉淀下來的養(yǎng)分也可能又逐漸溶解，被植物吸收利用。鐵鹽例外，因其再溶解度低，須經(jīng)常補充。我國化學試劑規(guī)格劃分（1）優(yōu)級純試劑 亦稱保證試劑，為一級品，純度高，雜質(zhì)極少，主要用于精密分析和科學研究，常以GR表示。 （2）分析純試劑 亦稱分析試劑，為二級品，純度略低于優(yōu)級純，雜質(zhì)含量略高于優(yōu)級純