缺素培養(yǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響

植物生理綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：張娜學(xué)號(hào)：2011313111專(zhuān)業(yè)：檢疫學(xué)院：植保學(xué)院植物的缺素培養(yǎng)和一些生理指標(biāo)的測(cè)定摘要：植物所需礦質(zhì)元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有決定性的影響。本次實(shí)驗(yàn)以玉米幼苗為試驗(yàn)材料,采用水培法進(jìn)行缺素(N、P、K、Ca、Mg、Fe)處理培養(yǎng),缺素癥狀出現(xiàn)后對(duì)其生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，在不同缺素培養(yǎng)下玉米生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)出多方面的相對(duì)差異性。關(guān)鍵詞：玉米植株缺素癥狀生理指標(biāo)葉綠素前言：植物所需礦質(zhì)元素是植物的生命糧食，自然對(duì)其生理狀況有著決定性的作用。深入了解和掌握各種元素對(duì)植物的影響情況就具有必然的，重要的意義所在。本實(shí)驗(yàn)利用不同的缺素培養(yǎng)液對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育狀況相似的玉米幼苗進(jìn)行3周培養(yǎng)，得到的幼苗有完全1、完全2、缺N、缺P(pán)、缺K、缺Ca、缺Mg、缺Fe。通過(guò)對(duì)不同缺素的幼苗的整體外觀狀況觀察和對(duì)各個(gè)生理指標(biāo)的測(cè)定包括葉綠素含量、根冠比、活躍吸收面積根系活力測(cè)定，并進(jìn)行較全面的結(jié)果分析和得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o(wú)土培養(yǎng)法是確定植物必需元素的基本方法。本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)以下幾個(gè)方法：1、學(xué)習(xí)溶液培養(yǎng)的技術(shù)，并測(cè)定氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要性。2、學(xué)習(xí)根系體積、根吸收面積和根的活力測(cè)定的方法。3、學(xué)習(xí)葉綠素的提取和測(cè)定的方法。二．實(shí)驗(yàn)原理1，將植物必須的礦質(zhì)元素按一定的比例配成營(yíng)養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)植物，可使植物正常生長(zhǎng)發(fā)育，如缺少某一必需元素，則表現(xiàn)出相應(yīng)的缺素癥狀并影響其生長(zhǎng)速率和根冠比。2.根據(jù)根系對(duì)某種物質(zhì)的吸收量來(lái)測(cè)定根的吸收面積。常用甲烯藍(lán)作為被吸收物質(zhì)，它的被吸收量可以根據(jù)甲烯藍(lán)溶液濃度的變化用比色法準(zhǔn)確測(cè)出。已知1mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)所占面積為1.1平方米，據(jù)此即可求出根系的總吸收面積。當(dāng)根系在甲烯藍(lán)溶液中已達(dá)到吸附飽和而仍留在溶液中時(shí)，根系的活躍部分能把原來(lái)吸附的物質(zhì)吸收到細(xì)胞中去，因而繼續(xù)吸收甲烯藍(lán)。從后一吸附量求出活躍吸收面積，可作為根系活力的指標(biāo)。3.氯化三苯基四氮唑（TTC）是標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位80mv氧化還原色素，溶于水、無(wú)色。當(dāng)TTC與種胚、幼根、花粉等過(guò)細(xì)胞接觸時(shí)，作為H的受體被還原型脫氫輔酶（NADH2或NADPH2）的氫還原，由無(wú)色的TTC變成紅色的TTF，反應(yīng)過(guò)程中TTF不溶于水，但只溶于某些有機(jī)溶劑（甲醇、乙酸乙酯）。所生成顏色深淺與根系活力成正相關(guān)。三．實(shí)驗(yàn)材料：二葉一心的玉米幼苗四．方法：（一）缺素培養(yǎng)和測(cè)定1．缺素培養(yǎng)：配制培養(yǎng)液；在500mL棕色廣口瓶中裝200mL蒸餾水，按表3-14-3加儲(chǔ)備液，邊加邊攪拌，以防出現(xiàn)沉淀。加完儲(chǔ)備液后再補(bǔ)充蒸餾水至500mL，并用1%鹽酸調(diào)整至pH為5.5-5.8，即為完全培養(yǎng)液或缺乏某元素培養(yǎng)液。表3-14-32．生長(zhǎng)測(cè)量：選生長(zhǎng)一致且健壯的植株（株高根長(zhǎng)葉片基數(shù)基本相同），除去胚乳，在吸水紙上輕輕吸干根部水分，測(cè)量株高，根長(zhǎng)，葉片基數(shù)和鮮重，記錄。3．移栽：將植株小心得通過(guò)廣口瓶膠塞圓孔，用棉花或海綿纏住莖基部，固定在廣口瓶上使整個(gè)根系浸入培養(yǎng)液中。為使根系生長(zhǎng)良好，最好在膠塞和培養(yǎng)液間保留空隙，利通氣。于光足，溫度適宜地方培養(yǎng)。4．三周后取出，觀察。5．缺素培養(yǎng)生長(zhǎng)狀況記錄（二）根的活躍吸收面積測(cè)定方法：（1）TTC標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作取0.4％TTC溶液0.2mL放入大試管中，加9.8mL乙酸乙酯，再加少許Na2S2O4粉末搖勻，則立即產(chǎn)生紅色的TTF。此溶液濃度為每毫升含有TTF80μg。分別取此溶液0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL置10mL刻度試管中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含TTF20μg、40μg、80μg、120μg、160μg的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以乙酸乙酯作參比，在485nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）稱取根尖樣品0.5g，放入小燒杯中，加入0.4％TTC溶液和磷酸緩沖液（pH7.0）各5mL，使根充分浸沒(méi)在溶液內(nèi)，在37℃下暗保溫1～2h，此后立即加入1mol/L硫酸2mL，以停止反應(yīng)。（與此同時(shí)做一空白實(shí)驗(yàn)，先加硫酸，再加根樣品，37（3）把根取出，用濾紙吸干水分，放入研缽中，加乙酸乙酯3～4mL，充分研磨，以提出TTF。把紅色提取液移入刻度試管，并用少量乙酸乙酯把殘?jiān)礈?～3次，皆移入刻度試管，最后加乙酸乙酯使總量為10mL，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)485nm下比色，以空白試驗(yàn)作參比測(cè)出吸光度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可求出TTC還原量。五．結(jié)果計(jì)算與分析（一）不同缺素培養(yǎng)液玉米幼葉生長(zhǎng)狀況結(jié)果記錄：1．幼苗的重量，葉綠素含量，根重，比表面的測(cè)定結(jié)果：缺素對(duì)植物生長(zhǎng)和一些生理指標(biāo)的影響數(shù)據(jù)記錄表（二）常見(jiàn)的各種缺素癥狀主要有以下表現(xiàn)：

1．缺N時(shí)，較老的葉片先退綠變黃，有時(shí)在莖，葉柄或老葉上出現(xiàn)紫色。嚴(yán)重缺N時(shí)，葉片脫落，植株矮小。氮素在體內(nèi)的代謝特點(diǎn)是可以移動(dòng)，可再利用，（當(dāng)植株）缺N時(shí)，老葉中的氮素轉(zhuǎn)移到新生組織，滿足組織對(duì)氮素的需要，因此，缺N癥狀首先表現(xiàn)在老葉上（老葉退綠變黃）。2．缺P(pán)的癥狀：葉片暗綠，莖葉出現(xiàn)紅紫色。磷在植物體內(nèi)的代謝特點(diǎn)是可以移動(dòng)，可再利用，所以缺磷癥狀首先表現(xiàn)在老葉上。3．K的缺素癥狀：葉尖與葉緣先枯萎，逐漸呈燒焦?fàn)?。另一個(gè)主要癥狀：鉀在體內(nèi)是可移動(dòng)的，可再利用，缺鉀癥狀首先出現(xiàn)在老葉上。4．缺S的主要癥狀：植株矮小，葉片而黃，易脫落。硫在體內(nèi)難移動(dòng)，因此缺硫癥狀首先表現(xiàn)在新葉上。5．缺Ca癥狀：生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，植株呈簇生狀，葉尖與葉緣變黃，枯焦壞死。Ca在體內(nèi)不易移動(dòng)，缺Ca+癥狀首先表現(xiàn)在葉片上。6．缺Mg癥狀：葉脈間缺綠，有時(shí)呈紅紫色，鎂可在體內(nèi)移動(dòng)，缺鎂癥狀首先表現(xiàn)在老葉上。7．缺Fe癥狀：葉脈間缺綠，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片變?yōu)辄S白色，鐵在體內(nèi)不易移動(dòng)，缺Fe癥狀首先表現(xiàn)在老旪上。（三）實(shí)驗(yàn)分析由于實(shí)驗(yàn)中操作等各種因素影響，實(shí)驗(yàn)誤差較大，但基本可以得出結(jié)論。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證明了礦質(zhì)元素在植物生長(zhǎng)過(guò)程中的重要作用和它的必須性，沒(méi)有它植物將不能正常完成它的生理成長(zhǎng)過(guò)程。1．葉綠體色素含量與光合作用及氮素營(yíng)養(yǎng)有密切關(guān)系，是科學(xué)施肥、育種、光合、衰老及植物病理研究中的重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)朗伯-比爾定律及7200分光光度計(jì)的結(jié)合應(yīng)用就可測(cè)定出不同缺素葉片中的葉綠素含量【3】。按重量取樣:葉綠素的含量（mg/g）=[葉綠素的濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)]/樣品鮮重（或干重）。比值計(jì)算:葉綠素a：葉綠素b=葉綠素a含量/葉綠素b含量總?cè)~綠素：類(lèi)胡蘿卜素含量=總?cè)~綠素含量/類(lèi)胡蘿卜素含量由上表數(shù)據(jù)可知葉綠素含量從多到少依次為：完全培養(yǎng)液、缺Fe、缺Ca、缺Mg、缺P(pán)、缺K、缺N。所以氮素含量嚴(yán)重制約著葉綠素的合成。2．植物缺少某一必須礦質(zhì)元素時(shí)會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的缺素癥狀并影響其生長(zhǎng)速率和根冠比。根冠比計(jì)算：R/T=地下部鮮重/地上部鮮重由表中數(shù)據(jù)可知缺Fe時(shí)根冠比達(dá)到最大，說(shuō)明其地下部分生長(zhǎng)最快；而完全培養(yǎng)液的根冠比最小，說(shuō)明其地上部分比地下部分生長(zhǎng)快。3．活躍吸收面積植物根系是活躍的吸收器官和合成器官，跟的生長(zhǎng)情況和活力水平即可以作為植物吸水和吸肥的指標(biāo)又可作為生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)的指標(biāo)【4】。六．討論:N、P、K、Ca、Mg、Fe等都是玉米幼苗生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素。由上述結(jié)果可以看出。各種元素出現(xiàn)的缺素時(shí)間并不相同，這些缺素癥狀出現(xiàn)的時(shí)間先后表明了玉米幼苗對(duì)這些元素的需求在生長(zhǎng)時(shí)期上不同。這也反映出玉米幼苗在生長(zhǎng)時(shí)期的需肥特點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn)，可以制定出一套適合玉米幼苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)液配方方案。滿足其在各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的需肥要求，為玉米的栽培種植建立一套完善的營(yíng)養(yǎng)管理體系。參考文獻(xiàn):【1】葉尚紅.植物生理生化實(shí)驗(yàn)教程［C］.2009,8.【2】倪吾鐘,