植物生理学实验综合论文
试验名称： 矿质元素对植物生长的影响
姓 名： 罗子春 学 号： 2010310689
所在学院： 烟草学院 年级专业： 10烟草
1
矿质元素对植物生长的影响
【题目可以自拟】
罗子春 2010310689 烟草学院2010级烟草班
摘要：用水培法把三叶期玉米苗进行缺素(N、P、K、Ca、Mg、Fe)处理培养，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：玉米幼苗在六种缺素处理下明显表现出六种不同的症状，其形态指标及生理指标均明显低于对照。证明N、P、K、Ga、Mg、Fe等诸元素对植物生长发育的重要性。
关键词：玉米幼苗；缺素；生理指标
植物的生长离不开矿质元素的摄入，无土培养是确定植物必需元素的基本方法。我们通过学习溶液培养的技术，证明了氮、磷、钾、钙、镁、铁等元素对植物生长发育的重要性。植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。叶绿素是植物吸收光能进行光合的色素,在一定范围内,光合强度随其含量增加而加强,因此它是反映植物丰产性能的生理指标之一。对于植物缺素影响，我们又一次进行了实验研究，在学习培养操作的同时以补充和完善对缺乏各类元素症状的认识，为更有效地掌握玉米生产中营养管理提供科学依据。本组中的实验由7人共同完成，本人做缺Mg培养的工作，以下方法和操作介绍以缺Mg为主，实验结论为所有实验的共同分析。【说明：该段落是前言，主要说明你所做实验研究的现状（或背景），以及你做此实验的目的与意义。】
1 实验方法 1．1实验材料
三叶期玉米幼苗
1．2实验方法
1.2.1缺素培养的实验
在500ml棕色光口瓶中加入200ml蒸馏水，根据表1加储备液，边加边搅拌，以防沉淀，加完储备液后再补足蒸馏水至500ml,并用1%稀盐酸调整PH至5.5～5.8，即为完全培养液或缺乏某元素的培养液，贴上标签，写明缺素。然后选择7株生长一致（株高、根长、叶片数基本相同）的玉米幼苗，去掉胚乳，在吸水纸上轻轻吸干根部水分，测量株高、根长、叶片数和整株鲜重，记录。将植株小心通过广口瓶胶塞圆孔，用棉花固定在瓶塞上，使根系全部浸入培养
2
液中，装好后将培养瓶放在阳光充足、温度适宜的地方培养，每周加蒸馏水1次补充瓶内蒸发损失的水分。
三周后，结束实验，并测量株高、根长、叶片数，用吸水纸轻轻吸干根部水分后，称取地上部鲜重和地下不鲜重，并根据公式计算相对生长速率RGR和根冠比R/T、叶绿素含量、根系活力（叶尚红.主编.植物生理生化实验教程第二版）等。
表1 完全培养液和各种缺素培养液配置
每100ml培养液中储备液的量（ml）
储备液
完全
Ca(NO3)2 KNO3 MgSO4 KH2PO4 CaCl2 NaH2PO4 NaNO3 Na2SO4 EDTA-Fe 微量元素
0.5 0.5 0.5 0.5 – – – – 0.5 0.1
缺N – – 0.5 0.5 0.5 – – – 0.5 0.1
缺P 0.5 0.5 0.5 – – – – – 0.5 0.1
缺K 0.5 – 0.5 – – 0.5 0.5 – 0.5 0.1
缺Ca – 0.5 0.5 0.5 – – 0.5 – 0.5 0.1
缺Mg 0.5 0.5 – 0.5 – – – 0.5 0.5 0.1
缺Fe 0.5 0.5 0.5 0.5 – – – – – 0.1
1.2.2根系活力测定
用吸水纸吸干根系上的水后测重，记录。在3个编号为1、2、3的烧杯中加入根系重量10
-1
倍体积的0.0002mol·L甲烯蓝溶液，将根在1、2、3号烧杯中依次浸泡1.5分钟，从1、2、3烧杯中分别取1ml到编号为①、②、③的试管中，每个试管中加蒸馏水9ml，摇匀。然后分别在721型分光光度计比色（660nm、1cm光经的比色皿）直接读出溶液浓度C，并记录，带入公式计算（叶尚红.主编.植物生理生化实验教程第二版）。
1.2.3叶绿体色素的定量测定
取缺素培养实验中培养三周后的玉米叶片擦净表面污物，去掉叶片主脉，用剪刀剪碎、混匀后称取0.1g。将称取的材料放入25ml的容量瓶中，加入80%的丙酮，放在黑暗的条件下，浸泡至叶片发白（7天），用80%丙酮定容至25ml，摇匀、备用。
将叶绿体色素的浸提液倒入1cm光径的比色皿内，然后分别在722-分光光度计663nm、646nm处比色，读取吸光度A值，记录，代入公式计算（叶尚红.主编.植物生理生化实验教程第二版）。
2、结果与分析 【可用表或图表述】 2.1 缺素培养玉米幼苗的缺素症状
①完全：植株生长旺盛，根系叶片生长旺盛，表现正常
②缺氮症状：叶片早衰变黄，由下部叶片开始逐渐向上发展（因氮是可运转的元素，故老叶先变黄）。
③缺磷症状：叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。因磷可运转，故症状首先在老叶出现。
3
④缺钾症状：叶色变黄，叶边缘焦枯，而叶组织逐渐坏死。由于叶中部生长仍较快，叶子会形成杯状弯曲或发生皱缩。钾是可运转的元素，故缺素症状首先出现在老叶。
⑤缺钙症状： 缺钙初期顶芽、幼叶呈淡绿色，继而叶尖出现典型的钩状，随后坏死。钙是不易被运转和重复利用的元素，故缺素症状首先表现在幼茎、幼叶上。
⑥缺镁症状：由于叶绿素合成受阻，使叶片贫绿，首先从叶边缘开始枯黄，叶中央可保持一定绿色。这是与缺氮症的主要区别。
⑦缺铁症状：铁在植物体内不易移动，缺铁时幼芽、幼叶缺绿发黄，甚至变为黄白色，而下部叶片仍为绿色。
表2 植物缺素培养结果统计表
完全 缺N 缺P 缺K 缺Ca 缺Mg 缺Fe
由表2中数据可得出结论，完全培养液培养的幼苗的生长状况要好于其他缺素培养的幼苗。N、P、K、Ca、Mg、Fe等元素对植物生长都极为重要。缺乏任何一种必需元素都会使植株的根冠比增大，大于完全培养下的植株根冠比，而相对生长速率都小于完全培养下的植株生长速率。
地上部分称重/g 4.16 1.08 3.92 1.69 3.06 2.98 1.77 地下部分称重/g 1.32 0.72 1.4 0.61 1.37 1.24 1.43 叶片数 6 5 6 5 6 5 5 RGR 0.21 0.073 0.12 0.059 0.2 0.15 0.095 R/T 0.32 0.67 0.36 0.36 0.45 0.42 0.81 2.2 根系活力测定
表3 植物缺素培养根系活力测定结果统计表
处理 总吸收面积 完全 缺N 缺P 缺K 缺Ca 缺Mg 缺Fe 1.410 （m.株） 活跃吸收面积0.317 （m.株） 活跃吸收面积% 21.58 2-12-10.320 1.055 0.534 0.650 0.724 0.580 0.175 0.246 0.241 0.220 0.146 0.168 34.40 23.32 45.10 33.85 21.24 28.90 根系活力跟作物的产量有密切的关，根系活力越大。相应的生物产量和经济产量也就越大。根系活力强，吸收面积大，有利于根系吸收水分和养分。
由表3中数据可得出结论，缺氮培养的根系吸收面积最小，因为氮素是酶的基本成分，缺
4
氮会阻碍这些有机物的合成，从而降低了根系活性.由总吸收面积这一指标看，完全培养的幼苗最高，其吸水和吸肥的能力越强，生长最好。
2.3 叶绿体色素的定量测定
表4 叶绿体色素含量测定结果统计表
处理 Chl a Chl b a+b a:b 完全 1.21 0.37 1.58 3.27 缺N 1．07 0.34 1.41 3.15 缺P 1.57 0.55 2.12 2.85 缺K 1.17 0.36 1.52 3.28 缺Ca 2.25 0.66 2.88 3.62 缺Mg 1.06 0.36 1.42 2.94 缺Fe 0.55 0.19 0.73 2.88 叶绿素色素含量与光合作用及氮素营养有密切关系，是科学施肥、育种、光合、衰老及植物病理研究的重要指标，常需进行测定。本实验通过对不同缺素玉米叶片叶绿素含量进行测定，从而比较不同条件下叶绿体色素的含量。
由上表4可以得出：缺素条件下，叶绿素a，b，a+b都远远低于全素培养下的植株。可见，缺乏矿质元素使植物叶绿素缺乏。其中缺N、缺Mg时叶绿素含量下降都较为显著，这与N、Mg是叶绿素的组成成分有关。
3、结论
N、P、K、Ca、Mg、Fe都是玉米幼苗生长过程中不可缺少的营养元素。由上述结果可以看出。各种元素出现的缺素时间并不相同，这些缺素症状出现的时间先后表明了玉米幼苗对这些元素的需求在生长时期上不同。这也反映出玉米幼苗在生长时期的需肥特点。针对这些特点，可以制定出一套适合玉米幼苗营养生长的营养液配方方案。植物的根是植物重要的吸收营养的器官，根系活力是根的重要生理指标，活力越高吸收水分和营养的能力越大。缺素对叶绿素含量的影响是氮影响最大，从它的数据变化过程分析，氮元素与叶绿素含量的关系呈凸型二次曲线；磷对叶绿素含量的影响最小，其关系近于直线且平坦；钾主效应稍大于磷；在低施肥量范围内，叶绿素含量随着施用量的增加而呈递增趋势，当叶绿素含量达到最高点后仍有增加趋势，说明有机肥用量还未达到最高点。因此施肥应掌握增加有机肥的用量，控制化学性N肥、补充K肥。
参考文献
[1] 黄鑫等，玉米幼苗缺素症状研究。东北农业大学学报，2004，35（3）：272～275. [2] 叶尚红，陈疏影等，植物生理生化实验教程。云南科技出版社，2004，104~108. [3] 李合生等，现代植物生理学。高等教育出版社，2002，188～193. [4] 王忠．植物生理学[M]．北京：中国农业出版社，1999：80-85.
[5].杨丽娟，李贵琴，玉米缺素病状的研究. 玉米科学，2000，8（2）：75~79
[6]刘桂兰；几种蔬菜缺素的症状及防止措施，河北省衡水市桃城区何庄乡农委，053000
5
[7]北京师范大学生物系生物化学教研室编.基础生物化学实验.北京：人民教育出版社，1982 [8]吴兆明. 植物缺素诊断[J ]. 植物杂志,1984,(4):61
[9]李建武等合编.生物化学实验原理和方法.北京:北京大学出版社，1994 [10]池田英.黎晔.植物液体栽培的缺素症[J].科学种养,2006,(03)
6
[7]北京师范大学生物系生物化学教研室编.基础生物化学实验.北京：人民教育出版社，1982 [8]吴兆明. 植物缺素诊断[J ]. 植物杂志,1984,(4):61
[9]李建武等合编.生物化学实验原理和方法.北京:北京大学出版社，1994 [10]池田英.黎晔.植物液体栽培的缺素症[J].科学种养,2006,(03)
6
