实验八盆栽试验培养试验是将生长介质置于特制容器中在温室、网室或人工气候箱等设施中在人工模拟、人为控制条件下进行的植物栽培试验。

由于能严格控制水分、养分、甚至温度、光照等条件，因而有利于精密测定试验因素的效应。

培养试验种类很多，有盆栽试验、框栽试验、幼苗试验和耗竭试验等。

某些有特殊要求的还可采用分根培养试验、流动培养试验、无菌培养试验、渗滤水研究法等技术。

培养试验中最常用的盆栽试验是利用各种特制的盆钵进行的植物栽培试验，根据盆钵的生长介质又可分为土培、砂培和水培等多种方法。

培养试验实质上是一个模拟试验，由于生长环境与田间有很大差别因此所得结果不能直接应用于大田，多用于植物营养、土壤养分等机理性研究及探索性研究。

砂培试验一、砂培试验特点砂培试验是以砂粒作为植物生长固体介质，以营养液作为植物养分来源的盆栽试验，是介于土培和水培之间的试验方法。

砂培试验通气性比水培好，不需打气，铁盐不会像水培那样沉积于容器底部，而是沉积在砂粒表面，根系仍可吸收，因此植物不易发生缺铁失绿症，对重金属离子如Cu、Zn、Pb、Ni的忍耐力也比水培高10倍，甚至数百倍，但是砂培试验需要以灌溉方式补充养分和水分，因此肥水管理比水培麻烦，砂培根际与离根际渐远的介质问的养分浓度及pH值差异因砂子扩散慢而显得比水培大，因此在砂培中难以严格控制营养元素的浓度、比例及pH值。

砂粒本身含有很多杂质，较难净化，尤其是对于微量元素试验，净化难度更大。

砂培试验多用于研究植物根系对养分、特别是难溶性养分如磷矿粉中磷素营养的利用能力，根系分泌物对植物生长的影响等课题。

不适于植物营养浓度试验及某些微量元素缺素症试验。

二、砂培试验的实施(一)砂子准备砂培用砂子可用普通河砂、石英砂，但以石英砂为好。

砂子太大太小都不好，大砂粒通气性好，但持水性差，小砂粒持水性好，通气性差，一般砂培试验宜用粒经0.2—lmm砂粒，以保持砂层表面湿润。

如用滴液法补充营养液，则砂粒直径以0.5—2mm为好，以保证砂子有一定的透水性。

大量元素试验用砂粒先用自来水反复冲洗除去泥土和有机物，洗清后再用雨水或蒸馏水冲洗、烘干备用。

纯石英砂含有钙质，钙有干扰的试验必须去钙，方法为将石英砂先在 3%稀盐酸中浸泡一星期，用自来水洗清后，再用蒸馏水洗至无氯离子反应为止。

经酸处理过的砂子使用前一定要用营养液反复浸洗，直至浸出液pH值24小时变化不大，以免砂粒表面吸附的氢离子对作物的危害。

作微量元素试验的砂子通常用自来水洗净后，再用 15%—18%的盐酸和1%草酸混合液，0.8—1.1巴压力蒸汽处理，然后用蒸馏水洗至无氯离子反应，再用营养液多次浸洗至pH值24小时变化不大。

(二)盆钵准备砂培盆钵大多带有排水孔，以便排水通气，无孔盆湿度调节与土培法相同。

砂培盆钵质量要求比土培高，一般采用涂釉陶瓷盆、搪瓷金属盆和玻璃盆，不宜使用无釉陶土盆，以免营养液中氮磷养分渗入盆壁及盆壁中钙钾元素渗入营养液，微量元素试验可用塑料盆钵。

盆钵洗涤方法与砂子相同，塑料盆钵不用去钙。

(三)营养液砂培营养液与水培营养液基本相同。

由于养分在砂粒中扩散比溶液慢，因此浓度常比水培高。

一些固体沉淀物如磁铁矿、磷酸铁、氢氧化铁等都可作砂培的铁源，CaCO3可减免铵的毒害。

砂培营养液中，水溶性盐类可先制成贮备液，以溶液状态施入砂中，非水溶性盐类如磷矿粉等则以固体状态施入砂中。

(四)吸附剂砂粒离子交换量小，有些试验需加入交换量大的材料如沸石、合成树脂等离子吸附剂以加强培养介质的养分吸附能力。

吸附剂使用前应先置于一定浓度养分离子中振荡，或连续淋洗，使其为相应离子饱和，然后按砂量0.2%—0.45%加入，经过适当处理的粘土、浮石、泥炭、活性炭、硅胶、硅酸钠、胶性氢氧化铁等都可用作离子吸附剂。

(五)装盆和播种砂培试验装盆时，盆底排水孔周围应放置一些石英砾，再用玻璃棉或橡皮塞塞住排水孔后再装砂，以便排液及避免砂粒流出。

装砂时盆底先装一层粒径2—5毫米的粗砂，上面再装普通砂，盆上沿空出2—3厘米，以便浇灌营养液。

若用无孔盆砂培，先在盆底放置排水物，再在盆外将营养物质拌入砂中，先拌固体盐类，再加营养液，拌匀后加适量水再拌，以维持砂粒一定湿度，然后装入盆中。

注意各盆加水量包括营养液水量必须相同。

砂培植物多用直播，也可移栽。

直播可用催芽或未催芽消毒种子，每盆播种量比定苗数多2—3倍以上，播种后用塑料薄膜包盖，以保湿发芽，发芽后2星期左右开始间苗，最后定苗，移植育苗工作与水培相同。

(六)管理砂培试验管理内容主要是通过灌溉供给植物水分和养分，灌溉方法有砂面灌溉法和底部灌溉法两种方式。

砂面灌溉法营养液自砂面向下流动，饱和后水分从底部流入贮液容器，这种灌溉方法的自动灌溉装置如图8—1所示。

这种装置的每次浇灌量由输液瓶大小控制，灌溉时压缩空气进入输液瓶，止回阀中玻璃珠往下压，防止溶液流向贮液瓶，输液瓶内营养液由导管上升至塑料喷管，从砂面浇灌，溶液向下渗透，多余溶液经排液管流入贮液瓶，当输液瓶变空时，阀门切断压缩空气，灌溉结束，此时止回阀内玻璃珠因输液瓶压力降低而上弹，因止回阀上端呈锯齿状，溶液可以通过，所以贮液瓶中的营养液就灌进输液瓶。

底部灌溉法溶液自盆底向上渗透，底部灌溉自动装置如图8—2所示。

当压缩空气定时通入输液瓶时，输液瓶内营养液由砂培容器底部上升至砂层表面，图中压缩空气溢出阀(调压阀)是一根充水玻璃管，管内水柱高度与输液瓶输液后高度到培养容器砂层表面高度相等，这样使营养液灌溉高度与砂层高度齐平。

底部灌溉法常因蒸发而在砂面析出盐类，应隔3—7天从砂面灌水淋洗盐分。

砂培营养液经过植物吸收后养分浓度不断下降，并且根系脱落物和分泌物不断进入营养液中，这些都会影响植物生长。

因此必须定期更换营养液，通常 1—3周更换一次。

若砂培试验用的是无孔盆，则按重量法灌水，即装盆后先称取每盆毛重，以后加水保持每盆毛重，但必须根据植株长势估计植株重量以调整水量。

水稻砂培试验只要控制砂面水层厚度即可，为防止藻类滋生，可采用加盖、遮光，压砂等措施。

砂培试验其它管理工作与水培试验相同。

水培试验一、水培试验特点水培试验是植物生长介质为含有营养成分的水溶液的盆栽试验，主要有以下几个特点：1．植物生长在液相环境液相环境中养分的化学形态、浓度、比例、供应时间可按试验计划随时调整，养分分布均匀，这在土培或田间试验中是难以做到的。

2．营养液中养分浓度易变化培养过程中植物根系对养分的吸收，溶液中pH的变化都会使营养液的养分浓度发生变化。

3．营养液缓冲性小植物对溶液中养分的不平衡吸收，会引起溶液pH剧烈变化。

4．液相环境缺乏空气。

以上特点决定了水培试验不适于模拟植物在土壤中吸收养分，而适合于营养生理研究，如营养元素在植物体内吸收运转及其生理作用，缺素症描述等等，水培试验具有独特的管理要求。

二、营养液的确定水培营养液种类很多，但所有营养液必须满足以下4个基本要求：1．含有植物生长必需的全部营养元素。

2．养分形态、数量、比例均能保证植物生长的需要。

3．在植物生育期内能维持适于植物生长的pH。

4．营养液必须是生理平衡溶液。

营养液通常可根据上述基本要求，参照土壤溶液或植物体内营养物质的组成配制而成，在农业化学发展的不同历史时期内，根据不同研究目的拟定的营养液主要有以下3种方式：1．选用3种或4种可溶性盐类在一定的全盐浓度下改变各种盐类浓度比例。

从而组成生理平衡的营养液。

2．以农作物收获物组成中的营养元素成分为依据确定营养液组成。

3．模拟植物根际土壤溶液浓度配成不同种类营养液。

营养液中氮源通常用硝酸盐和铵盐，硝酸盐呈生理碱性反应，铵盐呈生理酸性反应，适当调节NH4+- N与N03--N 的比率，可保营养液pH的稳定性，但NH4+- N与N03--N的比率根据植物营养特性而有较大变化，水稻适用NH4+- N，生长后期适当配施硝态氮，整个生育期NH4+- N/N03--N变化幅度为100/0至50/50，旱作适用硝态氮，但生长前期应适当配施铵态氮，如麦类NH4+- N/N03--N为30/70至O/lOO，营养液中磷源通常用适当比例的一代磷酸盐与二代磷酸盐，这样可使营养液成为缓冲溶液，添加Ca3(P04)2，Fe3 (P03)2，FeP03,等难溶性盐类可提高缓冲性，有利于稳定酸度。

水稻吸磷能力强，营养液中磷含量不宜过高，以免吸磷过多，在植物体内降低铁的活性，发生缺铁黄化。

因此水稻宜选用低磷高铁营养液；麦类吸铁能力强，易在植物体内生成磷酸铁，造成缺磷症状，可选用高磷低铁营养液。

不同生育期植物对营养液的浓度要求也是不一样的，一般苗期应采用低浓度营养液，生育中期用高浓度营养液，生育后期又采用低浓度营养液。

三、营养液的配制1．水质配制营养液的水质纯度由试验目的决定，一般大量元素试验对水质要求低些，可用蒸馏水，而当浓度水平间隔大时，甚至可用雨水或自来水，但事先应检测水源中该元素的含量是否有可能影响试验结果。

微量元素试验对水质要求较高，必须用特种玻璃或石英蒸馏器取得的蒸馏水，重蒸馏水或用离子交换树脂制得的去离子水。

2．盐类纯度一般大量元素试验可用化学纯试剂，微量元素试验则用分析纯试剂，有必要时盐类还可用重结晶等方法进一步纯化，配制营养液时还必须注意某些供施盐类如FeSO2·2H2O等的结晶水含量，从溶剂中扣除。

养液中各种盐类可先配成浓度较高的母液，贮备于棕色瓶中，难溶性盐类也应配成悬浮液备用。

使用时将各种盐类母液按浓度要求混匀，为避免沉淀，可先在容器中加大部分稀释用水，加入一种盐类母液后，充分混匀，再加入另一种，最后加水至要求体积，测定并调节溶液pH。

四、常用营养液配方营养液种类很多，有适合于多种作物的通用性营养液，也有适合于特定作物的专用营养液。

大部分营养液的营养元素浓度(摩尔/米3)。

N03- O—0.3，NH4+ 2—4，P043- 0.6—1.3，K+ 6—10，Ca2+ 0.5—2，Mg2+ 2.5一7.5，S042- 0.5—2。

现介绍几种目前应用比较广泛的通用性营养液。

(一)旱作营养液1．克诺普(Knop)营养液这是一种四盐型营养液配方(表8—1)，为了供应植物铁素营养，另加少量难溶性FePO4，初始pH为5.7,如以不耐酸植物进行试验时，可用K2HP04代替KH2P04。

表8-1 克诺普营养液配方(1865)2.霍格兰(Hoagland)营养液目前用得较多的霍格兰营养液配方(表8—2) pH值较为稳定，适用于大多数植物。

些营养液必须补充Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等微量元素，所需微量元素用量可参照阿农(Arnon)微量元素混合液配方。

(二)水稻营养液菲律宾国际水稻研究所(1RRl)推荐的水稻常规营养液配方如表8-4。

制备表8—4中微量元素贮备液时，各种盐类分别溶解，然后与50毫升硫酸混匀，加蒸馏水稀释至1升，使用时每4升营养液添加微量元素贮备液5毫升，用混合指示剂，加1摩尔/升NaOH调节溶液pH到5。