無(wú)土栽培多肉植物的實(shí)驗(yàn)探究

◎湖南省汨羅市黃柏中學(xué)204班 彭子萱

進(jìn)入初中后，我學(xué)習(xí)了生物實(shí)驗(yàn)探究的方法，了解了無(wú)機(jī)鹽（氮、磷、鉀）、光照等對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。媽媽是個(gè)多肉植物愛好者，看到她購(gòu)買了很多無(wú)土栽培的多肉植物，我對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣。

在老師的指導(dǎo)下，我利用學(xué)校的勞動(dòng)實(shí)踐基地和班級(jí)植物角進(jìn)行多肉植物的無(wú)土栽培和泥土栽培實(shí)驗(yàn)，通過(guò)控制變量法分別探究無(wú)機(jī)鹽（氮、磷、鉀）、光照等對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。

一、實(shí)驗(yàn)原理

植物的根需要從泥土中吸收水分和無(wú)機(jī)鹽（氮、磷、鉀），土壤顆粒同時(shí)起著固著作用。根據(jù)這一原理，將植物正常生長(zhǎng)所需要的無(wú)機(jī)鹽按一定比例配成營(yíng)養(yǎng)液，進(jìn)行多肉植物的無(wú)土栽培。

光對(duì)植物的生長(zhǎng)具有調(diào)節(jié)作用，根據(jù)這一原理，將植物分別放在自然光照的環(huán)境下和遮光透氣的暗箱中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

二、實(shí)驗(yàn)方法

選擇容易存活的多肉植物品種——冬美人，準(zhǔn)備4組材料，通過(guò)設(shè)置無(wú)土栽培組和泥土栽培組進(jìn)行培養(yǎng)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（一）無(wú)土栽培兩組

兩組都施用含氮磷鉀、缺氮、缺磷、缺鉀的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行水肥管理，一組設(shè)置自然光照環(huán)境，一組設(shè)置暗箱環(huán)境。

圖1 自然光照環(huán)境

圖2 暗箱環(huán)境

（二）泥土栽培兩組

兩組都用一般的偏砂性菜園土作固著物，施用含氮磷鉀的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行水肥管理，一組設(shè)置自然光照環(huán)境，一組設(shè)置暗箱環(huán)境。

三、實(shí)驗(yàn)管理

1.每隔5天施用營(yíng)養(yǎng)液1次，每次30 mL。營(yíng)養(yǎng)液與水的比例為2∶8。

2.及時(shí)摘除黃葉、霉葉、老葉。

3.做好病蟲害防治工作。多肉植物常見的病蟲害有炭疽病、白粉虱、紅蜘蛛、蚜蟲等，在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)，保持環(huán)境通風(fēng)和干燥，能有效預(yù)防炭疽病。出現(xiàn)炭疽病后可用甲基硫菌噴灑防治，發(fā)現(xiàn)紅蜘蛛可用三氯殺螨醇噴殺，發(fā)現(xiàn)白粉虱、蚜蟲等可用速撲殺防治。

四、實(shí)驗(yàn)器材

透明花盆、陶瓷花盆、冬美人、營(yíng)養(yǎng)液、偏砂性菜園土、洗凈的蛭石、量筒、溫度計(jì)、遮光透氣的暗箱等。

五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（一）無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料：帶根的冬美人、水、營(yíng)養(yǎng)液、蛭石等。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：在自然光照條件下，無(wú)土栽培的多肉植物的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比在暗箱中的好；施用含氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)液的多肉植物的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比施用缺氮、缺磷、缺鉀營(yíng)養(yǎng)液的好。

實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2021年9月3日至2021年10月3日

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1.選擇若干無(wú)病蟲害、植株矮壯、有4～5片葉、頂芽飽滿的冬美人壯苗，洗凈根上的泥土后，去除雜根、弱根，放在陰涼處晾3～5天。

2.將冬美人的根部在生根水中泡30分鐘后定植在透明花盆的上盆中，保證有一兩條長(zhǎng)根能接觸到下盆中的水。

3.在透明花盆的下盆中盛入清水，待1周左右，冬美人長(zhǎng)出新根后將清水倒掉，換作同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含氮磷鉀、缺氮、缺磷、缺鉀的營(yíng)養(yǎng)液，定期添加以上營(yíng)養(yǎng)液。

4.將一組冬美人置于自然光照環(huán)境下，另一組冬美人用暗箱罩住。

5.10天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

6.20天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

7.30天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

（二）泥土栽培實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料：帶根的冬美人、水、偏砂性菜園土、營(yíng)養(yǎng)液等。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：泥土栽培的多肉植物在自然光照環(huán)境下的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比在暗箱環(huán)境中的好。

實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2021年9月3日至2021年10月3日

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1.選擇若干無(wú)病蟲害、植株矮壯、具有4～5片葉、頂芽飽滿的冬美人壯苗，洗凈根上的泥土后，去除雜根、弱根，放在陰涼處晾3～5天。

2.將冬美人的根部在生根水中泡30分鐘后，用偏砂性菜園土將其定植在陶瓷花盆中。將一組冬美人置于自然光照環(huán)境下，另一組冬美人用暗箱罩住。

3.定期施用含氮磷鉀的營(yíng)養(yǎng)液。

4.10天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

5.20天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

6.30天后，觀察兩種光照情況下冬美人的生長(zhǎng)情況，做好記錄。

六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論

1.無(wú)土栽培的冬美人在自然光照環(huán)境下的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比在暗箱環(huán)境中的好。在暗箱環(huán)境中，冬美人的莖會(huì)徒長(zhǎng)，植株倒伏，影響美觀。

圖3 自然光照環(huán)境下的冬美人的根系生長(zhǎng)情況

圖4 暗箱環(huán)境中的冬美人的根系生長(zhǎng)情況

2.無(wú)土栽培的冬美人施用含氮磷鉀的營(yíng)養(yǎng)液后，植株的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比施用缺氮、缺磷、缺鉀的營(yíng)養(yǎng)液的好。施用缺氮營(yíng)養(yǎng)液的植株矮小，葉色發(fā)黃；施用缺磷營(yíng)養(yǎng)液的植株生長(zhǎng)緩慢，葉片深綠；施用缺鉀營(yíng)養(yǎng)液的植株出現(xiàn)黃斑，葉緣壞死。

圖5 施用不同營(yíng)養(yǎng)液后的冬美人葉片的生長(zhǎng)情況對(duì)比

3.泥土栽培的冬美人在自然光照環(huán)境下的根系和葉片的生長(zhǎng)情況要比在暗箱環(huán)境中的好。

4.在相同條件下，無(wú)土栽培的冬美人的根系和葉片的生長(zhǎng)情況都比泥土栽培的好。

圖6 泥土栽培的冬美人在自然光照環(huán)境下（左）和暗箱環(huán)境中（右）的根系生長(zhǎng)情況對(duì)比

圖7 無(wú)土栽培（上一排）和泥土栽培（下二排）的冬美人的生長(zhǎng)情況對(duì)比

5.無(wú)土栽培多肉植物能直觀地看到植株的生長(zhǎng)變化，更利于管理。植株的生長(zhǎng)速度快、長(zhǎng)勢(shì)好，極少有病蟲害。

七、活動(dòng)體會(huì)

通過(guò)實(shí)踐，我更深刻地理解了無(wú)機(jī)鹽、光照等對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力得到提高。實(shí)驗(yàn)證明，校園無(wú)土栽培多肉植物簡(jiǎn)單易行、成本較低，在家庭中推廣種植可充分利用室內(nèi)空間，美化環(huán)境。

（指導(dǎo)老師：仇清）

專家點(diǎn)評(píng)

作者將多肉植物冬美人種植在完全培養(yǎng)液和缺素培養(yǎng)液中，進(jìn)行無(wú)土栽培科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，觀察其在自然光照環(huán)境下和暗箱環(huán)境中的根、莖、葉的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，并與泥土栽培進(jìn)行對(duì)照。實(shí)驗(yàn)材料易得，實(shí)驗(yàn)思路清晰，實(shí)驗(yàn)方法得當(dāng)，數(shù)據(jù)記錄詳盡，實(shí)驗(yàn)結(jié)論有依據(jù)。該實(shí)踐活動(dòng)激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)興趣，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，值得推廣。

建議方案表述更簡(jiǎn)潔，條理更清晰，實(shí)驗(yàn)圖片應(yīng)采用局部放大的方式與文本內(nèi)容對(duì)應(yīng)。