實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題研究系列之(八)無(wú)土栽培問(wèn)題實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)無(wú)土栽培的概念：指利用溶液培養(yǎng)法的原理，把植物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所需要的各種礦質(zhì)元素，按照一定的比例配制成營(yíng)養(yǎng)液，并用這種營(yíng)養(yǎng)液來(lái)栽培植物的一種技術(shù)。無(wú)土栽培的特點(diǎn)：用人工創(chuàng)造的根系的生活環(huán)境，來(lái)取代土壤環(huán)境，這樣可以做到用人工的方法直接調(diào)節(jié)和控制根系的生活環(huán)境，從而使植物體能夠良好地生長(zhǎng)發(fā)育。無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)：全年都可以栽培，且產(chǎn)量高；節(jié)約水肥，產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物栽培的工廠化和自動(dòng)化；沙灘地、鹽堿地、海島以及樓頂、陽(yáng)臺(tái)等不適宜栽種農(nóng)作物的地方，都可以進(jìn)行無(wú)土栽培，擴(kuò)大了農(nóng)作物栽培的范圍和面積。無(wú)土栽培應(yīng)注意的問(wèn)題：在溫室中無(wú)土栽培植物，通常要在培養(yǎng)液中通入空氣，目的是為了增加氧氣，促進(jìn)根細(xì)胞的呼吸作用，有利于礦質(zhì)元素的吸收；另外要定時(shí)測(cè)定培養(yǎng)液中礦質(zhì)元素離子的濃度，以便及時(shí)補(bǔ)充消耗的礦質(zhì)元素；此外，在溫室中無(wú)土栽培植物，可以根據(jù)光合作用的原理，在光照強(qiáng)時(shí)適當(dāng)增加二氧化碳濃度，在夜晚沒(méi)有光照時(shí)適當(dāng)降低溫度，以減少有機(jī)物的消耗。【典例示范】甲圖是植物水培法實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。甲乙(1)向培養(yǎng)液通入空氣的目的是_。(2)如果培養(yǎng)液中缺少鎂離子，一段時(shí)間后，小麥幼苗葉片缺_色，原因是_。(3)如果配制的培養(yǎng)液濃度過(guò)高，小麥幼苗會(huì)出現(xiàn)_現(xiàn)象，補(bǔ)液措施是_。(4)在適宜溫度下，采用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)小麥幼苗，研究培養(yǎng)液中氧氣含量對(duì)K吸收速率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如乙圖，則小麥幼苗吸收K的方式是_，培養(yǎng)液中氧氣含量對(duì)K吸收速率變化影響最大的是圖中_段，d點(diǎn)后K吸收速率不再明顯增加的原因是_。思路分析：小麥根部離子的主要部位，向培養(yǎng)液中通入空氣的目的是促進(jìn)根的有氧呼吸，加快離子的吸收。Mg是合成葉綠素的必需元素，培養(yǎng)液中缺少鎂離子時(shí)，幼苗不能合成葉綠素而失綠。培養(yǎng)液濃度過(guò)高，小麥根不能吸水，反而失水導(dǎo)致幼苗萎蔫，可通過(guò)補(bǔ)水補(bǔ)救。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，培養(yǎng)液中氧氣含量在一定范圍內(nèi)，氧氣含量越高，呼吸作用越強(qiáng)，K吸收速率越快，說(shuō)明K的吸收方式要消耗能量，屬主動(dòng)運(yùn)輸。bc段氧氣含量對(duì)K吸收速率變化影響最大。K的吸收不僅消耗能量而且需要載體，當(dāng)鉀離子載體數(shù)量達(dá)到飽和時(shí)，增加溶液中氧氣含量，K吸收速率不再加大。答案：(1)促進(jìn)根部有氧呼吸，加快對(duì)離子的吸收(2)綠鎂是葉綠素的組分(3)萎蔫(燒苗、失水)及時(shí)補(bǔ)水(4)主動(dòng)運(yùn)輸bc細(xì)胞膜上鉀離子載體數(shù)量有限【實(shí)戰(zhàn)演練】華北某地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)蘋果小葉病，有人認(rèn)為是土壤中缺鋅引起的，有人認(rèn)為是土壤中缺鎂引起的。現(xiàn)有如下材料，請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)，探究上面的猜測(cè)哪個(gè)正確。材料用具：三株長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。實(shí)驗(yàn)原理：任何一種必需元素在植物體內(nèi)都有一定的作用，一旦缺乏，就會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，根據(jù)全素培養(yǎng)和相應(yīng)缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對(duì)蘋果生長(zhǎng)發(fā)育的比較，判斷小葉病的病因。方法步驟：(1)首先配制全素培養(yǎng)液和相應(yīng)的缺鋅培養(yǎng)液和_培養(yǎng)液，分別放入三個(gè)培養(yǎng)缸并編號(hào)為A、B、C。(2)_。(3)放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，_。(4)結(jié)果預(yù)測(cè)和分析：_缸內(nèi)的蘋果幼苗正常生長(zhǎng)。若B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒(méi)有，則說(shuō)明_。若_，則說(shuō)明蘋果小葉病是由缺鎂引起的。若_，則說(shuō)明蘋果小葉病既與缺鎂有關(guān)，又與缺鋅有關(guān)。若_，則說(shuō)明蘋果小葉病與缺鎂、缺鋅都無(wú)關(guān)。解析：由題目分析知該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻O果小葉病的形成原因，運(yùn)用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則，將三株長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗分別放入全素培養(yǎng)液、缺鋅的培養(yǎng)液和缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間，通過(guò)觀察蘋果幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況作出合理的分析和預(yù)測(cè)，由于本實(shí)驗(yàn)是探究實(shí)驗(yàn)，所以結(jié)果預(yù)測(cè)要注意全面性。答案：(1)缺鎂(2)將三株長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋果幼苗分別栽培在上述三種培養(yǎng)液中(3)觀察蘋果幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況(4)A蘋果小葉病是由缺鋅引起的C缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B缸沒(méi)有B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都表現(xiàn)出小葉病B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病