一、土培试验特点

土培试验是生长介质为土壤的盆栽试验，是介于田间试验与水培、砂培法之间的试验方法，其与田间试验相比主要

有下列特点:

1.供试土壤差异 土培试验一般取耕层土壤作试验，作物只能从耕层土壤中吸收养分，而田间试验作物不仅可以从耕作层吸收养分，还可从底土中吸收养分。土培试验土壤经人工翻挖、过筛、混匀后，物理性状与田间原状也不相同。

2.试验条件差异 土培试验易于人为控制试验条件如光照、温度、水分、养分等生长因素，受自然环境等不可控因素影响小于田间试验，因此试验因素的效应分析比较准确，但土壤养分的动态平衡和作物对养分的吸收情况均与田间条件有所不同，如果土培与田间试验相结合，既与生产条件接近又能提高研究深度。

3.肥料利用率差异 由于土培作物根系养分吸收区域小，其施肥量常比田间试验大2-3倍，土培试验在盆钵中不存在养分淋失问题，因此肥料利用率与田间试验也有很大差别。

土培试验与水培、砂培法的主要区别在于其能在土壤条件下模拟土壤、植物、肥料之间相互关系，但某些试验因素如pH值等的水平不像水培、砂培那样可以根据试验目的随时变更，因此后者更适合于营养生理研究。

二、土培试验实施

(一)供施土壤与盆钵准备 供施土壤的选择是土培试验成败的关键之一，土壤类型由试验目的确定，如进行某种土壤养分供应能力与农化测试方法的相关研究，则应采集该养分贫乏到极丰富的各种土壤，如进行某种肥料对作物的有效性研究，则应选择该肥料所含营养元素缺乏的土壤，土培试验一般取耕作层土壤，取土时要严格防止污染，取土和运土的工具要干净，不能用装过肥料的袋子装土，取回的土样要全部用3 mm孔径筛子过筛，挑出侵入体和新生体，取土样比实际需用量大50%左右。如果试验需连续进行多年，应一次取回够多年用的土壤，放在专用的土壤贮存室内，详细标明土壤名称、采土地点、深度、时间和采土人姓名。

选择盆钵主要考虑作物种类、试验期限等，一般大株植物如玉米、棉花等盆钵宜大，全生育期试验也应选用较大盆钵。旱作可用盆底设排水孔盆钵，水作可用不设排水孔盆钵如塑料水桶等。

(二)施肥与装盆 盆栽施肥量一般都高于大田2-3倍，为使禾谷类作物、棉花等作物正常生长，每kg土壤可施氮0.15-0.20 g、P2O5 0.1-0.2 g、K2O 0.15-0.20 g。豆科作物的施氮量可减少到0.02-0.04 g。设计施肥量试验时，为得到理想的肥料效应曲线，可以上述施肥量为基准，增设几个多于及小于基准施肥量的水平。肥料种类氮肥可用硫酸铵或尿素，酸性土最好用2/3硝酸铵及1/3硝酸钙，磷肥可用磷酸一钙，钾肥可用硫酸钾或氯化钾，这些肥料通常可用化学纯试剂代替。装土前先在盆底加入石砾等排水填充物，盖住排水孔，并将各试验用盆钵调节至重量相等，然后试装1-2盆，装土至土表距盆口4-6 cm，确定每盆装土数量，再由装土量确定盆施肥量。肥料称好后，可在塑料薄膜上或塑料盆中与土壤混匀，也可将肥料溶解成液体再与土壤搅拌均匀。装土时每盆先装土重1/2，摊平压紧后再装另一半，最后灌以足量水分使土壤沉实，次日在湿土表面播种预先催芽露白种子。播种量为留苗数的2-3倍，播后大粒种子上盖干土1.5-2 cm，小粒种子0.5 cm，水稻等作物土培试验可采用直播或移栽二种方式。

(三)试验管理和收获 土培试验管理最困难的是灌水，由于各处理作物生长状况通常差异很大，蒸腾量相差悬殊，各个处理的灌水量也应不同。米氏盆可用米切里西灌水法，一次灌水至有水渗入底盆，下次灌水时先将底盆内水分回顶盆，以避免养分损失，这种方法可使各盆土壤水分含量保持在田间最大持水量，但对土壤湿度的控制能力较差。称重灌水法可使土壤水分保持在田间有效持水量的60%-70%，这种方法应先测定土壤最大持水量、最大吸湿水量和装盆前的土壤水分含量，再按下列公式计算灌水后每盆毛重。

灌水后每盆毛重=每盆装入的干土重+盆钵及附属物重+加水量

上式中，加水量=每盆干土重×土壤水分需要保持在田间有效持水量的百分比×(最大持水量+最大吸湿水量)，而有效持水量=最大持水量 - 1.5×最大吸湿水量，其中1.5×最大吸湿水量为凋萎系数。

第一次灌水时确定灌水后每盆毛重，以后加水保持每盆毛重，这种方法比较繁琐，还必须根据植株长势估计植株重量，调整灌水量。现代的做法是电脑控制的自动灌水法，但设备费用较大。

土培试验的盆钵排列也应像田间试验一样，进行随机排列和局部控制，并且定期调换位置，植株长高后视需要搭支架或不搭支架，以防倒伏，结实后要移入网室，防止鸟鼠患害，收获期要适时偏早，防止落粒。

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(mol/L)。NO3 0-0.3，NH4 2-4，PO4 0.6-1.3，K 6-10，Ca 0.5-2，Mg 2.5-7.5，SO4 0.5-2。现介绍几种目前应用比较广泛的通用性营养液。

盆栽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。盆栽试验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。

盆栽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。