Question

【題目】無土栽培是近幾十年來發(fā)展起來的一種作物栽培的新技術(shù)。作物不是栽培在土壤中，而是種植在培養(yǎng)液里，或在某種栽培基質(zhì)中，用營養(yǎng)液進(jìn)行作物栽培。只要有一定的栽培設(shè)備和有一定的管理措施，作物就能正常生長，并獲得高產(chǎn)。請用所學(xué)生物知識回答下列問題

（1）無土栽培的核心是用營養(yǎng)液代替土壤提供植物生長所需的______________________。

（2）實驗室中研究某種元素是否為某植物生長發(fā)育所必需時，一般不使用士壤栽培植物而選樣用營養(yǎng)液來培養(yǎng)植物，原因是____________________________________。

（3）某興趣小組想改進(jìn)一個培養(yǎng)某植物幼苗的營養(yǎng)液配方、找出其他成分不變時硝酸銨的最適濃度。請以該種植物幼苗為材料，設(shè)計實驗探究。要求簡要寫出實驗思路及預(yù)期實驗結(jié)果_________________。

Answer 1

【答案】水、礦質(zhì)元素（或礦質(zhì)營養(yǎng)、或無機鹽） 土壤成分復(fù)雜，不利于控制是否含有所研究的元素（不能有效控制自變量）；而培養(yǎng)液成分明確，能夠控制其是否含有所研究的元素（能有效控制自變量） 取生長狀況相同的該種植物的幼苗分成若干組，每組幼苗數(shù)量相等，將分好組的幼苗分別培養(yǎng)在硝酸銨具有一定濃度梯度而其他成分相同的不同營養(yǎng)液中，將各組幼苗均放在適宜環(huán)境中培養(yǎng)相同時間后觀察長勢，長勢最好的幼苗對應(yīng)的硝酸銨濃度即為最適濃度

【解析】

1、無機鹽在植物體內(nèi)的作用：構(gòu)成細(xì)胞的組成成分，調(diào)節(jié)生命活動等。

2、該實驗的目的是研究某種元素為植物生活所必需的元素，實驗的原理是在完全營養(yǎng)液中能正常生長，在缺素營養(yǎng)液中表現(xiàn)出相應(yīng)的缺素癥，加入該元素后，缺素癥會消失或緩解，實驗的自變量是營養(yǎng)液的種類，因變量是植物的生長狀況，幼苗的長勢、營養(yǎng)液的體積和培養(yǎng)條件等屬于無關(guān)變量，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜。

（1）植物生長需要水、CO2、礦質(zhì)元素、O2、光照以及適宜的溫度，其中水和礦質(zhì)元素從土壤中獲取。

（2）研究某種元素是否為某植物生長發(fā)育所必需時，應(yīng)將植物幼苗放置在有相應(yīng)元素和無相應(yīng)元素的環(huán)境中培養(yǎng)并觀察幼苗的生長發(fā)育是否正常，即自變量是有無相應(yīng)元素。由于土壤成分復(fù)雜，不能控制是否含有所研究的元素（不能有效控制自變量），而培養(yǎng)液成分明確，能夠控制其是否含有所研究的元素（能有效控制自變量）。所以研究某種元素是否為某植物生長發(fā)育所必需時，一般不使用土壤栽培植物而選樣用營養(yǎng)液來培養(yǎng)植物。

（3）該實驗的自變量應(yīng)是硝酸銨的濃度，因變量應(yīng)是幼苗培養(yǎng)一段時間后的長勢（或生長狀況），其他的均為無關(guān)變量。根據(jù)實驗設(shè)計的要求，要控制自變量不同而無關(guān)變量相同并觀察因變量。所以應(yīng)是取生長狀況相同的該種植物的幼苗分成若干組，每組幼苗數(shù)量相等，將分好組的幼苗分別培養(yǎng)在硝酸銨具有一定濃度梯度而其他成分相同的不同營養(yǎng)液中，將各組幼苗均放在適宜環(huán)境中培養(yǎng)相同時間后觀察長勢，長勢最好的幼苗對應(yīng)的硝酸銨濃度即為最適濃度。