溶液培养试验solution culture experiment

以含有营养成分的水溶液为植物生长介质的盆栽试验。养分的化学形态、浓度、比例，在不同生育时间可按试验计划随时调整，这在土培试验中是难以办到的。各种矿质营养成分在水溶液中分布均匀，而在土壤环境中则呈不均匀状态，这些特点决定了水培试验不适于模拟植物在土壤中吸收养分，而适宜进行营养生理研究。另一方面水溶液的缓冲性比土壤小，随着养分被根系吸收，溶液酸度易发生剧烈变化；溶液中养分浓度易随根系吸收而变化，加之溶液中缺乏空气，这些特点又决定了水培在管理方面的特殊要求。
营养液 应含有浓度和比例达到生理平衡和适宜酸度的全部营养元素，才能保证作物生长良好。由于作物种类和试验目的不同，研究出了一系列不同种类的营养液。氮素通常用硝酸盐和铵盐，适当调节的比率，以维持营养液稳定酸度。用适当比例的一代磷酸盐与二代磷酸盐作磷源，可使营养液成为缓冲溶液，有利于稳定酸度。旱地作物营养液常用的有Knop营养液和Hoagland营养液。应用普遍的水稻营养液有国际水稻所研究(IRRI)用的常规营养液。研究某种营养元素的生理作用时，需采用不完全营养液。抽去一种营养元素后，也会发生随伴的阳离子或阴离子缺乏，通常用氯化物或钠盐补充。
营养液应根据供试植物的需要和试验目的来配置。对水质和化学试剂均有严格的要求。
水质 对水源的纯度要求是随试验目的而异。研究某种化学元素是否为必需的营养元素，对水源、盐类、培养盆钵的杂质含量有最严格的要求。尤其是对微量营养元素的研究，水质纯度要求更高。现代多数用离子交换树脂制得的去离子水，可得到数量多而价廉的试验用水。在研究某种大量营养元素的浓度与植物生长的关系，而各浓度水平的间隔又较大时，可用雨水或自来水配置溶液，但事先应化学检验水源中该元素的含量是否有可能影响试验结果。
盐类 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，甚至用再结晶等方法进一步纯化。要注意供试盐类所含结晶水数量，使配置的培养液符合设计要求。容易产生沉淀的盐类，应分别溶解，配成母液，贮备于黑色瓶中，使用前混合。充分溶解后再加入另一种母液。营养液还需调整酸度，加水至要求的体积。
管理
育苗 种子经消毒除菌后在砂盘上盖滤纸加水促使发芽。根系长至一定长度后将幼苗分开培养，以免根系互相缠绕，根长5～7厘米即可定植。
容器 短期试验用容积0.5～1升容器，长期或全生育期水培可用4～10升容器。容器上覆有孔的盖，幼苗固定在孔中，根系浸在营养液中，植株也可用石英砂固定植于塑料筛中，根系则穿过筛孔浸入营养液。
通气 根系缺氧不仅影响生长和吸收养分，而且易导致根腐。对于旱地作物通气更显重要。试验规模小可用人工打气。试验规模大时用空气压缩机打气，气体由导管引入水培容器。简易的办法是液面下降法，使根系暴露在空气中，也可向每升营养液中加入3%双氧水0.1～0.3毫升，1～3天加一次。
调节酸度 营养液的缓冲性不大，根系生理活动会引起pH值显著改变，因此需常检查营养液的pH值，用酸碱调节至5.0～6.5（因作物而异）。
补充铁源 许多化学形态的铁盐都可作为营养液的铁源。pH值大于6时氯化铁(FeCl₃)、硫酸亚铁(FeSO₄)等无机铁盐会以氢氧化铁形态沉淀，造成植物缺铁失绿。有机酸的铁盐效果较好，不为磷酸根所沉淀，且在pH值7～8时仍保持可溶状态。腐殖酸铁pH值在10以下不沉淀。EDTA铁盐也是较好的铁源。在植物生长期需补充铁源，每升营养液2～3天加入0.2～0.4毫升0.1%柠檬酸铁。如已严重失绿，每天将植株移入含铁溶液中3～6小时，直至恢复绿色为止。
更换营养液 植物生长不仅引起营养成分的改变，也会消耗水分，需及时补充水分，保持原有液面。为了保持稳定浓度，常需更换营养液，10升容积的容器夏季每个星期更换一次，冬季2～3个星期换一次。
稳定温度 可将盆置于流动水槽中，水深为盆高的2/3左右即可。