土培試驗
一、土培試驗特點土培試驗是生長介質為土壤的盆栽試驗，是介于田間試驗與水培、砂培法之間的試驗方法，其與田間試驗相比主要有下列特點：
1．供試土壤差異土培試驗一般取耕層土壤作試驗，作物只能從耕層土壤中吸收養分，而田間試驗作物不僅可以從耕作層吸收養分，還可從底土中吸收養分。土培試驗土壤經人工翻挖、過篩、混勻後，物理性狀與田間原狀也不相同。
2．試驗條件差異土培試驗易於人為控制試驗條件如光照、溫度、水分、養分等生長因素，受自然環境等不可控因素影響小于田間試驗，因此試驗因素的效應分析比較準確，但土壤養分的動態平衡和作物對養分的吸收情況均與田間條件有所不同，如果土培與田間試驗相結合，既與生產條件接近又能提高研究深度。
3．肥料利用率差異由於土培作物根系養分吸收區域小，其施肥量常比田間試驗大2-3倍，土培試驗在盆缽中不存在養分淋失問題，因此肥料利用率與田間試驗也有很大差別。
土培試驗與水培、砂培法的主要區別在於其能在土壤條件下模擬土壤、植物、肥料之間相互關係，但某些試驗因素如pH值等的水平不像水培、砂培那樣可以根據試驗目的隨時變更，因此後者更適合於營養生理研究。
二、土培試驗實施
(一)供施土壤與盆缽準備供施土壤的選擇是土培試驗成敗的關鍵之一，土壤類型由試驗目的確定，如進行某種土壤養分供應能力與農化測試方法的相關研究，則應採集該養分貧乏到極豐富的各種土壤，如進行某種肥料對作物的有效性研究，則應選擇該肥料所含營養元素缺乏的土壤，土培試驗一般取耕作層土壤，取土時要嚴格防止污染，取土和運土的工具要乾淨，不能用裝過肥料的袋子裝土，取回的土樣要全部用3 mm孔徑篩子過篩，挑出侵入體和新生體，取土樣比實際需用量大50%左右。如果試驗需連續進行多年，應一次取回夠多年用的土壤，放在專用的土壤貯存室內，詳細標明土壤名稱、采土地點、深度、時間和采土人姓名。
選擇盆缽主要考慮作物種類、試驗期限等，一般大株植物如玉米、棉花等盆缽宜大，全生育期試驗也應選用較大盆缽。旱作可用盆底設排水孔盆缽，水作可用不設排水孔盆缽如塑膠水桶等。
(二)施肥與裝盆盆栽施肥量一般都高於大田2-3倍，為使禾穀類作物、棉花等作物正常生長，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減少到0.02—0.04 g。設計施肥量試驗時，為得到理想的肥料效應曲線，可以上述施肥量為基準，增設幾個多於及小於基準施肥量的水平。肥料種類氮肥可用硫酸銨或尿素，酸性土最好用2/3硝酸銨及1/3硝酸鈣，磷肥可用磷酸一鈣，鉀肥可用硫酸鉀或氯化鉀，這些肥料通常可用化學純試劑代替。裝土前先在盆底加入石礫等排水填充物，蓋住排水孔，並將各試驗用盆缽調節至重量相等，然後試裝1-2盆，裝土至土表距盆口4-6 cm，確定每盆裝土數量，再由裝土量確定盆施肥量。肥料稱好後，可在塑膠薄膜上或塑膠盆中與土壤混勻，也可將肥料溶解成液體再與土壤攪拌均勻。裝土時每盆先裝土重1/2，攤平壓緊後再裝另一半，最後灌以足量水分使土壤沉實，次日在濕土表面播種預先催芽露白種子。播種量為留苗數的2-3倍，播後大粒種子上蓋乾土1.5—2 cm，小粒種子0.5 cm，水稻等作物土培試驗可採用直播或移栽二種方式。
(三)試驗管理和收穫土培試驗管理最困難的是灌水，由於各處理作物生長狀況通常差異很大，蒸騰量相差懸殊，各個處理的灌水量也應不同。米氏盆可用米切里西灌水法，一次灌水至有水滲入底盆，下次灌水時先將底盆內水分回頂盆，以避免養分損失，這種方法可使各盆土壤水分含量保持在田間最大持水量，但對土壤濕度的控制能力較差。稱重灌水法可使土壤水分保持在田間有效持水量的60%-70%，這種方法應先測定土壤最大持水量、最大吸濕水量和裝盆前的土壤水分含量，再按下列公式計算灌水後每盆毛重。
灌水後每盆毛重=每盆裝入的乾土重+盆缽及附屬物重+加水量
上式中，加水量=每盆乾土重×土壤水分需要保持在田間有效持水量的百分比×(最大持水量+最大吸濕水量)，而有效持水量=最大持水量 - 1.5×最大吸濕水量，其中1.5×最大吸濕水量為凋萎係數。
第一次灌水時確定灌水後每盆毛重，以後加水保持每盆毛重，這種方法比較繁瑣，還必須根據植株長勢估計植株重量，調整灌水量。現代的做法是電腦控制的自動灌水法，但設備費用較大。
土培試驗的盆缽排列也應像田間試驗一樣，進行隨機排列和局部控制，並且定期調換位置，植株長高后視需要搭支架或不搭支架，以防倒伏，結實後要移入網室，防止鳥鼠患害，收穫期要適時偏早，防止落粒。
水培試驗
一、水培試驗特點水培試驗是植物生長介質為含有營養成分的水溶液的盆栽試驗，主要有以下幾個特點：
1．植物生長在液相環境液相環境中養分的化學形態、濃度、比例、供應時間可按試驗計畫隨時調整，養分分布均勻，這在土培或田間試驗中是難以做到的。
2．營養液中養分濃度易變化培養過程中植物根系對養分的吸收，溶液中pH的變化都會使營養液的養分濃度發生變化。
3．營養液緩衝性小植物對溶液中養分的不平衡吸收，會引起溶液pH劇烈變化。
4．液相環境缺乏空氣。
以上特點決定了水培試驗不適於模擬植物在土壤中吸收養分，而適合於營養生理研究，如營養元素在植物體內吸收運轉及其生理作用，缺素症描述等等，水培試驗具有獨特的管理要求。
二、營養液的確定
水培營養液種類很多，但所有營養液必須滿足以下4個基本要求：
1．含有植物生長必需的全部營養元素。
2．養分形態、數量、比例均能保證植物生長的需要。
3．在植物生育期內能維持適於植物生長的pH。
4．營養液必須是生理平衡溶液。
營養液通常可根據上述基本要求，參照土壤溶液或植物體內營養物質的組成配製而成，在農業化學發展的不同歷史時期內，根據不同研究目的擬定的營養液主要有以下3種方式：
1．選用3種或4種可溶性鹽類 在一定的全鹽濃度下改變各種鹽類濃度比例。從而組成生理平衡的營養液。
2．以農作物收穫物組成中的營養元素成分為依據確定營養液組成。
3．模擬植物根際土壤溶液濃度配成不同種類營養液。
營養液中氮源通常用硝酸鹽和銨鹽，硝酸鹽呈生理鹼性反應，銨鹽呈生理酸性反應，適當調節NH4- N與N03-N的比率，可保營養液pH的穩定性，但NH4- N與N03-N的比率根據植物營養特性而有較大變化，水稻適用NH4- N，生長後期適當配施硝態氮，整個生育期NH4- N/N03-N變化幅度為100/0至50/50，旱作適用硝態氮，但生長前期應適當配施銨態氮，如麥類NH4- N/N03-N為30/70至O/lOO，營養液中磷源通常用適當比例的一代磷酸鹽與二代磷酸鹽，這樣可使營養液成為緩衝溶液，添加Ca3(P04)2，Fe3 (P03)2，FeP03,等難溶性鹽類可提高緩衝性，有利於穩定酸度。水稻吸磷能力強，營養液中磷含量不宜過高，以免吸磷過多，在植物體內降低鐵的活性，發生缺鐵黃化。因此水稻宜選用低磷高鐵營養液；麥類吸鐵能力強，易在植物體內生成磷酸鐵，造成缺磷症狀，可選用高磷低鐵營養液。
不同生育期植物對營養液的濃度要求也是不一樣的，一般苗期應採用低濃度營養液，生育中期用高濃度營養液，生育後期又採用低濃度營養液。
三、營養液的配製
1．水質配製營養液的水質純度由試驗目的決定，一般大量元素試驗對水質要求低些，可用蒸餾水，而當濃度水平間隔大時，甚至可用雨水或自來水，但事先應檢測水源中該元素的含量是否有可能影響試驗結果。微量元素試驗對水質要求較高，必須用特種玻璃或石英蒸餾器取得的蒸餾水，重蒸餾水或用離子交換樹脂製得的去離子水。
2．鹽類純度一般大量元素試驗可用化學純試劑，微量元素試驗則用分析純試劑，有必要時鹽類還可用重結晶等方法進一步純化，配製營養液時還必須注意某些供施鹽類如FeSO2·2H2O等的結, 晶水含量，從溶劑中扣除。
養液中各種鹽類可先配成濃度較高的母液，貯備於棕色瓶中，難溶性鹽類也應配成懸浮液備用。使用時將各種鹽類母液按濃度要求混勻，為避免沉澱，可先在容器中加大部分稀釋用水，加入一種鹽類母液後，充分混勻，再加入另一種，最後加水至要求體積，測定並調節溶液pH。
四、常用營養液配方
營養液種類很多，有適合於多種作物的通用性營養液，也有適合於特定作物的專用營養液。
大部分營養液的營養元素濃度(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。現介紹幾種目前套用比較廣泛的通用性營養液。
