Question

某生物科技小组为了证明镁和钾都是植物生活所必需的元素，他们设计了如下实验：

    (1)配制溶液：①配制完全营养液甲。②配制无镁、钾的营养液乙。

    (2)培养植株：将长势相似、数量相同的两组玉米幼苗分别种植在两个盛有沙土的容器内，分别浇灌甲和乙营养液。

    (3)观察记录：定期观察记录幼苗生长状况。

    (4)结果结论：①一定时间后，发现浇甲营养液的玉米生长旺盛，浇乙营养液的玉米弱小瘦黄。②镁、钾元素是植物生活必需的矿质元素。

    请分析该实验方案有无纰漏？若有请指出纰漏，再写出你的设计思路。

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Answer 1

该实验方案有三处错误：错误一：乙液配置有误；错误二：沙土栽培错误；错误三：缺少对症状植株恢复的步骤；

正确的实验方案为：

 (1)配制溶液：①配制完全营养液甲。②配制无镁的营养液乙。③配制无钾的营养液丙。

 (2)培养植株：将长势相似、数量相同的3组玉米幼苗分别种植在3个盛有洗净沙砾的容器内，分别浇灌甲、乙、丙营养液。

 (3)观察记录：定期观察记录幼苗生长状况。

(4)结果：一定时间后，发现浇甲营养液的玉米生长旺盛，浇乙、丙营养液的玉米弱小瘦黄。在乙营养液中补充镁元素，在丙营养液中补充钾元素，一段时间后，这两组营养液中的玉米幼苗又恢复正常。

（5）结论：镁、钾元素是植物生活必需的矿质元素。

解析:

该题的实验原理是溶液培养法，实验的目的不同，营养液的成分不同。若要证明钾或镁是植物必需的矿质元素，实验组植株必须只在缺钾或缺镁的培养液中培养。将植株放在同时缺镁、钾的营养液中培养，这样不但违背了单一变量的原则，而且与溶液培养法的原理不相符。把实验组和对照组都种植在盛有沙土的容器中，因沙土中有可能含有铁和钾元素，导致实验方案缺乏严谨性和科学性。此实验方案还缺少植株缺镁、钾后加入缺少元素恢复生长的过程，实验方案不够完善。