植物生長區域測定的實驗報告

2020-10-06 報告

　　【實驗目的】

　　1．了解植物體內N、P、K測定的意義和方法

　　2．掌握如何測定植物體中N、P、K的實驗技能

　　【實驗原理】

　　植物體主要由C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等十幾種元素組成，除此以外還包括Ca、Zn、Mn、B、Mo，但需要量較少。

　　在通常條件下，植物利用太陽光能，從空氣中獲得C，從水中獲得氫和氧，而N、P、K等元素則是來源土壤肥力。在栽培過程中，能夠知道植物的需要和土壤內N、P、K變動的情況，對考慮施肥措施是有幫助的，因此測定土壤及植物體內的N、P、K是很重要的。

　　硝態N測定：硝態N是硝酸的陰離子（NO3-），它是強氧化劑，所以鑒定N-離子幾乎都用氧化反應，用二苯胺（C6H5）2NH的方法，這個方法的原理是在NO3-存在時二苯胺被硝酸氧化而顯藍色。

　　有效P和無機P測定：P與鉬酸銨反應生成磷鉬酸銨，然后以氧化亞錫作為還原劑時，使磷鉬酸銨還原為“磷鉬蘭”（低價鉬化合物混合物）溶液呈蘭色。此法能測土壤有效P，過磷酸鈣中有效P和植物體內的無機磷。

　　速效K的測定：四苯硼鈉〔NaB(C6H5)4〕與鉀離子生成白色沉淀為四苯硼酸鉀〔KB(C6H5)4〕

　　【實驗材料和試劑】

　　在完全培養液、缺乏N、P、K、Fe的營養液中培養四周的玉米苗。

　　硝態氮試劑、磷試劑Ⅰ、磷試劑Ⅱ、K試劑、標準溶液1、5、10、20、40ppm。

　　【實驗方法】

　　1．植物組織浸提液制備

　　將植物剪成小塊，稱取1g，迅速倒入已沸騰的蒸餾水（約10ml）燒杯中，用毛細玻璃棒經常攪動，小火煮十分鐘，煮液倒入10ml容量瓶中，另加少量蒸餾水，繼續小火煮植物材料5分鐘，浸提液倒入上述容量瓶內，再以少量蒸餾水洗植物材料，使最后容量為10ml。

　　植物組織在計算含量時要乘以10，因每克鮮組織稀釋了10倍。

　　2．硝態N測定

　　在白瓷板的`凹內分別滴入1、5、10、20、40ppm的混合標準液1滴，然后將待測液（植物浸提液）分別滴入其他凹內，最后每個凹內各加5滴二苯胺硫酸溶液，用毛細玻璃棒攪勻，3-5分鐘，觀察標準液與待測液藍色變化，待測液的藍色近似于某標準液的藍色，就是待測液的硝態N含量。

　　3．有效P和無機P測定

　　在白瓷板的凹內，分別滴入1、5、10、20、40ppm混合標準液和待測液各5滴，然后加入鉬酸銨硫酸溶液1滴，用毛細玻璃棒攪勻后，加入氧化亞錫甘油溶液1滴，攪勻，比較標準液和待測液的藍色，求出待測液的有效P的含量（ppm），藍色愈深，有效磷含量愈高。

　　4．速效K測定

　　在透明凹玻璃的凹內，分別滴入1、5、10、20、40ppm混合標準液和待測液1滴，然后加四苯硼鈉溶液1滴，十分鐘后在陽光下比較標準液與待測液的白色混濁，找出相應的鉀含量。

　　【實驗結果】

　　（在制備浸提液時每克植物鮮組織稀釋了10倍,所以在計算含量時要乘以10）

　　【實驗結果分析】

　　1. 缺氮條件下培養的玉米苗生長緩慢，但葉綠素含量并未顯著降低，但硝態氮含量明顯少，說明大部分氮以有機態存在，而同時磷元素的含量非常低，說明氮元素影響磷的吸收，這可能是因為植物生長時，高氮素水平下的根系需要更多的NAD(P)H和ATP參與氮的代謝，從而增強磷的吸收，反之則減少磷的吸收，同時植物根系過低的代謝水平影響了鉀離子的吸收。

　　2. 缺磷條件下培養的玉米苗磷含量相當低。是因為植株缺磷時，根保留其所吸收的大部分磷，地上部分發育所需的磷主要靠莖葉中磷的再利用，營養器官中的無機態磷含量明顯下降。又因為缺磷時，作為抗逆機制，光合產物運到根系的比例增加，根部呼吸作用增強，吸收的其它的元素反而多，植株長勢也好。

　　3. 缺鉀情況下，磷含量降低，首先多種酶的活性取決于細胞質內鉀離子的濃度，穩定的鉀離子含量是細胞進行正常代謝的保證，更重要的是，鉀的吸收可以使氫離子泵出，導致根外PH值降低并建立質子驅動力，同時使磷酸根載體質子化，促進磷的吸收，但鉀元素不足，就影響了磷元素的吸收。

　　4. 缺鐵情況下，磷的含量顯著降低，可能是由于一種抗逆機制，因為無機磷的存在會進一步降低鐵的有效濃度。

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