《植物營養(yǎng)學實驗技術》

實驗一植株粗灰分及氮、磷、鉀含量的測定一、植株粗灰分的測定（直接灰化法）1、本次實驗的目的和要求（1）掌握植株灰化的條件和判斷灰化完全的標準；（2）灼燒的溫度必須控制在適宜溫度；（3）樣品應先炭化，以防灰化時爆燃，引起殘灰飛失。2、實驗原理將樣品在高溫下灼燒，有機物化分解揮發(fā)，剩下的部分即為植株粗灰分。需用的儀器和試劑儀器：高溫電爐、萬分之一天平、調(diào)溫電爐、瓷坩堝。實驗步驟樣品預處理：吹干f烘干f粉碎過篩f混勻f裝瓶。測坩堝重：洗凈f灼燒f冷卻f稱重炭化、灰化：稱樣f炭化f灰化f冷卻f稱重。教學方式每個班分成兩個小班，每個小班安排一個老師負責講解、指導，每個學生動手操作?？己艘螅?） 能正確判斷植株樣品是否灰化完全；（2） 明確要先碳化的原因。實驗報告要求要求寫清楚項目測定的目的意義、測定方法、原理、操作步驟、結(jié)果計算、注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。二、植株全氮含量的測定1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的掌握H2SO4—H2O2消化—蒸餾定氮法測定植株全氮的原理和操作方法。⑵實驗要求溶液中殘余的H2O2必須分解除去；消化完全標志是溶液無色透明；檢查2%硼酸溶液pH值是否變化；蒸餾定氮時注意消化管密封；確保待測液中NH3蒸餾完畢。2．實驗內(nèi)容或原理（不包括硝態(tài)氮）植物樣品首先經(jīng)濃硫酸的脫水碳化、氧化等一系列作用后，而未被硫酸破壞和分解的有機物和碳又經(jīng)過雙氧水分解出的新生態(tài)氧的強烈氧化作用，從而使有機氮等轉(zhuǎn)化為無機銨鹽，消煮液中的銨用半微量蒸餾法定氮，從而計算出植株中氮的含量。3．需用的儀器或試劑等⑴需用的儀器150ml（細口）、250ml三角瓶；萬分之一電子天平、電熱板或普通電爐、定氮儀等⑵需用的試劑濃硫酸、雙氧水、2%硼酸溶液、定N指示劑等4．實驗步驟稱植株樣品f加濃硫酸和H2O2消化f容量瓶中定容f準確吸取一定體積待測液用蒸餾法定氮一結(jié)果計算。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴植株樣品的消化過程和消化完全的標志⑵定氮儀的測定原理和使用⑶待測液定量體積估算⑷標準銨態(tài)氮的回收實驗⑸硼酸吸收液和氫氧化鈉加入量的估算⑹硫酸標準溶液濃度的選擇7．實驗報告要求實驗報告要求寫明實驗目的意義、實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計算和注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。三、 植株全磷含量的測定1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的掌握H2SO4—H2O2消化—釩鉬黃比色法測定植株全磷的原理和操作方法。⑵實驗要求待測液制備要求同植株全氮測定；比色時溶液酸度控制在0.50?1.10mol?L-l2．實驗內(nèi)容或原理植物樣品經(jīng)H2SO4—H2O2消煮分解制備待測液方法同“植株全氮”，待測液中正磷酸在酸性條件下能與偏磷酸鹽和鉬酸鹽作用生成黃色的雜聚化合物釩鉬酸鹽，其黃色深淺與溶液中正磷酸中磷含量在一定濃度范圍內(nèi)成正相關，通過比色可定量測定磷含量。3．需用的儀器或試劑⑴需用的儀器150ml細口三角瓶、50ml容量瓶；萬分之一電子天平、電熱板或普通電爐、722或723型分光光度比色計等。⑵需用的試劑濃硫酸、雙氧水、釩鉬酸銨試劑、10MNaOH、2，6—二硝基酚指示劑等。4．實驗步驟植物樣品消化同“植株全氮”一待測液干過濾一準確吸取一定體積濾液于容量瓶一二硝基酚f10MNaOH調(diào)至剛呈黃色一釩鉬酸銨試劑一定容一于波長450nm處比色測定一結(jié)果計算。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴分光光度計的測定原理和使用⑵待測液定量體積估算⑶磷標準濃度系列溶液的制作7．實驗報告要求實驗報告要求寫明實驗目的意義、實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計算和注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。四、植株全鉀的測定1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的掌握H2SO4—H2O2消化—火焰光度法測定植株全鉀的原理和操作方法。⑵實驗要求待測液制備要求同植株全氮測定；標準鉀溶液系列中加入與待測液等量的空白溶液。2．實驗內(nèi)容或原理植物樣品經(jīng)H2SO4—H2O2消煮分解制備待測液方法同“植株全氮”，待測液中的鉀經(jīng)稀釋后即可于火焰分光光度計上直接測定。3．需用的儀器或試劑⑴需用的儀器150ml細口三角瓶、50ml容量瓶；萬分之一電子天平、電熱板或普通電爐、火焰光度計。⑵需用的試劑濃硫酸、雙氧水、100mg?LJK標準溶液。4．實驗步驟植物樣品待測液制備方法同“植株全氮”一待測液干過濾一稀釋一火焰光度計上直接測定f結(jié)果計算。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴植株樣品的消化過程和消化完全的標志⑵火焰光度計的測定原理和使用⑶待測液定量體積估算⑷鉀標準濃度系列溶液的制作和運用7．實驗報告要求實驗報告要求寫明實驗目的意義、實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計算和注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。實驗二植物的溶液培養(yǎng)和缺素培養(yǎng)1.本次實驗的目的和要求：（1）學習植物的溶液培養(yǎng)技術（2）證明氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵諸元素對植物生長發(fā)育的重要性（3）幼苗培養(yǎng)過程中要精心管理，并仔細觀察和記錄。2．實驗內(nèi)容或原理：采用溶液培養(yǎng)可完全人為地加以控制營養(yǎng)液的成分，從而可觀察某元素缺乏所引起的生理病癥及其恢復情況。3．需用的儀器或試劑儀器：燒杯、、搪瓷盤（帶蓋）、培養(yǎng)缸等試劑：砂酸鉀、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、硫酸鉀等4．實驗步驟幼苗培養(yǎng)——配制營養(yǎng)元素貯備液——配制完全營養(yǎng)液和缺素營養(yǎng)液——幼苗定植——培養(yǎng)管理及觀察記錄5．教學方式講授本次實驗的方法原理、操作步驟及注意事項，并指導學生完成整個實驗。6．考核要求培養(yǎng)幼苗健康，缺素癥狀明顯，觀察記錄完整。7．實驗報告要求要求寫清楚項目測定的目的意義、測定方法、原理、操作步驟、觀察結(jié)果、注意事項以及實驗過程出現(xiàn)的問題。實驗三影響植物對營養(yǎng)元素吸收的土壤因素分析一、土壤對磷固定的時間性變化及其定量測定1.本次實驗的目的和要求：化學磷肥施入土壤后隨時間推移，磷的有效性變化趨勢及其速率與強度。2．實驗內(nèi)容或原理：設計一定量的土壤，加入已知濃度的磷標準液中，經(jīng)過不同的作用時間后，將其過濾，然后測定濾液中的磷濃度，通過作用前后溶液中磷濃度的變化，就可計算出被土壤作用后失去的有效性磷的數(shù)量，同時，可根據(jù)作用時間的長短，計算出土壤對磷的固定強度。用5.00g土壤3份，分別與50ml已知濃度的磷溶液(50mg/kgP)作用1小時，24小時和168小時后，測定平衡液中的磷濃度，計算出被土壤固定的磷的數(shù)量、速度和強度。3．需用的儀器或試劑儀器：721分光光度計、烘箱試劑：①4N的NaOH；②2N的H2SO4:③2.4-二硝基酚；④鉬銻抗溶液4．實驗步驟(1)土壤與標準磷溶液的作用及待測液的制備(2)磷的定量測鉬藍比色法5．教學方式講授本次實驗的方法原理、操作步驟及注意事項，并指導學生完成整個實驗。6．考核要求該實驗要求每個學生獨立完成，所得結(jié)果和對結(jié)果的分析討論作為考核的指標。7．實驗報告要求要求寫清楚項目測定的目的意義、測定方法、原理、操作步驟、觀察結(jié)果、注意事項以及實驗過程出現(xiàn)的問題。二、土壤干濕交替變化(室內(nèi)模擬)對肥料鉀的固定及其定量測定1.本次實驗的目的和要求：鉀肥施入土壤后，遭受干濕交替變化時鉀的固定強度與速率，并尋找有效措施減少鉀的固定。2．實驗內(nèi)容或原理：在室內(nèi)模擬土壤對K+的固定實驗時，稱取一定量的土壤，加入已知濃度的鉀溶液，使之與土壤充分濕潤，放在恒溫培養(yǎng)箱中干燥；干燥后又加水濕潤，這樣反復多次，使鉀在干濕交替變化中得以固定，然后測定經(jīng)土壤固定后的鉀含量，通過比較，計算出被土壤固定的鉀的數(shù)量。取兩組20目土20.00g各兩份，分別加入250mgK2O/kg和500mgK20/mg溶液10ml，使之與土壤充分濕潤，然后在恒溫箱中（45C左右）干燥，干燥后再加10ml（蒸餾水），再進行干燥，如此反復一周，再用蒸餾水提取土壤中的鉀,測定提取液中的鉀弄隊和被土壤固定的鉀的數(shù)量。3．需用的儀器或試劑儀器：火焰光度計、烘箱試劑：氯化鉀4．實驗步驟（1） 鉀固定的模擬與待測液制備（2） 鉀的定量測定5．教學方式講授本次實驗的方法原理、操作步驟及注意事項，并指導學生完成整個實驗。6．考核要求該實驗要求每個學生獨立完成，所得結(jié)果和對結(jié)果的分析討論作為考核的指標。7．實驗報告要求要求寫清楚項目測定的目的意義、測定方法、原理、操作步驟、觀察結(jié)果、注意事項以及實驗過程出現(xiàn)的問題。實驗四植物營養(yǎng)缺素的診斷與恢復1.本次實驗的目的和要求：要求學生掌握不同缺素條件下植物的形態(tài)變化與形態(tài)診斷及缺素的施肥調(diào)節(jié)與恢復。2．實驗內(nèi)容或原理：由于施肥不足、施肥不平衡或土壤養(yǎng)分供應和植株吸收養(yǎng)分出現(xiàn)障礙等，都將使農(nóng)作物出現(xiàn)缺素癥狀。對植株缺素癥狀進行調(diào)查和分析診斷，有利于指導施肥，矯正植物營養(yǎng)的缺素癥狀。作物一旦發(fā)生缺素癥狀就會在外觀形態(tài)、長勢長相、甚至產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量上表現(xiàn)出來。對周圍主要農(nóng)作物發(fā)生的營養(yǎng)缺素情況進行調(diào)查、分析，掌握營養(yǎng)元素缺乏的田間表現(xiàn)癥狀與缺素原因。要求被調(diào)查的作物不能少于5種，每組（2人）調(diào)查三種不同作物的三種不同缺素癥狀。3．需用的儀器或試劑4．實驗步驟（1）觀察最先出現(xiàn)缺素癥狀的部位（2）觀察缺素癥狀的具體表現(xiàn)5．教學方式講授植物營養(yǎng)缺素癥狀，并指導學生完成整個實驗。6．考核要求該實驗要求每2個學生一組，獨立完成三種作物、三種不同營養(yǎng)元素缺乏的田間調(diào)查與形態(tài)癥狀描述，診斷結(jié)果、對結(jié)果的分析和缺素恢復措施作為考核的指標。7．實驗報告要求要求寫清楚項目測定的目的意義、測定方法、原理、操作步驟、觀察結(jié)果、注意事項以及實驗過程出現(xiàn)的問題。實驗五蔬菜和水體中硝態(tài)氮的測定一、蔬菜中硝態(tài)氮的測定1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的掌握酚二磺酸比色法測定蔬菜或其他農(nóng)產(chǎn)品中硝態(tài)氮的測定原理和操作方法。⑵實驗要求樣品洗滌過程防止硝態(tài)氮損失；蒸干過程防止硝態(tài)氮揮發(fā)損失；酚二磺酸試劑應與蒸干物充分接觸；溶液顯黃色后氨水仍需過量2ml。2．實驗內(nèi)容或原理蔬菜中N03-—N用70?80°C熱水在沸水浴中弱堿性飽和硼砂溶液提取，然后用亞鐵氰化鉀和乙酸鋅沉淀蛋白，用活性炭吸附葉綠素，濾液中NO3-—N用酚二磺酸比色法測定。3．需用的儀器或試劑⑴需用的儀器恒溫水浴鍋，722或723型分光光度計；玻璃研缽，100和200ml容量瓶，5ml?20ml刻度吸管，瓷蒸發(fā)皿等⑵需用的試劑酚二磺酸，飽和硼砂溶液，0.25mol?L-1亞鐵氰化鉀溶液，1mol?L-1乙酸鋅溶液，1:1氨水，活性炭等。4．實驗步驟蔬菜取可食部分f自來水洗凈f去離子水或蒸餾水洗滌f紗布擦干f切碎-稱鮮樣5.00g?20.00g（根據(jù)蔬菜硝酸鹽含量高低確定）f研磨或組織搗碎機搗碎f加飽和硼砂溶液f加70?80°C熱水f沸水浴中加熱f加亞鐵氰化鉀f加乙酸鋅f加活性炭粉f容量瓶中定容f干過濾f吸取一定體積濾液于瓷蒸發(fā)皿f加CaCO3f蒸干f加入酚二磺酸試劑f靜置f加水溶解f滴加氨水至溶液顯黃色f容量瓶中定容f于波長420nm處比色測定。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴鮮樣量的確定⑵待測液定量體積估算⑶加入酚二磺酸試劑后與蒸干物進行反應的操作⑷硝態(tài)氮標準濃度系列溶液的制作和運用⑸比色計的測定原理和使用7．實驗報告要求實驗報告要求寫明實驗目的意義、實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計算和注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。二、水體中硝態(tài)氮的測定1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的掌握紫外分光光度法測定地下水等清潔水樣中硝酸鹽態(tài)氮的原理和操作方法。⑵實驗要求水樣是否進行預處理的問題。2．實驗內(nèi)容或原理利用硝酸根離子在220nm波長處有吸收，而在275nm處不產(chǎn)生吸收而定量測定硝酸鹽氮，即A=A220—2A275校2202753．需用的儀器或試劑⑴需用的儀器紫外分光光度計；50ml容量瓶，5?20ml刻度吸管等⑵需用的試劑10%氨基磺酸，1MHCl4．實驗步驟取一定體積的清潔水樣一容量瓶一加1MHC1-加入10%氨基磺酸一定容一紫外分光光度計上測定。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴待測液定量體積的估算⑵水樣是否進行預處理的判斷方法⑶硝酸鹽態(tài)氮標準濃度系列溶液的制作和運用⑷紫外分光光度計的測定原理和使用7．實驗報告要求實驗報告要求寫明實驗目的意義、實驗原理、操作步驟、原始數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計算和注意事項以及實驗結(jié)果分析或?qū)嶒炦^程出現(xiàn)的問題。實驗六重金屬鎘在植物體內(nèi)的分布研究1．本次實驗的目的和要求⑴實驗目的1、 掌握硝酸—高氯酸消化和原子吸收法定量測定植株中鎘的原理和操作方法。2、 掌握干灰化法一1MHC1溶解法測定植株鎘的原理和方法。⑵實驗要求加入硝酸消化時嚴格控制消化溫度不宜過高；消化完全的標志是煙霧趕盡，溶液溶液無色透明?；一瘻囟葒栏窨刂圃?00°C；灰化完全的程度是灰分無黑色碳粒，呈灰白色。2．實驗內(nèi)容或原理hno3具有氧化性，將大部分有機質(zhì)氧化，并將金屬、合金等難溶物轉(zhuǎn)化為易溶態(tài)可測態(tài)，難分解的有機物在加熱的條件下用HClO4進一步氧化，使試樣中Cd等元素完全以可測態(tài)存在，隨即可進行原子吸收分光光度法定量測定。樣品加熱炭化，置于500C高溫電爐灰化至灰白色，1MHC1洗滌并定容，干過濾，濾液中的鎘用原子吸收分光光度計測定。3．需用的儀器或試劑⑴需用的儀器電熱板、原子吸收分光光度計、高溫電爐、三角瓶、漏斗、千分之一電子天平、普通電爐、瓷坩堝，容量瓶等⑵需用的試劑優(yōu)質(zhì)純的濃HNO3、濃HC1、HCIO4、1MHC1等4．實驗步驟準確稱取已制備的水稻和玉米根、莖類樣品f三角瓶f加濃硝酸浸泡過夜f電熱板上加熱至冒白煙一至白煙消盡后加入HC1O4繼續(xù)消解至溶液清澈無色f少量二次蒸餾水洗入容量瓶中定容f干過濾f原子吸收分光光度計測定。準確稱取已制備的水稻和玉米葉或籽粒樣品f瓷坩堝或石英坩堝中f電爐上炭化至不冒白煙f高溫電爐內(nèi)灰化至灰白色f1MHC1加熱溶解f定容f干過濾f原子吸收分光光度計測定。5．教學方式實驗操作過程分小班進行，即指導學生人數(shù)每位教師不得超過16人；學生實驗過程是一人一組。實驗前老師先檢查學生預習實驗內(nèi)容情況，再由老師講解實驗原理、操作方法和注意事項，學生們再動手操作，實驗過程中老師應隨時提醒學生應注意的問題或指出操作不當?shù)葐栴}，最后檢查每位學生實驗過程所得原始數(shù)據(jù)。6．考核要求⑴掌握樣品酸消化程度和灰化程度完全的標志⑵樣品量的估算⑶無焰或火焰