植物生长区域测定的实验报告

【实验目的】

1． 了解植物体内N、P、K测定的意义和方法

2． 掌握如何测定植物体中N、P、K的实验技能

【实验原理】

植物体主要由C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等十几种元素组成，除此以外还包括Ca、Zn、Mn、B、Mo，但需要量较少。

在通常条件下，植物利用太阳光能，从空气中获得C，从水中获得氢和氧，而N、P、K等元素则是来源土壤肥力。在栽培过程中，能够知道植物的需要和土壤内N、P、K变动的情况，对考虑施肥措施是有帮助的，因此测定土壤及植物体内的N、P、K是很重要的。

硝态N测定：硝态N是硝酸的阴离子（NO3-），它是强氧化剂，所以鉴定N-离子几乎都用氧化反应，用二苯胺（C6H5）2NH的方法，这个方法的原理是在NO3-存在时二苯胺被硝酸氧化而显蓝色。

有效P和无机P测定：P与钼酸铵反应生成磷钼酸铵，然后以氧化亚锡作为还原剂时，使磷钼酸铵还原为“磷钼兰”（低价钼化合物混合物）溶液呈兰色。此法能测土壤有效P，过磷酸钙中有效P和植物体内的无机磷。

速效K的测定：四苯硼钠〔NaB(C6H5)4〕与钾离子生成白色沉淀为四苯硼酸钾〔KB(C6H5)4〕

【实验材料和试剂】

在完全培养液、缺乏N、P、K、Fe的营养液中培养四周的玉米苗。

硝态氮试剂、磷试剂Ⅰ、磷试剂Ⅱ、K试剂、标准溶液1、5、10、20、40ppm。

【实验方法】

1． 植物组织浸提液制备

将植物剪成小块，称取1g，迅速倒入已沸腾的蒸馏水（约10ml）烧杯中，用毛细玻璃棒经常搅动，小火煮十分钟，煮液倒入10ml容量瓶中，另加少量蒸馏水，继续小火煮植物材料5分钟，浸提液倒入上述容量瓶内，再以少量蒸馏水洗植物材料，使最后容量为10ml。

植物组织在计算含量时要乘以10，因每克鲜组织稀释了10倍。

2． 硝态N测定

在白瓷板的凹内分别滴入1、5、10、20、40ppm的混合标准液1滴，然后将待测液（植物浸提液）分别滴入其他凹内，最后每个凹内各加5滴二苯胺硫酸溶液，用毛细玻璃棒搅匀，3-5分钟，观察标准液与待测液蓝色变化，待测液的蓝色近似于某标准液的蓝色，就是待测液的硝态N含量。

3． 有效P和无机P测定

在白瓷板的凹内，分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液各5滴，然后加入钼酸铵硫酸溶液1滴，用毛细玻璃棒搅匀后，加入氧化亚锡甘油溶液1滴，搅匀，比较标准液和待测液的蓝色，求出待测液的有效P的含量（ppm），蓝色愈深，有效磷含量愈高。

4． 速效K测定

在透明凹玻璃的凹内，分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液1滴，然后加四苯硼钠溶液1滴，十分钟后在阳光下比较标准液与待测液的白色混浊，找出相应的钾含量。

【实验结果】

（在制备浸提液时每克植物鲜组织稀释了10倍,所以在计算含量时要乘以10）

【实验结果分析】

1. 缺氮条件下培养的玉米苗生长缓慢，但叶绿素含量并未显著降低，但硝态氮含量明显少，说明大部分氮以有机态存在，而同时磷元素的含量非常低，说明氮元素影响磷的吸收，这可能是因为植物生长时，高氮素水平下的根系需要更多的NAD(P)H和ATP参与氮的代谢，从而增强磷的吸收，反之则减少磷的吸收，同时植物根系过低的代谢水平影响了钾离子的吸收。

2. 缺磷条件下培养的玉米苗磷含量相当低。是因为植株缺磷时，根保留其所吸收的大部分磷，地上部分发育所需的磷主要靠茎叶中磷的再利用，营养器官中的无机态磷含量明显下降。又因为缺磷时，作为抗逆机制，光合产物运到根系的比例增加，根部呼吸作用增强，吸收的其它的元素反而多，植株长势也好。

3. 缺钾情况下，磷含量降低，首先多种酶的活性取决于细胞质内钾离子的浓度，稳定的钾离子含量是细胞进行正常代谢的保证，更重要的是，钾的吸收可以使氢离子泵出，导致根外PH值降低并建立质子驱动力，同时使磷酸根载体质子化，促进磷的吸收，但钾元素不足，就影响了磷元素的吸收。

4. 缺铁情况下，磷的含量显著降低，可能是由于一种抗逆机制，因为无机磷的存在会进一步降低铁的有效浓度。