植物營養元素實驗指導

2021-09-08 14:46:48 字數 4598 閱讀 3146

揚州大學

二零零六年九月

實驗教學的目的與要求

通過實驗驗證課堂教學中所學習到的某些植物營養的原理和現象,提高學生動手能力、分析能力和綜合能力,從而使學生掌握並鞏固植物營養的基本知識和原理,為進一步學習專業課程及其生產實踐提供堅實的基礎。

目錄實驗一植物根系對礦質元素的選擇吸收

植物的根對礦質元素具有選擇吸收的特性,甚至同一鹽類的陰離子和陽離子,也以不同的比例進入植物體內,所以鹽可分為生理酸性鹽、生理鹼性鹽和生理中性鹽。由於陰離子和陽離子吸收上的差別,使得培養液的成份逐漸改變。所以用水培法栽培植物時,必須時常更換培養液。

通過實驗可以了解植物根系對礦物質鹽類的選擇吸收。

一、原理

根據植物對同一鹽類的陰離子和陽離子吸收量的不同,從而改變溶液ph值,來證明植物對礦質鹽類選擇吸收的特性。

二、器材和藥品

1.材料準備

培養好具有相當大根系的小麥或其它植物的根系。

2.儀器

(1)ph計及ph試紙;(2)培養用的器具;(3)試劑瓶;(4)量筒;(5)燒杯;(6)洗瓶;(7)吸水紙等。

3.試劑

(1)0.01 mol/l (nh4)2so4 溶液

(2)0.02 mol/l nano3溶液;

(3)0.01 mol/l nh4no3溶液;

三、方法與步驟

1.取培養器具,分別倒進0.01 mol/l (nh4)2so4, 0.02 mol/l nano3, 0.01 mol/l nh4no3溶液。

2.放置材料之前測定溶液的ph值。

3.將實驗材料的根系洗淨放在培養器具內,根系浸在溶液中。

4.培養3-7天後用ph計測量溶液的ph值,看有否變化。

不同處理溶液ph值變化

四、注意事項

材料應生長良好、大小一致、根系發達。

五、作業

1.何謂生理酸性鹽、生理鹼性鹽?

2.從所獲得的實驗結果中可以得出什麼結論?

實驗二單鹽毒害與混合鹽的拮抗作用

單鹽毒害和離子間的拮抗作用與原生質及原生質膜中的親水膠體有關,離子價數越高,其消除單鹽毒害作用所需的濃度越低。實踐證明k+能使原生質粘度變小,而ca2+則能使原生質粘度變大。利用單鹽或混合鹽溶液進行試驗,即能明顯觀察到此種現象;同時進一步了解礦質元素的相互作用。

一、原理

礦質離子特別是陽離子,對原生質理化特性和生理機能有很大影響,當某一種離子單獨存在時常能破壞原生質的正常狀態而發生毒害作用。如果在單鹽溶液中,加入少量其它鹽類,則產生拮抗作用而可消除或緩解毒害。

二、器材與藥品

1.材料準備

真葉尚未長出的油菜幼苗或其它植物的幼苗。

2.儀器

(1)培養缽;(3)燒杯;(4)量筒。

3.藥劑

(1)0.12 mol/l kcl溶液;

(2)0.12 mol/l nacl溶液;

(3)0.24 mol/l cacl2溶液;

(4)0.24 mol/l mgcl2溶液;

(5)0.12 mol/l nacl 100 ml+0.24 mol/l cacl2 1 ml+0.12 mol/l kcl 2.2 ml;

(6)0.12 mol/l nacl 100 ml+0.24 mol/l mgcl2 1ml+0.12 mol/l kcl 2.2 ml。

三、方法與步驟

1.取培養缽6個,分別裝滿6種溶液,貼上標籤。

2.挑選真葉未出芽鞘,大小相等,根系生長一致的幼苗,在蓋板上每孔用海綿移植一株,使根系能觸到溶液,在25-28℃,光線適宜的地方培養,需要時補足蒸餾水,一星期左右觀察結果,特別注意根的生長情況。

四、作業

1.記錄幼根、幼莖的長度。

2.何謂單鹽毒害?

3.何謂拮抗作用?

實驗三用水培法研究ph對植物生長的影響

一、原理

用完全營養液培養植物時,另用緩衝液調整營養液促使其保持在不同的ph條件下,目的在於了解不同ph對植物生長的影響。

二、材料及裝置

1 玉公尺幼苗

2 克諾普氏完全營養液

(1)ca(no3)2 1.0g

(2)kh2po4 0.25g

(3)mgso4·7h2o 0.25g

(4)kcl 0.125g

(5)5 % 檸檬酸鐵 1滴

(6)h2o 1 l

3 ph試紙

4 培養缽

5 緩衝溶液ph各為4,5,6,7,8等5種

磷酸氫二鈉-檸檬酸緩衝液

0.2 mol/l na2hpo4:na2hpo4 28.40g/l或na2hpo4·2h2o 35.61g/l。

0.1 mol/l 檸檬酸:檸檬酸(c6h8o7·h2o)21.01g/l。

三實驗步驟

用水培裝置,將培養液加入培養缽中,用相應的緩衝溶液調整ph為4,5,6,7,8,並用打了孔的蓋蓋上,然後把 3 片葉的玉公尺幼苗植株用海綿通過小孔固定在蓋上,使整株根系浸入培養液中,裝好後把培養缽放在陽光充足、溫度適宜的地方。實驗管理按水培操作。

四實驗結果與分析

實驗進行1-2周以後,比較培養在各種不同ph條件下植物高度、色澤、生長狀況、根系發展等方面的差異,說明哪一種ph值最適於供試植物的生長。

實驗四作物根系陽離子代換量(cec)的測定

一、意義

根系是作物吸收養分的重要器官,作物根系陽離子代換量(cation exchange content, cec)的大小,大體上可反映根系吸收養分的強弱和多少,因此,測定根系陽離子代換量(cec)對於了解作物吸收養分的能力與指導合理施肥具有一定的意義。

二、原理

根系中的陽離子,在稀鹽酸中,能被氫離子代換出來,而根系所吸收的氫離子量與代換出來的陽離子量相等。在洗去多餘的鹽酸溶液後,用中性氯化鉀溶液將氫離子代換出來,以氫氧化鉀溶液滴定至ph 7.0,根據消耗氫氧化鉀的濃度和用量,計算出陽離子代換量(每百克幹根的毫摩爾數)。

三、試劑配製

1.1 mol/l kcl溶液:稱取分析純氯化鉀74.55 g,溶於800 ml蒸餾水中,用氫氧化鉀調至溶液ph值到7.0後定容於1 l容量瓶中。

2.0.01 mol/l koh溶液:稱取分析純氫氧化鉀0.561 g,用蒸餾水溶解後定容至1 l。

3.0.01mol/l hcl:吸取比重1.19的濃hcl 0.83 ml,用蒸餾水定容至1 l。

4.酸鹼混合指示劑:1份0.1%中性紅酒精溶液與1份0.1% 次甲基蘭酒精溶液混合。

5.2 % 的agno3溶液:稱取2 g agno3溶於蒸餾水中,稀釋至100 ml。

四、操作步驟

選取具有代表性的植株若干(盡可能不要損壞根系),先用水沖洗根系,再用蒸餾水沖洗數次,然後切去地上部分,置於30℃烘箱中烘乾(一般烘8小時以上),將烘乾根樣取出磨細,過18-25號篩(0.7-1.0 mm),混合均勻,貯於廣口瓶中備用。

稱取烘乾磨細的根樣0.1000 g,放入200 ml燒杯中,先加幾滴蒸餾水使根系濕潤,避免以後操作時根浮在液面上,再加0.01 mol/l hcl 100 ml,攪拌5分鐘,待根樣下沉後,將大部分鹽酸連同根樣倒入漏斗中過濾,然後用蒸餾水漂洗至無氯離子為止(用agno3檢驗)(一般用110-200 ml蒸餾水,少量多次即可洗至無氯離子)。

再用尖頭玻棒將過濾紙中心穿孔,以100 ml kcl(事先調至ph 7.0)逐漸將過濾紙上的根樣全部洗入原燒杯中,用ph計測定根-kcl懸浮液ph值,然後加7-8滴酸鹼混合指示劑,用0.01 mol/l koh滴定至蘭綠色(保持半分鐘不變),記下所消耗的0.

01 mol/l koh 毫公升數,並以此計算出根系的陽離子代換量(以每100克乾根的毫摩爾數表示)。

cec(mol/100g根)=

五、注意事項

1.過濾及漂洗時,溶液不超過漏斗的2/3處,並遵守「少量多次」的洗滌原則。

2.滴到終點後,以搖盪10下不變色為準,如時間過長,終點會變到原來的顏色。

附表六、結果計算(原始資料及計算結果)

實驗五土壤對磷的吸附等溫曲線測定

一、 意義

吸附等溫曲線(sorption isothorms)是描述吸附劑與吸附物相互作用,在達到平衡時被吸附劑吸附的量與吸附物間所存在的量之間所表現的一種曲線關係,由於吸附量受溫度變化的影響很大,製作曲線時必須在恆溫下進行,所以稱等溫吸附曲線。近年來對土壤磷狀況的研究工作證明,土壤對磷的吸附等溫曲線關係基本符合langmuir方程。並可根據此方程推導出一些有關土壤供鱗狀況的物理化學指標。

由於磷在土壤中的變化極為複雜,存在的形態尚難進行直接測定。至於哪種形態的磷對作物是有效的那就更難區分了。因為目前所採用的化學試劑提取法測定「有效磷」的量是模擬根系分泌物呈酸性,而近年來根際微區土壤的研究表明,根標微區的ph值一般都高於非根際土壤1個單位以上。

化學提取法受土壤性質影響很大,同一土壤用不同提取劑所測得的土壤「有效磷」或用同一提取劑浸提不同土壤所測得的土壤「有效磷」差異很大,難以反映土壤中磷的真實的情況,沒有一種化學試劑提取法能普遍適應一切土壤。所測得的「有效磷」只能是乙個經驗性的數值,不能反映土壤磷素的**容量與強度,只具有相對意義。可見化學試劑提取法所測得的「有效磷」,並不等於生物有效磷。

化學試劑法提取的相對量只有與一定的田間生物試驗結果相一致,才具有實用價值。

由於磷酸鹽在土壤中的活性,受土壤吸附作用與呼吸作用的過程所支配,測定和表述土壤與磷酸鹽關係的指標時,應該反映出該種土壤的吸附性質,而且吸附等溫曲線測定土壤供磷狀況,不僅可反映土壤對磷的上述吸附性質,還可用物理化學指標表述土壤有效磷。因此比較化學試劑提取法具有一定的優越性。

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