植物营养学实验.doc

实验一 根系阳离子交换量的测定（淋洗法） 根系是作物吸收养分的重要器官，作物根系阳离子代换量（Cation Exchange Content, CEC）的大小，大体上可反映根系吸收养分的强弱和多少，因此，测定根系阳离子代换量（CEC）对于了解作物吸收养分的能力与指导合理施肥具有一定的意义。 一、方法原理 根系中的阳离子，在稀HCl中，能被H+代换出来，而根系所吸收的H+量与代换出来的阳离子量相等。在洗去多余的HCl溶液后，用中性KCl溶液将H+代换出来，以KOH溶液滴定至pH 7.0，根据消耗KOH的浓度和用量，计算出阳离子代换量（以每1kg干根的厘摩尔数表示）。 二、操作步骤 从田间选取具有代表性的植株若干（尽可能不要损坏根系），先用水冲洗根系，再放在筛子上置于水中轻轻振荡，至洗净为止，后再用蒸馏水冲洗数次，然后切去地上部分，置于30℃烘箱中烘干（一般烘8 h以上），将烘干根样取出磨细，过18~25号筛（0.7~1.0 mm），混合均匀，贮于广口瓶中备用。 称取烘干磨细的根样0.1000 g，放入180~250 mL烧杯中，先加几滴蒸馏水使根系湿润，避免以后操作时根浮在液面上，再加0.01 mol·L -1HCl 100 mL，搅拌5 min，待根样下沉后，将大部分盐酸连同根样倒入漏斗中过滤，然后用蒸馏水漂洗至无Cl-为止（用AgNO3检验）（一般用110~200 mL蒸馏水，少量多次即可洗至无Cl-）。再用尖头玻棒将过滤纸中心穿孔，以100 mL KCl（事先调至pH 7.0）逐渐将过滤纸上的根样全部洗入原烧杯中，用pH计测定根-KCl悬浮液pH值，然后加7~8 d酸碱混合指示剂，用0.01 mol·L -1 KOH滴定至兰绿色（保持30 s不变），记下所消耗的0.01 mol·L -1 KOH 毫升数，并以此计算出根系的阳离子代换量（以每1kg干根的厘摩尔数表示）。 三、结果计算 CEC（cmol·kg-1）= NKOH×VKOH ×100 根样干重（g） 四、注意事项 1、过滤及漂洗时，溶液不超过漏斗的2/3处，并遵守“少量多次”的洗涤原则。2、滴到终点后，以摇荡10下不变色为准，如时间过长，终点会变到原来的颜色。 五、试剂配制 1、1 mol·L -1 KCl溶液；称取分析纯KCl 74.55 g，溶于800 mL蒸馏水中，用KOH调至溶液pH值到7.0后定容于1 L容量瓶中。2、0.01 mol·L -1 KOH溶液；称取分析纯KOH 0.561 g，用蒸馏水溶解后定容至1 L。3、0.01 mol·L -1 HCl；吸取比重1.19的浓HCl 0.83 mL，用蒸馏水定容至1 L。4、酸碱混合指示剂；1份0.1%中性红酒精溶液与1份0.1%次甲基兰酒精溶液混合。5、2 %的AgNO3溶液；称取2 g AgNO3溶于蒸馏水中，稀释至100 mL。 六、思考题 在实验过程中，如Cl-没有淋洗干净，会对实验结果产生什么影响？ 结合表1.1，说明本实验结果对指导施肥有什么意义？ 表1 常见作物CEC及吸收能力 作物种类 根悬浊液的pH值 CEC（cmol·kg-1） 吸收能力 豆科作物、豆科绿肥、油菜、肥田萝卜、荞麦等 3.2~3.5 35 强 玉米、西红柿、马铃薯、芝麻等 3.6~4.0 20-35 中等 小麦、小米、水稻等 4.0 20 弱 实验二 植物根系对矿质元素的选择吸收 植物的根对矿质元素具有选择吸收的特性，甚至同一盐类的阴离子和阳离子，也以不同的比例进入植物体内，所以盐可分为生理酸性盐、生理碱性盐和生理中性盐。由于阴离子和阳离子吸收上的差别，使得培养液的成份逐渐改变。所以用水培法栽培植物时，必须时常更换培养液。通过实验可以了解植物根系对矿物质盐类的选择吸收。 一、原理 根据植物对同一盐类的阴离子和阳离子吸收量的不同，从而改变溶液pH值，来证明植物对矿质盐类选择吸收的特性。 二、器材和药品 1、材料准备培养好具有相当大根系的小麦或其它植物的根系。 2、仪器 （1）pH计及pH试纸；（2）培养用的器具；（3）试剂瓶；（4）量筒；（5）烧杯；（6）洗瓶；（7）吸水纸等。 3、试剂 （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、方法与步骤 1、取培养器具，分别倒进0.01 mol/L (NH4)2SO4, 0.02 mol/L NaNO3, 0.01 mol/L NH4NO3溶液。2、放置材料之前测定溶液的pH值。3、将实验材料的根系洗净放在培养器具内，根系浸在溶液中。4、培养3-7天后用pH计测量溶液的pH值，看有否变化。 四、注意事项 材料应生长良好、大小一致、