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稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究

稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究
稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究

第29卷第3期 山东农业大学学报 1998年9月 V o l.29№3 Journal of Shandong A gricultural U niversity Sep t.1998

稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究Ξ

汪 军 韩红岩 李红双

(山东农业大学遗传所)

【摘 要】 用(1+1)硝酸消化植物样品,用I CP—A ES和FAA S—FES测定锌、磷、硼、锰、

铁、镁、钙、铜、钾9种元素,无论样品中元素含量高低,其结果与标准值相一致。该方法较常

规法简易、准确、适用。

关键词:(1+1)硝酸;植物矿质元素;I CP—AES;FAAS—FES

中图法分类号:Q946191

A M ETHOD RESEARCH OF D I L UTED N ITR I C

AC I D(HNO3)D IGET I ON F OR M INERAL EL E M ENTS IN PLANT

W ang Jun,H an Hongyan,L i Hongshuang

(Institu te of C rop Genetics and B reed ing,S hand ong A g ricu ltu ra l U n iversity,T a ian,271018) Abstract T h is research in troduces m ineral elem en ts of K,Ca,M g,P,Cu,Fe,Zn,M n, and B in p lan t w h ich w ere digested w ith HNO3(1+1).T he digesti on so lu ti on w ere analysed by inductively coup led p las m a atom ic em issi on spectro scop ly(I CP-A ES)and flam e atom ic ab so rp ti on spectro scop ly-flam e em issi on sp ectro scop ly(FAA S-FES). T he con ten ts of these elem en ts,either h igh o r low,are iden tical w ith certified values. T h is m ethod is si m p le,accu rate and app licab le.

Key words HNO3(1+1);p lan t;m ineral elem en ts;I CP-A ES;FAA S-FES

植物中的矿质元素是植物生长必不可少的。通过分析各营养元素的含量,能够正确指导施肥和田间管理,随着现代化仪器广泛应用〔1,2,3〕,大大简化了分析手续,但样品的前处理是一个制约因素,以往样品通常采用高温灰化和硝酸一高氯酸消化法。前者,常造成一些元素的挥发损失和污染,后者不安全,又因温度过高会造成硼损失。有人用6m o l L盐酸煮沸浸提,而不必彻底分解有机物〔4〕,以后陆续有用盐酸提取的文献报道〔5,6,7,8,9〕,我们发现锌、磷、硼、锰、铁、镁、钙、铜8个元素,结果准确,而重要的钾元素的测定结果偏低,本文用(1+1)硝酸消化植物样品中的9个元素,处理液用I CP—A ES和FAA S—FES测定结果具有很好的准确度和精密度。

Ξ收稿日期:1997—05—09

1 材料与方法

111 材料

珀金—埃尔默I CP 6500电感耦合等离子体单道扫描光谱仪,系统5000光度计,倒数线色散率0165nm mm (UV ),高频发生器(27.12M H Z )可拆卸石英炬管,垂直雾化器,双筒雾室,蠕动泵进样,P -E 7300型计算机,PR —210型打印机,正向功率1K W ,观察高度1610mm ,等离子气流量13.0L m in ,辅助气流量0.5L m in ,载气流量019L m in ,氩气。

112 菲利蒲SP 9原子吸收分光光度计

113 标准溶液用光谱纯或高纯试剂配制,使用混合标准溶液、盐酸、硝酸、高氯酸均为优级纯试剂,蒸馏水为亚沸点石英蒸馏器二次蒸馏,玻璃器皿用(1+1)硝酸浸泡一夜后使用。

2 样品处理方法

211 (1+1)硝酸消化法 

称取过60目尼龙筛样品1.××××g 于100m l 三角瓶中,加(1+1)硝酸20m l ,放上小漏斗,在可调电炉上慢慢加热、微沸,直至样品完全溶解(切勿蒸干),冷却过滤,加015m l 100Λg m l 钴作内标,定容于50m l 容量瓶中,摇匀待测。212 4m ol L 盐酸煮沸浸提法

称取过60目尼龙筛样品11××××g 于100m l 三角瓶中,加4m o l L 盐酸20m l ,放上小漏斗,在可调电炉上微沸20m in ,稍冷,用蒸馏水洗四壁,再微沸20m in (剩余约15m l )冷却过滤,用015m o l L 盐酸洗三角瓶和滤渣数次,收集于50m l 容量瓶中,加015m l 100Λg m l 钴作内标,定容,摇匀待测。213 硝酸—高氯酸消化法

称取11××××g 样品于100m l 三角瓶中,加10m l 硝酸,放上小漏斗,浸泡过夜,置可调电炉上微火加热使颗粒溶化稍冷,再加5m l 硝酸和3m l 高氯酸,继续加热使二氧化氮慢慢逸出,试样溶解,溶液变透明,继续升温加热至高氯酸崩沸,溶液冒浓白烟,剩余约2m l (切勿蒸干),取下冷却,用011m o l L 硝酸洗四壁并微热使结晶物溶解,过滤到50m l 容量瓶中,加015m l 100Λg m l 钴作内标,定容,摇匀待测。

3 结果与讨论

311 谱线选择、检出限和背景校正

从I CP 光谱线表中选出信背比高,检出限低的线,用光谱图模态对每条分析线扫描,单元素标准溶液、空白和各种试样在1nm 范围的光谱描迹图,从中查看分析线的重叠、杂散光干扰和背景轮廓,最后确定各元素的分析线和背景校正位置,检出限是用接

?633?山东农业大学学报 29卷

近空白的混合标准液连续测定10次,按其标准偏差的两倍计算,结果列于表1。

表1 各元素的分析线、检出限和背景校正

Table 1 Analytical wavelen th ,detection li m its ,background correction

元 素

E lem ent 波 长(nm )

w avelength

检出限(Λg m l )

D etecti on li m its

背景校正(nm )

Background co rrecti on

Zn 213.850.002-0.078P 214.910.16+0.058B 249.770.01+0.060M n 257.610.001+0.060Fe 259.940.01+0.060Ca 317.930.02-0.075Cu 324.750.006-0.075M g 383.230.13-0.065

K

404.72

50

312 内标的应用

(1+1)硝酸消化和4m o l L 盐酸浸提一样,都含有一定量的有机溶解物,不同的样

品消化液所含有机物又有一定差异,这和完全消化分解有机物不一样,会引起试样粘度

和雾化效率的差异,影响结果的准确度,用内标法消除这种物理干扰,钴228161谱线为内标分析线,含量为1Λg m l 。313 3种前处理方法的结果对照

选择了9种植物样品,用3种处理方法处理,进行结果比较(表2),从表2可以看出,元素硼和钾有差别,对于硼,4m o l L 盐酸浸提和(1+1)HNO 3消化结果基本一致,HNO 3-HC l O 4消化法结果普遍偏低,是因为在消化过程中,高温使硼易形成挥发性的

化合物而损失。对于钾,(1+1)HNO 3和HNO 3-HC l O 4两种消化法结果相符,而4m o l

L HC l 浸提法普遍偏低,是因为在测定时,大量C l -的存在使钾原子化程度不完全所致。其余7个元素3种处理方法结果一致。

314 标准参考物质分析结果和精密度

(1+1)HNO 3消化和4m o l L HC l 浸提一样,在处理过程中,温度不高,没有元素损

失,但待测元素能否提取完全,分析测定标准参考物质是验证准确度的最佳方法。我们用(1+1)HNO 3测定了果树叶标样GB 7171—87、标准参考物质82301桃叶、GBW 85601茶叶标样和标准物质小麦粉GBW 08503,进一步验证其准确度(表3)。结果表明,本法对上述9种元素,无论是高含量还是低含量组分,都与标准值有较好的一致性。说明(1+1)HNO 3消煮法虽然在消化完成后有一些有机物未分解,但能够完全提取植物样品中的9个元素,消化液用I CP -A ES 和FAA S —FES 测定,其结果具有很好的准确度。

?

733?3期 汪军等: 稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究

表2 3种前处理方法的分析结果3

Table 2 The result of HNO 3(1+1)digestion ,4m ol L HCl extraction and HNO 3-HCl O 4digestion

样品

Samp le

方法

M ethod

元素E lem ent

K (%)

Ca (%)M g (%)P (%)Cu

(Λg g )Zn

(Λg g )Fe

(Λg g )M n

(Λg g )B

(Λg g )烟草

Tobacco

HNO 3(1+1)0.5922.720.4540.22118.432.8373.8161.238.24mo l L HC l 0.5342.690.4570.21818.133.0369.9160.139.1HNO 3-HC l O 4

0.6012.730.4530.22918.432.5375.1161.734.5罗布麻

B luish dogbane

HNO 3(1+1)0.4531.690.5180.20114.846.6738.181.243.74mo l L HC l 0.4091.630.5200.20213.946.5721.980.743.9HNO 3-HC l O 4

0.4541.650.517

0.201

14.547.1730.882.140.1甘草

L ico rice

HNO 3(1+1)0.4630.9160.2720.080611.828.5672.043.326.84mo l L HC l 0.4120.9200.2750.080611.329.4659.243.727.1HNO 3-HC l O 4

0.4610.9170.2720.081112.127.5670.144.223.5苹果

A pp le

HNO 3(1+1)1.681.040.5010.22534.725.217820.572.54mo l L HC l 1.511.050.5010.22133.424.716919.273.0HNO 3-HC l O 4

1.681.030.5020.22734.625.018119.863.2玉米籽

M aize kernel

HNO 3(1+1)1.770.1880.1820.37512.120.111.515.224.44mo l L HC l 1.600.1850.1830.37310.921.510.816.324.5HNO 3-HC l O 4

1.750.189

0.182

0.381

11.521.312.115.520.1玉米须

M aize fibril

HNO 3(1+1)0.4260.1710.09840.08205.8643.069.724.77.484mo l L HC l 0.3850.1690.09870.08175.4742.068.224.17.50HNO 3-HC l O 4

0.430

0.1750.09800.0823

6.0143.569.724.16.31黄瓜

Cucum ber

HNO 3(1+1)0.4560.03120.1570.15325.130.511.219.715.64mo l L HC l 0.4110.03090.1560.15325.831.210.818.815.9HNO 3-HC l O 4

0.4570.03110.1570.15725.730.410.920.712.1大豆粒

Bean kernel

HNO 3(1+1)3.210.1920.3010.75411.940.523.371.913.64mo l L HC l 2.970.1950.3100.75511.242.323.570.113.8HNO 3-HC l O 4

3.210.191

0.309

0.747

11.442.123.372.510.4山楂

H aw tho rn

HNO 3(1+1)0.4430.1930.07210.07824.375.12103.05.1334.64mo l L HC l 0.4000.1950.07320.07714.055.32110.25.1035.1HNO 3-HC l O 4

0.441

0.1920.07320.0779

4.21

5.25

109.7

5.14

30.7

3各数字均为三次平行的平均值

?833?山东农业大学学报 29卷

表3 标准参考物质分析结果

Table 3 The analytical results of st andard mater i als

元素

E lem ent GB 7171-87果叶

O rchard leaves 82301桃叶3Peach leaves 82301GBW 85601茶叶3

3

T ea leaves GBW 85601GBW 08503小麦3

33

W heat GBW 08503(1+1)

HNO 3

标准值

Certified values (1+1)HNO 3标准值

Certified values (1+1)HNO 3标准值

Certified values (1+1)HNO 3标准值

certified values K (%)1.651.51~1.712.112.17±0.16

1.911.97±0.130.188

0.198±0.014

Ca (%)1.491.42~1.541.600.2750.280±0.0200.04500.0441±0.0022M g (%)0.5010.433~0.5090.4570.47±0.03

0.2200.224±0.0180.05610.551±0.0021P (%)0.1780.166~0.1860.2850.4150.426±0.0220.1620.15Cu (Λg g )32.729.5~34.19.510.4±1.617.116.2±1.84.264.40±0.31Zn (Λg g )14.914.1~15.524.622.8±2.539.838.7±3.824.522.7±2.0Fe (Λg g )115.0108~126415.0431±29361.2373±2238.639.8±2.6M n (Λg g )25.224.6~25.871.875.4±5.4769766±28

20.219.6±1.0

B (Λg g )

43.0

32.8~39.4

47.6

45.832.7

18.9

382301桃叶的钙和磷无标准值,硼仅为参考值。

3Peach leaves ,82301,have no certified values of Ca and P ,B value only as reference 。33茶叶标样GBW 85601的硼无标准值。

33T ea leaves GBW 85601,have no certified value of B 333GBW 08503小麦粉磷为参考值,硼无标准值。

333W heat GBW 08503,has no certified value of P ,B value only as reference .

精密度的测定用一种苹果叶样进行十份平行分析,方法精密度列于表4,结果表明,9个元素的变异系数都小于5%,可见本方法具有较高的精密度。

表4 (1+1)硝酸消化方法的精密度

Table 4 The m ethod prec ision of HNO 3(1+1)digestion

项目

Item

K (%)

Ca (%)

M g (%)

P (%)

Cu (Λg g )Zn (Λg g )Fe (Λg g )M n (Λg g )B (Λg g )平均值

M ean values

1.551.030.4130.30230.529.322124.571.5SD 0.030.010.010.0030.53.25.41.80.9CV (%)

0.1

1.5

2.7

2.5

3.1

1.4

2.1

2.9

4.2

4 结论

用(1+1)硝酸消化植物样品,能够完全提取植物样品中的钙、镁、钾、磷、铜、锌、铁、锰、硼等9个营养元素,消化液过滤用I CP —A ES 和FAA S —FES 测定,其结果具有良

好的准确度和精密度,本方法比其它法具有安全,操作简单、准确、快速的优点,是一种

?

933?3期 汪军等: 稀硝酸消化植物中矿质元素的方法研究

好的植物样品处理方法。

参 考 文 献

1 郭雷等1植物组织灰分中常量、微量及痕量元素的电感耦合等离子体发射光谱分析《光谱与光谱分析》

11984,4(6):56~61

2 Chao Yong ,et al .D igesti on of p lant tissue fo r analysis by I CP em issi on spectro scopy ,Comm .So il Sci .P lant A nal

.,1985,16(9):943~9583 Kuennen ,R W ,et al .P ressure disso luti on and real samp le m atrix clibrati on fo r m ultielem ent analysis of raw

agricultural crop s by inductively coup led p las m a atom ic em issi on spectrom etry ,A nal ,Chem .1982,54(13):2146~2150

4 P rem i ,P R ,et al .Spectrovisi on ,1969,19:15

5 浙江农科院中心室仪器组1应用原子吸收光谱法测定植株中Ca 、M g 、M n 、Fe 、Zn 、Cu 的含量,植物生理通

讯.1980,(5):56~59

6 唐桂礼,丁茹,1N 盐酸萃取法测定茶样中主要矿质元素的初步研究.中国茶叶.1986,(2):27~28

7 M iyazaw a ,M ,et al .D eter m inati on of Ca ,M n ,P ,M g ,Cu ,Zn ,Fe ,and pho spho rus in coffee ,soya ,bean ,co rn 2m aize ,sunflow er and pasturegrass leaf tissues by a hydroch lo ric acid extracti on m ethod ,Comm .So il Sci .P lant A nal

.,1984,15(12):141~1478 H unt ,J .D ilute hydroch lo ric acid extracti on of p lant m aterial fo r routine cati on analysis ,Comm .So il Sci .

P lant A nal

.,1982,13(1):49~559 何承顺1果树叶片中营养元素的盐酸煮沸提取I CP 发射光谱分析1园艺学报,1989,16(1):29~33

作者简介:汪军,男,30岁,助理实验师,1991年7月毕业于曲阜师范大学化学专业,现在山东农业大学作物遗传育种研究所工作,主要从事化学,生物化学方面的分析和研究工作,在国内外学术刊物上发表论文近十篇。

?

043?山东农业大学学报 29卷

植物生理学实验课程

《植物生理学实验》课程大纲 一、课程概述 课程名称(中文):植物生理学实验 (英文):Plant Physiology Experiments 课程编号:18241054 课程学分:0.8 课程总学时:24 课程性质:专业基础课 前修课程:植物学、生物化学、植物生理学 二、课程内容简介 植物生理学是农林院校各相关专业的重要学科基础课,是学习相关后续课程的必要前提,也是进行农业科学研究和指导农业生产的重要手段和依据。本实验课程紧密结合理论课学习内容,加深学生对理论知识的理解。掌握植物生理学的实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学的基本理论是非常重要的。本大纲体现了植物生理学最实用的技术方法。实验内容上和农业生产实践相结合,加强学生服务三农的能力。实验手段和方法上,注重传统、经典技术理论与现代新兴技术的结合,提高学生对新技术、新知识的理解和应用能力。 三、实验目标与要求 植物生理学实验的基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面的基本研究方法和技能,包括基本操作技能的训练、独立工作能力的培养、实事求是的科学工作态度和严谨的工作作风的建立。开设植物生理学实验课程,不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识的理解,而且对培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。 要求学生实验前必须预习实验指导和有关理论,明确实验目的、原理、预期结果,操作关键步骤及注意事项;实验时要严肃认真专心操作,注意观察实验过程中出现的现象和结果;及时将实验结果如实记录下来;实验结束后,根据实验结果进行科学分析,完成实验报告。 四、学时分配 植物生理学实验课学时分配 实验项目名称学时实验类别备注 植物组织水势的测定3学时验证性 叶绿体色素的提取及定量测定3学时验证性 植物的溶液培养及缺素症状观察3学时验证性 植物呼吸强度的测定3学时设计性 红外CO2分析仪法测定植物呼吸速率3学时设计性选修 植物生长物质生理效应的测定3学时验证性 植物种子生活力的快速测定3学时验证性

植物生理学 植物的矿质营养复习进程

第三章植物的矿质营养 第一节植物必需的矿质元素 一植物体内的元素 方法:将植物烘干,充分燃烧. 气体:C、H、O、N。灰分:不能挥发的残烬物。 灰分元素:以氧化物形式存在于灰分中的元素(矿质元素)。(氮不是矿质元素) 二植物必需的矿质元素和确定方法 (一)方法: 1 溶液培养法(水培法water culture method):在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培 植物的方法。 2 砂基培养法(砂培法):用洗净的石英砂或玻璃球等,加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。 3 气培法(aeroponics) :将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法称为气培法。 (二)植物必需的矿质元素 19种:大量元素:C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg、Si 微量元素:B、Cu、Zn、Mn、Mo、Cl、Fe、Na、Ni (三)矿质元素必需具备的条件 1、由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史; 2、除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常; 3、该元素物营养生理上能表现直接的效果,而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。 三植物必需的矿质元素的生理作用及缺乏症 1 氮 (1)生理作用 1)氮是构成蛋白质的主要成分。 2)氮是叶绿素的成分。 3)氮是维生素的成分。 4)氮是拟脂的成分。 5)氮是植物激素和生物素的成分。 (2)吸收形式 NH4+或NO3- ;尿素、氨基酸。 (3)充足、缺乏时的症状 氮肥过多时:营养体徒长,抗性下降,易倒伏,成熟期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥,还是有好处的。 植株缺氮时:植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶片小而薄;叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开始逐渐向上。 2 磷 生理作用: (1)是磷脂的成分、参与膜的形成。 (2)是核苷酸的主要成分。 (3)在碳水化合物代谢中起重要作用。 (4)促进氮的代谢。 (5)对脂肪的代谢也有影响。

植物的矿质营养练习题

第二章植物的矿质营养 一、名词解释 1.必需元素 2.微量元素 3.矿质元素的被动吸收 4.矿质元素的主动吸收 5.生理酸性盐 6.生理碱性盐 7.生理中性盐 8.胞饮作 用9.可再利用元素 10.离子通道 11. 载体蛋白 12.单盐毒害 13. 诱导酶14.生物固氮15.离子拮抗 16.叶片营养 二、填空题 1. 离子扩散的方向取决于和。 2. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式 为、和。3. 外界溶液的 pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说,阳离子的吸收随 pH 值的升高 而,而阴离子的吸收随 pH 值的升高 而。 4. 缺乏元素时,果树易得“小叶病”,玉米易得“花白叶病”。 5. 缺乏元素时,禾谷类易得“白瘟病”、果树易得“顶枯病”。 6. 缺乏元素时,油菜“花而不实”,小麦“穗而不实”,棉花“蕾而不花”,甜菜易得“心腐病”,萝卜易得“褐心病”。 7. 和两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。 8. 植物吸吸的 NO 3 -运到叶片后,在中 由酶催化产生,然后以 HNO 2 形式运到,由酶催化,接 受提供的电子而还原成。 9. 在植物生理研究中常用的完整植物培养方法 有、和。 10. 水培时要选用黑色溶器,这是为了防止。 11.栽培叶菜类植物时,应多施肥。 12.主动吸收包括和种形式。 13.植物主动吸收矿质元素的主要特点 是和。 三、选择题 ()1. 植物根部吸收的无机离子向植物地上部运输时主要通过 A.韧皮部 B.质外体 C.转运细胞 D.共质体()2. 影响根毛区主动吸收无机离子最重要的原因是 A.土壤中无机离子的浓度 B.根可利用的氧 C.离子进入根毛区的扩散速度 D.土壤水分含量 ()3. 在维管植物的较幼嫩的部分,亏缺下列哪种元素时,缺素症首先表现出来。 A. K B. Ca C. P D. N ()4. 植物吸收矿质量与吸水量之间的关系是 A.既有关,又不完全一样 B.直线正相关关系

植物生理学的习题集及答案第二章植物矿质营养.doc

第二章植物的矿质营养一、英译中(Translate) 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination 34、biological nitrogen fixation 35、nitrogenase 36、transport protein 37、nitrate reductase 38、critical concentration 二、中译英(Translate) 1.矿质营养 2.胞饮作用 3.被动吸收 4.必需元素 5.大量元素 6.灰分元素 7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层 9.外在蛋白 10.内在蛋白 11.整合蛋白 12.离子通道运输 13.膜电位差 14.电化学势梯度

植物生理第2章矿质营养习题答案

第2章矿质营养习题答案 一、名词解释 矿质元素亦称灰分元素,将干燥植物材料燃烧后,留在灰分中的元素。 必需元素是指在植物生活中作为必需成分或必需的调节物质而不可缺少的元素。 大量元素在植物体内含量较多,占植物体干重0.001% 以上的元素。植物必需的大量元素有:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。 微量元素在植物体内含量较少,大约占植物体干物重的0.001~0.00001% 的元素。植物必需的微量元素有:铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯、镍。 有益元素亦称有利元素。是指对植物生长表现出有利的促进作用,并在某一必需元素缺乏时,能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。如钠、钴、硒、镓、硅等。 水培法将各种无机盐按照生理浓度,以一定的比例,保持适宜的pH 值配制成平衡溶液,用以培养植物的方法。 砂培法是用洁净的石英砂或玻璃球代替土壤,再加入培养液培养植物的方法。 生理酸性盐例如(NH 4)SO4 ,植物吸收铵离子较硫酸根离子多而快,这种选择性吸收导致溶液逐渐变酸,故把这种盐称为生理酸性盐。 生理碱性盐例如NaNO ,植物吸收硝酸根离子比吸收钠离子多而快,这种选择性吸收的结果使溶液变碱,故称这类盐为生理碱性盐。 生理中性盐例如NH4 NO3 ,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的pH 值,故称这类盐为生理中性盐。 单盐毒害植物被培养在某种单一的盐溶液中,即使是植物必需的营养元素,不久即呈现不正常状态,最后死亡,这种现象称单盐毒害。 离子拮抗在单盐溶液中加入少量其它盐类,再用其培养植物时,就可以消除单盐毒害现象,离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。 离子协合作用是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。 平衡溶液在含有适当比例的多种盐溶液中,各种离子的毒害作用被消除,用以培养植物可以正常生长发育。 胞饮作用物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的摄取物质的过程。 可再利用元素亦称参与循环元素,某些元素进入地上部分后,仍呈离子状态(例如钾),有些则形成不稳定的化合物(如氮、磷),可不断被分解,释放出的离子又转移到其它器官中去,这些元素在植物体内不止一次的反复被利用,称这些元素为可再利用元素。 诱导酶亦称适应酶,是指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。如水稻幼苗本来无硝酸还原酶,如果将其培养在硝酸盐溶液中,体内即可生成此酶。 载体存在于生物膜上的能携带离子或分子透过膜的蛋白质,它们与离子或分子有专一的结合部位,能选择性的携带物质通过膜,又称透过酶。 矿质元素的被动吸收亦称非代谢吸收。是指通过不需要代谢能量的扩散作用或其它物理过程而吸收矿质元素的方式。矿质元素的主动吸收亦称代谢性吸收。是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收矿质元素的方式。矿质营养是指植物对矿质元素的吸收、运转与同化的过程。 离子通道是指由贯穿质膜的由多亚基组成的蛋白质,通过构象变化而形成的调控离子跨膜运转的门系统,通过门的开闭控制离子运转的种类和速度。 生物固氮微生物自生或与植物(或动物)共生,通过体内固氮酶的作用,将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 二、写出下列符号的中文名称 NR :硝酸还原酶;NiR :亚硝酸还原酶;AFS :表观自由空间。 三、填空题 1. 化学势梯度,电势梯度 2. 被动吸收,主动吸收,胞饮作用 3. 化学势梯度,电势梯度

四川农业大学植物生理学实验报告

植物生理学综合实验报告 (植物生长调节剂对植物生长的影响 ---S-3307烯效唑对小麦生长发育的影响) 专业年级:园林绿化13-02 姓名:雷舒淼 学号:20135812 完成日期:2014年11月28日

烯效唑(S-3307)小麦幼苗生长发育的影响 摘要:不同浓度烯效唑浸种对小麦幼芽呼吸强度有一定的抑制作用;烯效唑能抑制地上部分的生长,促进根的伸长,增大根/冠比值;能够提高根系活力;促进叶绿素含量的增加;使丙二醛含量降低。 为了研究不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗形态和生理指标的影响。设0(CK)、5、20和40mg/L的烯效唑浸种4个处理,研究了不同浓度的烯效唑浸种对小麦幼苗的形态指标(株高、根长和发根数)与生理指标(发芽小麦呼吸强度的测定、幼苗根系活力测定、叶绿素含量和丙二醛含量)测定。 * (烯效唑浸种可促进小麦壮苗、增强植物抗性,有利于小麦生产,但应注意浓度控制,以mg/L烯效唑效果最好。) 二、前言 1.烯效唑化学名:(E)-(RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-2,4-三唑-1-基)戊-1-烯-3-醇(C15H18CIN3O)

2.烯效唑(S-3307)为三唑类植物生长调节剂,是一种新型高效的植物生长调节剂,可被植物种子、叶片和根吸收,影响植物体内贝壳杉烯氧化酶活性,减少赤霉素前体的形成,阻抑内源赤霉素的合成,降低内源赤霉素水平。同时可降低内源生长素水平。 3.烯效唑 (S-3307)是赤霉酸生物合成的颉颃剂之一,主要抑制节间细胞的伸长,使植物生长延缓。同时促进果树花芽分化及提高作物抗逆性[1]。 4.烯效唑 (S3307)作为植物生长调节剂的重要发展方向之一,近年来受到人们的广泛关注。烯效唑浸种或苗期施用可使水稻、小麦、大麦、大豆、油菜等作物增产4%~20%。近些年对S3307大量实验研究表明,S3307浸种可使小麦幼苗健壮、叶片增加、叶色浓绿、根系发达和分蘖数增多,促进成穗,并有明显的增产效果[1]。 三、有关实验的阐述 1、材料与方法 (1.1)材料与试剂:小麦种,烯效唑 (1.2)方法: 种子的前处理 a.选种:精选小麦种子100粒(良好的未受病虫侵害,种子两端没有白、黑斑) 消毒10min[2] b.表面消毒:用0.1%HgCl 2 c.用清水冲洗干净消毒液后,分别用0(CK)、5、20、40mg/ml的S3307溶液浸种24小时以上 d.种子栽植:倒掉浸泡液,将种子放在培养盘中,在250C-280C的恒温箱中催芽2天,待

植物必需矿质元素的缺乏与过多症

植物必需矿质元素的缺乏与过多症 元素植株一般形态叶、茎和根果实和种子花芽分化 氮 氮 (N)(短缺):老叶先褪绿或变 黄、植株生长量小、矮化、 枝纤细。 新梢顶枯,出枝量少,根系不发达,皮 部色浅或发红。全叶均匀褪绿,新叶黄 小,老叶黄绿、橙红或紫。叶柄与新梢 夹角小、直立、早现秋色、早落叶、寒 害重。 果小、色浓、早熟,极度缺氮 时品质低劣,坐果率降低。 严重缺氮时花 芽分化量减 少。 (过量):生长过旺,徒长。 叶大、密、茎(新梢)细长、落叶迟、茎 木质化程度低、抗逆性下降、越冬力弱。 果大、色浅、质差、采前落果 加重、成熟期延迟、硬度降低、 含糖量降低、贮藏寿命短、易 感染生理病害 磷(P)(短缺):地上部和地下部生 长受抑制,植株一般矮小。 早期无症状;中期:萌芽及开始生长迟 缓、分枝少、叶小、稀、灰暗、青铜绿 至紫色。严重时,从基部叶片开始出现 叶缘变黄和半月形坏死斑,易早脱,枝 条成熟延缓,根系不发达。 果小、成熟迟、果肉易褐变、 含酸多、糖少、Vc含量下降、 果实色差无光泽、种子小而 轻、早熟。 减少花芽分化 (过量):影响对氮、钾、铁、 锌、铜的吸收,呈缺锌或缺 铜症状 叶肥厚、密集、色浓、植株矮小、节间 短

元素植株一般形态叶、茎和根果实和种子花芽分化 钾(K)(短缺):植株较矮小。叶变 褐枯死,易感染病虫害 根、茎纤细,营养生长期缩短,侧芽不 易形成,抗病力弱,新梢上接近成熟叶 先表现症状,然后扩及老叶。叶表斑驳 失绿,近叶缘处叶脉先失绿,叶缘叶尖 坏死,叶身卷缩变褐焦枯,枯梢,不落 叶。 果小、味酸、着色不良,果肉 木质化,果实采后易患生理病 害。结实小或种子很少。 (过量):阻碍氮、镁、钙等 元素的吸收,引起缺镁等症状 叶片坏死 果实(甜橙)显著粗皮,影响苹 果产量、硬度和贮藏寿命 镁(Mg)(短缺):老叶脉间先失绿, 后期生长异常,植株大小无 显著变化,但侧芽不易萌发, 并影响两侧果枝的形成。 一般表现在下部叶片、叶脉间及叶缘褪 绿或穿孔,有时有红、橙、紫等鲜明色 泽,严重时基部叶片脱落,余下顶部松 软的莲座状叶簇。 严重缺镁时,果实未能正常成 熟,且果小,着色不良,缺乏 风味,加重果实贮藏生理病 害。 开花受抑制, 花的颜色苍 白。 (过量):高镁易引起缺钾或 其它元素缺乏症 叶暗绿,小叶和年轻叶子卷曲,毒害可 被高浓度钙减轻。 钙(Ca)(短缺):矮小,组织坚硬多 木质。病状先发生于根及地 上部幼嫩部分,未老先衰, 死亡。 生长受抑制,节间变短,顶部幼嫩叶尖 或叶缘白化坏死,呈杯状内卷。顶芽白 化枯死。根尖停止生长、变短、变白和 死亡。 果实易导致生理病害,如斑点 病、溃腐病、水心病、裂果等, 果实细胞间隙与维管束组织 褐变物质多。 (过量):间接引起铁、锰、 镁等缺乏,干扰锌的吸收。

植物生理学实验-1

实验报告 课程名称: 植物生物学及实验 实验类型:探索、综合或验证 实验项目名称: 植物生理学实验基本理论 学生姓名: 专业: 农业资源与环境 学号: 指导老师: 实验地点: 实验日期: 2019年 9 月 18日 一、思考题:如何做好植物生物学实验? 1、实验前 1.1 认真预习。做好预习报告,同时明确目的,掌握原理,列出步骤,提出自己的问题。 2、实验中 2.1 认真并正确操作,不乱开仪器,仔细观察,从实记录。 2.2 确保取材的一致性。 2.3 定量时追求准确性。在称量时避免读数误差,减少实际浓度与理论浓度的偏差;移液时减少液体的损失;时间上尽量精确和保证一致(对比试验中)。 2.4 处理材料和样品时的同一,包括温度、抽气、加压等。 2.5 利用统计学原则进行数据处理。 3、实验后 3.1 正确处理废物。 3.2 注意安全和清洁卫生,值日时主动认真。 二、了解不同方法测定植物光合作用的原理。 1. 红外线CO2分析仪测定植物光和CO2响应曲线。 原理:6CO 2+6H 2O → 6(CH 2O)+6O 2 装 订线

通过比较参比室和叶室CO2的数据,从而测得CO2的变化。 2. 半叶或改良半叶 原理:该植物叶片光合产率称叶片用钻孔器叶面半钻,取定面积叶片圆片,取求其干重差值。 3. o2释放量测定 原理:6CO2+6H2O → 6(CH2O)+6O2 记录叶片进行光合作用,光合速率高则放氧量溶解氧多。用叶片光合作用放氧量作测定光合速率指标,灵敏度高。 三、对下个数据进行处理,并选择已有相关模型作出合适的图,并根据C3、C4植物的光合特点分析和讨论两者光饱和点与光补偿点为什

植物生长调节剂对植物生长的影响-植物生理学综合实验报告

植物生理综合实验报告植物生长调节剂对植物生长的影响 学院: 专业年级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期:

烯效唑浸种对小麦幼苗生长的影响 摘要:[目的]研究不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗生长的影响。[方法]以小麦品种川育20号为实验材料,分别用0、15、30、45mg/l烯效唑浸种处理,研究其对小麦幼苗形态指标和生理指标的影响。[结果]与对照相比,烯效唑能影响小麦种子呼吸强度,促进其根系活力,并促进根的发育,此外,烯效唑还能使叶绿素含量增多,丙二醛含量减少,增强幼苗抗性。但是,不同浓度烯效唑对幼苗的影响也有不同。[结论]小麦生产过程中,烯效唑使用浓度以15mg/l为宜,该研究可以进一步拓展烯效唑在大田作物上的开发应用前景提供理论依据。关键词:小麦幼苗;烯效唑;形态指标;生理指标;生长 Abstract: [Objective] the aim was to study the different concentrations of Uniconazole on wheat seedling growth effects. [Methods] in wheat varieties from Sichuan Education No. 20 as the experimental material, were treated with 0,15,30,45mg/l Uniconazole treatment and Research on wheat seedling morphological and physiological indexes of influence. [results] and compared to controls, Uniconazole can affect wheat seed respiration and promote the root vigor, and promote root development. In addition, Uniconazole can enable the content of chlorophyll increased and MDA content decreased, enhance seedling resistance. However, effects of different concentrations of Uniconazole on seedling also different. [Conclusion] the production of Wheat , the use of the concentration of 15mg/l is appropriate, the study can further expand the application prospects of the development and application of the application of the effect of the application of the field in the field of crops to provide a theoretical basis. Key words: wheat seedling; the effect of the form index; the physiological index; the growth of the 前言: 烯效唑(S-3307)又名特效唑、高效唑,化学名(E)-1-对氯苯基-2-(1,2,4-三唑-1-基)-4,4-二甲基-1-戊烯-3-醇,烯效唑作为一种广谱、高效的植物生长

高考生物知识点:植物的矿质营养

2019高考生物知识点:植物的矿质营养 2019高考生物知识点:植物的矿质营养 (一) 1、植物的矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记:丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素,巧记:铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附:根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收:指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥:根据植物的需肥规律,适时地施肥,适量地施肥。 (二) 1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态:离子状态②吸收的部位:根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程:一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内

部,根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的,根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。④影响根对矿质元素吸收的因素:a、呼吸作用:为交换吸附提供HCO-和H+,为主动运输供能,因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子,载体的数量是决定吸收某种离子的多少,因此,根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。①吸收部位:都为成熟区表皮细胞。②吸收方式:根对水分的吸收---渗透吸水,根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件:根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差,根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系:矿质离子在土壤中溶于水,进入植物体后,随水运到各个器官,植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用:①运输:随水分的运输到达植物体的各部分。②利用形式:矿质运输的利用,取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在,很容易转移,能反复利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在,能转移,能多次利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;Ca、Fe在植物体

植物生理实验

植物生理学实验综合报告 专业:园艺(观赏方向) 年级: 2012级 姓名:郭时兴曾迪 学号:20121814 20121817 指导老师:李方安杨世民

烯效唑浸种对小麦幼苗生长的影响 摘要:研究不用浓度烯效唑对小麦幼苗生长发育的影响。测定幼苗的呼吸强度,幼苗的根系活力,以及幼苗叶绿素含量的测定,研究了小麦幼苗的形态指标,并测定了根冠比。烯效唑能影响小麦种子呼吸强度,促进其根系活力,抑制茎的生长并促进根的发育。此外,烯效唑还能使幼苗叶绿素含量增多,增强幼苗抗性。但是,不同浓度烯效唑对幼苗的影响也不同。关键词:小麦烯效唑生理指标形态指标 烯效唑又名高效唑(S3307),E)-(RS).1.(4.氯苯基)4.4.二甲基.2·(1H-,2,4一三唑·1一基)戊-l·烯.3-醇烯,C15H18N3OCl,分子量291.78,分子式见图1。效唑的生理作用很广泛,能抑制内源赤霉素的生物合成能减弱顶端生长优势【1】,促进根系生长,增强植物光合作用,抑制呼吸作用。用于小麦时,可矮化植株,促进侧芽生长,发芽的形成,增强抗逆性。促进芽,叶,根生长,打破顶端优势,防止衰老【2】。提高小麦种子活力和幼苗素质【3】。对烯效唑侵种对小麦幼苗的影响,可以有效的提高它在生产上的运用。 图1 烯效唑分子式 1材料与方法 1.1材料和试剂 小麦品种川育21号:由植物生理系提供 烯效唑S3307:由植物生理系提供 1.2方法 参考熊庆娥等方法【4】 1.2.1种子的处理 消毒:0.1%Hgcl2消毒10至25min 1.2.2侵种:0、10、20、40mg/L S~3307侵种24h.催芽:将不同浓度烯效唑处理后的种子分别均匀平铺在4个盘子中后在小麦种子上盖上一层湿润的草纸,做好浓度标记放于25摄氏度恒温箱中催芽3-5天。 1.2.3栽植:取8个杯子,在杯口蒙山纱布,用橡皮筋固定。取每种以不同浓度烯效唑处理过的小麦种子栽植到纱布上,每种浓度栽植两杯(本次试验中每一

第三章 营养物质在植物体内的运输

第三章营养物质在植物体内的运输 吸收仅仅是植物利用养分一系列过程的第一步,被植物吸收的养分有如下的去向: 1)在细胞内被同化,参与代谢或物质形成,或积累在液泡中成为贮存物质; 2)转移到根部相邻的细胞中; 3)通过输导组织转移到地上部的各器官中; 4)随分泌物一起排到介质中。 习惯上,养分在植物体内的转移过程称为运输(transport),其中在细胞或 组织水平的转移过程称为短距离运输(short-distance transport),而在器官水平 的转移过程称为长距离运输(long-distance transport)或运转(translocation)。值得指出的是,由于各种营养元素在化学性质上差别很大,因此它们在植物体内的运输过程也有不同的表现。 第一节养分的短距离运输 一、养分在细胞水平的运输 (一)离子的分隔作用 植物细胞是植物的基本结构与基本功能单位,细胞被生物膜分隔成许多的室,在每个室内进行着不同的生理生化过程,按室分工的结果使植物细胞能有条不紊地执行多种功能。在代谢过程中,室与室之间存在着能量及物质的交换或运输,其中矿质养分在室间运输更为普遍。养分根据细胞生理生化需要而运输分配至不同室内的现象称为分隔作用(compartmentation) o由于矿质养分大都以离子的形式存在于细胞内,因此人们通常用离子分隔作用(ion compartmentation)这个概念。 离子分隔可以在小范围内(如细胞器之间)或大范围内(如细胞质与液泡之间)进行,但现在的测定手段使对离子分隔的研究尚停留在大范围内。尽管如此,离子分隔的研究还是能使我们从本质上了解离子运输过程与一些生理生化过程的关系。 (二)离子分隔的基本模式 根据研究重点的不同,人们将细胞内的离子分隔过程人为地划分为如下几个模式。 1.三室模式 假设离子仅在质外体(细胞壁)—细胞质—液泡之间进行分隔,其简化模式如图3-1所示。 该模式涉及到分隔的两道屏障,即原生质膜和液泡膜,这两个膜基本上控制着离子在质外体、细胞质、液泡三部分的分布水平。 原生质膜对离子的控制机制实质上与离子吸收过程是一致的,即离子透过原生质膜有被动运输和主动运输两种形式。被动运输的途径可能是简单扩散和易化

高中生物必修一植物的矿质营养

第五节植物的矿质营养 教学目的 1.植物必需的矿质元素及其种类(A:知道)。 2.植物对矿质元素吸收和利用的特点(B:识记)。 3.合理施肥的基础知识(A:知道)。 重点和难点 1.教学重点 (1)植物必需的矿质元素及其种类。 (2)根对矿质元素的吸收过程。 2.教学难点 根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。 教学过程 【板书】 植物的必需矿质元素 矿质元素以离子形式被根尖吸收植物的根对矿质元素的吸收 矿质营养吸收过程——主动运输 矿质元素的运输和利用 合理施肥 【注解】 一、植物必需的矿质元素 (一)概念:除C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素

(二)研究方法:溶液培养法(用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法)(三)种类 1.非必需元素 2.必需元素大量元素(6种):N P S K Ca Mg 微量元素(7种):Fe Mn B Zn Cu Mo Cl 二、根对矿质元素的吸收(地上部分也能吸收矿质元素,主要是叶片。) (一)吸收状态:离子状态 (二)吸收过程:主动运输(需要载体、消耗ATP) (三)与吸收水的关系:两个相对独立的过程 【例析】 .根吸收无机盐离子的过程中,一般情况下,下列因素最重要的是(D) A.蒸腾作用B.根尖表皮细胞内外无机盐离子的浓度差C.离子进入根尖表皮细胞的扩散速率D.根可利用的氧 .为促进根吸收矿质元素,农田中一般采取的措施是(D) A.大量灌溉B.增加光照C.尽量施肥D.疏松土壤(锄禾出肥)三、矿质元素的运输和利用 (一)运输:成熟区表皮细胞→随水通过根、茎的导管→植物体的各个器官 (二)利用仍以离子状态(如K+等) 1.利用形式形成不稳定的化合物(如N P Mg等)可再度利用 形成难溶的稳定化合物(如Fe Ca等)只利用一次

植物生理学实验-3

实验报告 课程名称:植物生理学及实验实验类型:探索、综合或验证实验项目名称: 叶绿体色素的提取、分离、理化性质和叶绿素含量的测定学生姓名:专业:农业资源与环境学号: 同组学生姓名: 指导老师: 实验地点:实验日期:2019年10月9日 一、实验目的和要求 掌握植物中叶绿体色素的提取分离和性质鉴定、定量分析的原理和方法 二、实验内容和原理 以青菜为材料,提取和分离叶绿体色素并进行理化性质测定和叶绿素含量分析。原理如下: 1.叶绿素和类胡萝卜素均不溶于水而溶于有机溶剂.常用95%的乙醇或80%的丙 酮提取。 2.皂化反应。 叶绿素是二羧酸酯,与强碱反应,形成绿色的可溶性叶绿素盐,就可与有机 溶剂中的类胡萝卜素分开。 装 订 线

3.取代反应。 在酸性或加温条件下,叶绿素卟啉环中的Mg2+可依次被H+和Cu2+取代形成褐色的去镁叶绿素和绿色的铜代叶绿素。 H+取代Mg2+, Cu2+ (Zn2+)取代H+。 4.叶绿素受光激发,可发出红色荧光,反射光下可见红色荧光。 透射光下呈绿色,反射光下呈红色。 5.光谱分析。叶绿素吸收红光和兰紫光,红光区可用于定量分析,其中645和 663用于定量叶绿素a,b及总量,而652可直接用于总量分析。 三、主要仪器设备 1.天平(万分之一)、可扫描分光光度计(UV-1240)、离心机 2.研具、各种容(量)器、酒精灯等 四、操作方法与实验步骤 1.定性分析 a)称取鲜叶3-5g,并逐步加入乙醇15ml,磨成匀浆 取匀浆过滤,并倒入三角瓶中,同时观察荧光现象。 b)取三角瓶中约1ml溶液于小试管。加KOH数片剧烈摇均,加石油醚 O 1ml分层后观察。 1ml和H 2

植物必需的矿质元素

植物必需的矿质元素 一、植物体内的元素: 二、植物必需的矿质元素: 1、确定植物体必需元素的方法: 溶液培养法(solution culture method) 砂基培养法(sand culture method) 2、判定必需矿质元素的三个条件: (1)由于该元素缺乏,植物生长发育发生障碍,不能完成其生活史。 (2)除去该元素,表现为专一的缺乏症,而这种缺乏症是可以预防和恢复的。(3)该元素的植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。 矿质元素在植物体内的生理作用 ?作为细胞结构物质的组成成分。 ?作为植物生命活动的调节者,参与酶的活动。 ?电化学作用: 离子浓度的平衡,胶体的稳定,电荷中和。 1.作为碳水化合物部分的营养

N、S 2.能量贮存和结构完整性的营养 P、Si、B 3.保留离子状态的营养 K、Ca、Mg、Cl、Mn、Na 4.参与氧化还原反应的营养 Fe、Zn、Cu、Ni、Mo 氮(nitrogen) ?吸收形式:无机N:氨,硝酸根;有机N:尿素 ?含量:水稻全株1-3%,大豆2.5-3.5% ?作用: A:构成Pr:维持细胞结构和功能; B:构成核酸、磷脂、叶绿素 C:构成某些植物激素、维生素和生物碱 . 又称“生命元素“ ?供应量与生长 A. 供应量充分时,生长良好,叶大而绿,光合加快,叶片功能期延长,分枝多,营养体壮,开花多,产量高。 B. 过量供应时,叶色深绿,营养体徒长,N↑→有机物转化成多糖↓→细胞壁薄,机械组织不发达,易倒伏。 C、缺N:植物矮小,叶小色浅,失绿叶片色泽均一,一般不会出现斑点,缺氮症状从老叶开始,幼叶仍保持绿色,叶色发红(糖→花青素,如番茄),分枝少,籽粒不饱满,减产。

植物对养分的吸收和运输

第三章植物对养分的吸收和运输 养分的吸收主要是通过根系进行 一、根系对养分的吸收 养分向根表的迁移方式: 土壤中养分到达根表有两种机理: 其一是根对土壤养分的主动截获; 其二是在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移(包括质流和扩散)。 (1、截获 2、质流 3、扩散) 截获是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。 质流:养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程 扩散:由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度梯度而引起土壤中养分的移动。 在植物养分吸收总量中,通过根系截获的数量很少。大多数情况下,质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径。 对于不同营养元素来说,不同供应方式的贡献是各不相同的,钙、镁和氮(NO3-)主要靠质流供应,而H2PO4-、K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素,质流供应的量就大。 二、影响养分吸收的因素 ?植物的遗传特性 ?植物的生长状况:根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。 ?环境因素: 介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值 养分离子的理化性质 苗龄和生育阶段 一般在植物生长初期,养分吸收的数量少,吸收强度低。随时间的推移,植物对营养物质的吸收逐渐增加,往往在生殖生长初期达到吸收高峰。到了成熟阶段,对营养元素的吸收又逐渐减少。 在植物整个生育期中,根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期和最大效率期。 营养临界期是指植物生长发育的某一时期,对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切,并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失,这个时期就叫植物营养的临界期。不同作物对不同营养元素的临界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期,小麦、

第七章植物的矿质与氮素营养思考题答案(精)

第七章植物的矿质与氮素营养思考题答案 (一)名词解释 矿质营养:植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 灰分元素:干物质充分燃烧后,剩余下一些不能挥发的灰白色残渣,称为灰分。构成灰分的元素称为灰分元素。灰分元素直接或间接来自土壤矿质,所以又称为矿质元素。 必需元素:植物生长发育中必不可少的元素。国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是:①由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史;②除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常;③该元素在植物营养生理上表现直接的效果,不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。 大量元素:植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。它们约占植物体干重的0.01%~10%,有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。 微量元素:植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。它们约占植物体干重的10-5%~10-3%,有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。 有益元素:并非植物生命活动必需,但能促进某些植物的生长发育的元素。如Na、Si、Co、Se等。 水培法:亦称溶液培养法或无土栽培法,是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。 砂培法:全称砂基培养法,在洗净的石英砂或玻璃球等基质中,加入营养液培养植物的方法。 气栽法:将植物根系置于营养液气雾中栽培植物的方法。 离子的主动吸收:细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。离子的被动吸收:细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。 扩散作用:分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。电化学势梯度包括化学势梯度和电势梯度两方面,细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小;而分子的扩散决定于化学势梯度或浓度梯度。 单盐毒害:植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液很稀时植物就会受害。 离子颉颃:离子间相互消除毒害的现象,也称离子对抗。 生理酸性盐:植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如供给(NH4)2SO4,植物对其阳离子(NH4+)的吸收大于阴离子(SO42-),根细胞释放的H+与NH4+交换,使介质pH值下降,这种盐类被称为生理酸性盐,如多种铵盐。 生理碱性盐:植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。如供给NaNO3,植物对其阴离子(NO3-)的吸收大于阳离子(Na+),根细胞释放

第二章 植物对营养物质的吸收

第二章植物对营养物质的吸收 植物的营养物质,或称养分或养料,是指植物必需营养元素及其所形成的不同化合物。大部分营养物质是以离子或无机分子的形式进入植物体内,也有少部分以有机形态被植物吸收,但在某些情况下,植物也可直接吸收利用单质态的营养物质。 植物的吸收部位随不同的营养物质而异。对于矿质养分,根是主要的吸收器官;对于气态养分(如CO2、O2、H2O、SO2等),主要通过地上部叶片进行吸收。不过这种部位上的分工并不是绝对的,矿质养分有时也可以从叶片进入植物体,而根部也常常可以吸收气态养分。这一章将分别讨论植物对营养物质的根部吸收及叶面吸收过程,但是,由于根部吸收是植物吸收矿质养分的主要途径,因此将给予较大的篇幅进行叙述。 第一节植物根系生物学特性与养分吸收 传统上,人们将植物根系分为直根系(tap root system)[图2-1(a)]和须根系(fibrous root system)[图2-1(b)]两大类。直根系则包括主根(tap root)、基根(basal root)和不定根(adventitious root)等3类,须根系是由种子根(seminal root)和不定根(adventitious root)组成。各类型根的分枝称为侧根(lateral root)。 直根系中,主根是由胚根(radicale )最早发育而成的。正常情况下,主根具有严格的向地性,垂直向下生长。当胚根生长到一定程度,从茎基部长出一部分根,这些根称为基根。不定根则是从下胚轴(hypocotyl)上长出来的根。须根系中,种子根是由胚根最早发育而成的根。而不定根是除种子根以外,其他直接由茎基部长出的根。侧根是指直根系和须根系中,在主根、基根和不定根或种子根和不定根上生长出来的根。侧根又分为一级侧根、二级侧根和多级侧根。 一、根的解剖学特点与养分吸收 根的外部形态虽然随不同的植物类型有较大的差异,但其基本解剖学结构还是相似的。从纵向上看,根自下而上可分为根冠、分生区、伸长区、根毛区和成熟区[图2-2 (a)]。从

植物生理学实验-2

课程名称:植物生理学及实验实验类型:探索、综合或验证 实验项目名称:植物组织水势测定 学生姓名:专业:农业资源与环境学号: 同组学生姓名: 指导老师: 实验地点:实验日期:2019年 9 月25日 一、实验目的和要求 1. 巩固植物组织水势概念和植物组织水势的组成 2. 掌握小液流法测定植物组织水势原理 3. 了解其他水势测定方法原理。 二、实验内容和原理 1.小液流法测定新鲜白萝卜的组织水势。 植物细胞是一个渗透系统。当组织水势低于溶液渗透势,组织吸水,溶液变浓,比重增加,小液流下沉。当组织水势高于溶液渗透势,组织失水,溶液变稀,比重下降,小液流上浮。当组织水势等于溶液渗透势,组织与溶液达到水分进出动态平衡,溶液浓度和比重不变,小液流不动。 2.压力室法测定海桐叶片组织水势。 植物叶片通过蒸腾作用产生蒸腾拉力。导管中的水分由于内聚力的作用而形成连续的水柱。因此,对于蒸腾着的植物,其导管中的水柱由于蒸腾拉力的作用,使水分连贯地向上运输。 当叶片或枝条被切断时,木质部中的液流由于张力解除迅速缩回 木质部。将叶片装入压力室钢筒,切口朝外,逐渐加压,直到导管中

的液流恰好在切口处显露时,所施加的压力正好抵偿了完整植株导管中的原始负压。 三、主要仪器设备 小液流法:白萝卜、打孔器、10ml离心管(10个)、小刀、镊子、注射器、1mol/L蔗糖溶液、甲基橙 压力室法:植物水势仪 四、操作方法与实验步骤 小液流法: 1、用1mol/l的蔗糖溶液配制0.05、0.10、0.20、0.30、0.40M一系列不同浓度的蔗糖溶液(10mL),充分摇匀。 2、分别取4ml不同浓度的溶液到另一组相应的试管中。每管加入厚度约为1mm的萝卜圆片,加塞放置30-40min。期间晃动(3-4次)。 3、用针蘸取少量甲基橙放入每支试管,混匀。 4、用注射器取少许黄色溶液,伸入对应浓度的蔗糖溶液中部,缓慢挤出一滴小液滴,观察小液滴移动方向并记录。

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