20植物营养学实验报告.docx
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20植物营养学实验报告
植物营养学实验报告
——植物体内N、P、K元素的含量测定
梁希07-2班第一小组
组员：
于明含、陆桂红、江河、赵晨辰、周韦君、张铮、冯海燕、高宇婷
1、植物组织样品的采集 1
采集时间 1
采集地点 1
采集的植株部位 2
2、植物组织样品的制备与保存 2
3、植物氮磷钾的测定 3
3.1植物样品的消煮（H2SO4—H2O2法） 3
3.2植物全氮的测定 3
3.3植物全磷测定 4
3.4植物全钾的测定（火焰光度法） 5
4、结果与分析 6
5、实验总结 6
1、植物组织样品的采集
时间:
2011年5月8日中午12点
地点:
北京林业大学校园内：
阴生玉簪——主楼背面楼下
阳生玉簪——生物楼前
阴生鸢尾——科研楼南侧
阳生鸢尾——银杏道旁
采集植株部位：
植株选定后还要决定取样的部位和组织器官，重要的原则是所选部位的组织器官要具有最大的指示意义，也就是说，植株在该生育期对该养分的丰欠最敏感的组织器官。
为保证最大的指示意义，同时保存草本的再生能力，我们选择地上茎叶进行实验分析。
采集方法：
（1）植物组织样品多用于诊断分析，采集植物组织样品首先要选定植株。
样株必须有充分的代表性。
（2）在各采样小区内按植物分布路线多点采集，组成平均样品。
（3）我们组研究的是不同草本（鸢尾和玉簪）在不同生长条件（阴生或阳生）下，植物地上茎叶中N、P、K含量的差异，因此分别选择于主楼背面楼下采集阴生玉簪；生物楼前采集阳生玉簪；科研楼南侧采集阴生鸢尾；银杏大道旁采集阳生鸢尾。
在每个采集点也象采集土样一样按照一定路线多点采集，组成平均样品，分装信封，贴标签。
图一 主楼后玉簪取样示意图
主楼
如图，将玉簪分布带按5m为一个区间分为数个小区域，从每个小区域内随机抽取1株采摘。
2、植物组织样品的制备与保存
采得的样品一般说是需要洗涤的，否则可能引起泥土、施肥喷药等显著的污染，这对微量营养元素如铁、锰等的分析尤为重要。
洗涤方法一般可用湿布仔细擦净表面沾污物。
我们采集的样品叶片大，便于洗，因此，我们进行了清水洗涤。
将采得的鲜样立即进行干燥，以减少化学和生物的变化。
分析用的植物鲜样要分两步干燥，通常先将鲜样在80—90℃烘箱中烘15—30分钟，然后，降温至60—70℃，逐尽水分。
时间须视鲜样水分含量而定，大约12—24小时。
干燥后的样品可用研钵或带刀片的磨样机粉碎，并全部过0.5mm的筛。
磨样和过筛都必须考虑到样品沾污的可能性。
样品过筛后须充分混匀，保存于磨口广口瓶中，内外各贴放样品标签。
3、植物氮磷钾的测定
3.1植物样品的消煮（H2SO4—H2O2法）
原理及方法:
植物中的氮磷大多数以有机态存在,钾以离子态存在。
样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮，有机物被氧化分解，有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。
消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。
本实验采用H2O2作为加速消煮剂，不仅操作手续简单快速，对氮磷钾的定量没有干扰，而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度，但要注意遵照操作规程的要求操作，防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。
试剂
1.硫酸（比重1.84）
2.30%H2O2
操作步骤：
分别称取四个植物样品（0.5mm）0.3～0.5g（准确至0.0002g）装入100ml开氏瓶，其底部分别标记为“鸢阳”和“鸢阴”、“玉阳”和“玉阴”，分别加浓硫酸5ml,摇匀（最好放置过夜）,在消煮炉上先小火加热，待H2SO4发白烟后再升高温度，当溶液呈均匀的棕黑色时取下，稍冷后加6滴H2O2,再加热至微沸，消煮约7—10分钟，稍冷后重复加H2O2再消煮，如此重复数次，每次添加的H2O2应逐次减少，消煮至溶液呈无色或清亮后，再加热约10分钟，除去剩余的H2O2，取下冷却后，用水将消煮液无损转移入100ml容量瓶中,冷却至室温后定容。
用无磷钾的干燥滤纸过滤，或放置澄清后吸取清液测定氮、磷、钾。
3.2植物全氮的测定
方法原理:
植物样品经开氏消煮、定容后，吸取部分消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏和扩散，用H3BO3吸收，直接用标准酸滴定，以甲基红—溴甲酚绿混合指示剂指示终点。
试剂
（1）40%（m/v）NaOH溶液
（2）2%H3BO3—指示剂溶液
（3）取标准溶液〔C（HCl或1/2H2SO4）=0.01mol/L〕
（4）碱性溶液
操作步骤
蒸馏法：
吸取定容后的消煮液5.00ml开氏管，放入凯氏定氮仪中蒸馏，待反应完全，得到原始数据
数据获取及计算
重量/g
N的含量/mL
滴定空白所用的酸标准液V0/ml
鸢阳
0.996
鸢阴
玉阳
玉阴
公式：
全N%=C（V-V0）×0.014×V1/V2×100/m
鸢阳全N%=0.0093×（17.713mL-0.868mL）×0.014×100mL/5mL×100/0.7659g=5.7272%
鸢阴全N%=0.0093×（14.362mL- 0.868mL）×0.014×100mL/5mL×100/0.6796g=5.1704%
玉阳全N%
玉阴全N%
式中各参数含义
C—酸标准溶液浓度，mol/L；0.0093
V—滴定试样所用的酸标准液，ml
V0—滴定空白所用的酸标准液，ml；
0.014—N的毫摩尔质量，g/mmol；
M—称样量，g
V1—消煮液定容体积，ml
V2—吸取测定的消煮液体积ml
3.3植物全磷测定
方法原理
植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。
待测液中的正磷酸和钼酸能生成蓝色的磷钼杂多酸，其吸光度与磷浓度成正比，可在波长700处用吸光光度法测定磷。
操作步骤
吸取定容、过滤或澄清后的消煮液5ml放入50ml容量瓶中，加1滴二硝基酚指示剂，调色，先用碱调无色，再用酸调淡黄色，加5ml钼锑抗显色剂，摇匀，定容。
显色30分钟后，比色。
绘制标准曲线或直线回归方程：
准确吸取5mg/L标准液0，1，3，6ml分别放入50ml容量瓶中，按上述步骤显色，即得0，0.1，0.3，0.6mg/L的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，然后绘制标准曲线或求直线回归方程。
P的标准溶液吸光度表
P的浓度/（mg/L）
0
0.1
0.3
0.6
吸光度
0
数据获取及计算
重量/g
P的吸光度
鸢阳
鸢阴
玉阳
玉阴
公式：
全P%＝Ｃ（P）×（v１/m）×（v3/v2）×10－4
式中各参数含义
C（P）—从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷浓度，mg/L；
v3—显色液体积，ml；
v2—吸取测定的消煮液体积，ml；
v1—消煮液定容体积，ml；
m—称样量，g；
10－4：
将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。
经计算后得
鸢阳全p%=0.5878%
鸢阴全p%=0.5497%
玉阳全p%
玉阴全p%
3.4植物全钾的测定（火焰光度法）
方法原理
火焰光度法
实验步骤
首先用空白调零，用100ppm调满度。
植物样品经消煮或浸提，并经稀释后，待测液中的K可直接用火焰光度法测定。
若超出浓度范围，要稀释。
结果计算
全K%＝Ｃ（Ｋ）×（v1/v2）×10-4
式中各参数含义
C（K）—仪器测得溶液中K的浓度，mg/L；
v1——消煮液定容体积，ml；
v2——消煮液的吸取体积，ml；
v3——测读数定容体积，ml；
m——称样量，g；
10-4：
将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。
经计算后得
平阳全k%=0.2154%
阴坡全k%=0.2943%
4、结果与分析
1.植物N元素的含量：
N元素在标准状况下大约占植物干重0.3%-6%，实验结果处于正常值的范围之内。
阳生植物比阴生植物的含量稍高。
2.植物P元素的含量：
P元素大约占植物干重0.2%-0.55%，实验的结果基本处于正常值的范围之内。
阴生比阳生的p含量稍高。
3.植物K元素的含量：
K元素大约占植物干重1%-3%，实验结果0.2154%、0.2943%偏低。
结果分析
1、K含量在各小组的测定数据中看出，其均有偏低现象。
原因可能有以下几点：
a由于数据普遍偏低且彼此差异不大，所以，有可能是由于实验仪器或实验药品误差所致。
b取样时间均为下午4点左右，而最佳的采集时间通常以上午8—10时为宜，因为这时植物的生理活动已趋活跃，地下部分的根系吸收速率与地上部正趋于上升的光合作用强度接近动态平衡。
此时植物组织中的养料贮量最能反映根系养料吸收与植物同化需要的相对关系，因此最具有营养诊断的意义。
而实际采集时间不佳，可能导致植物组织中的元素含量有变化。
c在采集时，正值草坪进行人工喷水浇灌，由于k极易淋溶，所以，有可能是因为水分将k元素带走流失。
d有可能是该草坪需要补充k肥，k元素含量本就是偏低的，与实验本身误差无关。
2、N、P含量，平阳比阴坡均稍高
由于实验数据有限，我们此次对比无法得出确切的数据分析，阳阴差异对比的及结论。
5、实验总结
在本次实验中，我们组进行了两处草养分含量的对比研究。
出发点是非常有意义的。
但是，由于平行试验不足，即两处试验点仅仅采用了一个样本进行试验，所以，实验的数据非常有限，无法进行多组对比，实验结论没有说服力，仅仅能够得出一个初步的趋势。
在数据分析时，我们组在计算中，出现部分计算错误，导致开始得出了错误的实验结论。
这说明，在科学的实验中，严谨的实验态度是非常关键的，它将决定你整个实验的成败。
耐心、细心、用心，是我们此次所深刻体会到的。
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