一、课程的性质与任务

植物营养学课程是植物科学类专业的专业基础课，同时也是农业资源与环境专业的一门主干专业课程。该课程将植物营养的基本理论与农业生产的土壤与肥料紧密结合在一起，为农业生产中肥料的科学、合理施用提供理论依据和技术指导。农业化学实验则是为了应证有关理论知识，让同学们更加深入地理解理论知识的实际意义而设置的，有助于帮助同学们更加形象的理解土壤—肥料—作物三者之间的相互关系。

二、实验的目的与基本要求

实验教学的本来目的就是让学生掌握植物营养学的有关研究的实验方法，加强和巩固理论知识的学习，并通过室内模拟和室内分析技术和技能的训练，对“植物—土壤—肥料”三者之间的相互作用进行定量的分析和测试。因此在实验的过程中，要求学生首先应该真正理解和掌握植物营养基本理论的内涵，同时适当地运用现代分析技术对有关现象和作用过程进行定量测试。

三、实验考核方式及办法

    考核方式：考试

实验成绩评分办法或标准如下

优≥85；85>良≥75；75>良≥60

 

 

 

 

四、实验项目一览表

序 号	实验项目 名称	实验 类型	实验 要求	适用 专业	学 时
1	植株粗灰分及氮、磷、钾含量的测定	综合	必做	植物科学、农业科学	8
2	植物的溶液培养和缺素培养	验证	必做	植物科学、农业科学	4
3	影响植物对营养元素吸收的土壤因素分析	综合	必做	植物科学、农业科学	4
4	植物营养缺素的诊断与恢复	设计	必做	植物科学、农业科学	4
5	蔬菜和水体中硝态氮的测定	综合	必做	植物科学、农业科学	4
6	重金属镉在植物体内的分布研究	综合	必做	植物科学、农业科学	4
7	施肥方式对植物生长发育的影响	设计	必做	植物科学、农业科学	4

 

1、本次实验的目的和要求

（1）掌握植株灰化的条件和判断灰化完全的标准；

（2）灼烧的温度必须控制在适宜温度；

（3）样品应先炭化，以防灰化时爆燃，引起残灰飞失。

 

2、实验原理

将样品在高温下灼烧，有机物化分解挥发，剩下的部分即为植株粗灰分。

3. 需用的仪器和试剂

仪器：高温电炉、万分之一天平、调温电炉、瓷坩埚。

4. 实验步骤

    样品预处理：吹干→烘干→粉碎过筛→混匀→装瓶。

    测坩埚重：洗净→灼烧→冷却→称重

    炭化、灰化：称样→炭化→灰化→冷却→称重。

5. 教学方式

   每个班分成两个小班，每个小班安排一个老师负责讲解、指导，每个学生动手操作。

6. 考核要求

（1）能正确判断植株样品是否灰化完全；

（2）明确要先碳化的原因。

7. 实验报告要求

   要求写清楚项目测定的目的意义、测定方法、原理、操作步骤、结果计算、注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

掌握H2SO4—H2O2消化—蒸馏定氮法测定植株全氮的原理和操作方法。

⑵ 实验要求

溶液中残余的H2O2必须分解除去；消化完全标志是溶液无色透明；检查2%硼酸溶液pH值是否变化；蒸馏定氮时注意消化管密封；确保待测液中NH₃蒸馏完毕。

2．实验内容或原理（不包括硝态氮）

植物样品首先经浓硫酸的脱水碳化、氧化等一系列作用后，而未被硫酸破坏和分解的有机物和碳又经过双氧水分解出的新生态氧的强烈氧化作用，从而使有机氮等转化为无机铵盐，消煮液中的铵用半微量蒸馏法定氮，从而计算出植株中氮的含量。

3．需用的仪器或试剂等

⑴ 需用的仪器

150ml（细口）、250ml三角瓶；万分之一电子天平、电热板或普通电炉、定氮仪等

⑵ 需用的试剂

浓硫酸、双氧水、2%硼酸溶液、定N指示剂等

4．实验步骤

称植株样品→加浓硫酸和H2O2消化→容量瓶中定容→准确吸取一定体积待测液用蒸馏法定氮→结果计算。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴ 植株样品的消化过程和消化完全的标志

⑵ 定氮仪的测定原理和使用

⑶ 待测液定量体积估算

⑷ 标准铵态氮的回收实验

⑸ 硼酸吸收液和氢氧化钠加入量的估算

⑹ 硫酸标准溶液浓度的选择

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

掌握H2SO4—H2O2消化—钒钼黄比色法测定植株全磷的原理和操作方法。

⑵ 实验要求

待测液制备要求同植株全氮测定；比色时溶液酸度控制在0.50~ 1.10mol·L-1

2．实验内容或原理

植物样品经H2SO4—H2O2消煮分解制备待测液方法同“植株全氮”，待测液中正磷酸在酸性条件下能与偏磷酸盐和钼酸盐作用生成黄色的杂聚化合物钒钼酸盐，其黄色深浅与溶液中正磷酸中磷含量在一定浓度范围内成正相关，通过比色可定量测定磷含量。

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

150ml细口三角瓶、50ml容量瓶；万分之一电子天平、电热板或普通电炉、722或723型分光光度比色计等。

⑵ 需用的试剂

浓硫酸、双氧水、钒钼酸铵试剂、10MNaOH、2，6—二硝基酚指示剂等。

4．实验步骤

植物样品消化同“植株全氮”→待测液干过滤→准确吸取一定体积滤液于容量瓶→二硝基酚→10MNaOH调至刚呈黄色→钒钼酸铵试剂→定容→于波长450nm处比色测定→结果计算。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴分光光度计的测定原理和使用

⑵待测液定量体积估算

⑶磷标准浓度系列溶液的制作

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

掌握H2SO4—H2O2消化—火焰光度法测定植株全钾的原理和操作方法。

⑵ 实验要求

待测液制备要求同植株全氮测定；标准钾溶液系列中加入与待测液等量的空白溶液。

2．实验内容或原理

植物样品经H2SO4—H2O2消煮分解制备待测液方法同“植株全氮”，待测液中的钾经稀释后即可于火焰分光光度计上直接测定。

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

150ml细口三角瓶、50ml容量瓶；万分之一电子天平、电热板或普通电炉、火焰光度计。

⑵ 需用的试剂

浓硫酸、双氧水、100mg·L^-1K标准溶液。

4．实验步骤

植物样品待测液制备方法同“植株全氮”→待测液干过滤→稀释→火焰光度计上直接测定→结果计算。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴ 植株样品的消化过程和消化完全的标志

⑵ 火焰光度计的测定原理和使用

⑶ 待测液定量体积估算

⑷ 钾标准浓度系列溶液的制作和运用

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

 

1. 本次实验的目的和要求：

（1）学习植物的溶液培养技术

（2）证明氮、磷、钾、钙、镁、铁诸元素对植物生长发育的重要性

（3）幼苗培养过程中要精心管理，并仔细观察和记录。

2．实验内容或原理：

采用溶液培养可完全人为地加以控制营养液的成分，从而可观察某元素缺乏所引起的生理病症及其恢复情况。

3．需用的仪器或试剂

仪器：烧杯、、搪瓷盘（带盖）、培养缸等

试剂：砂酸钾、硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸钾等

4．实验步骤

幼苗培养——配制营养元素贮备液——配制完全营养液和缺素营养液——幼苗定植——培养管理及观察记录

5．教学方式

讲授本次实验的方法原理、操作步骤及注意事项，并指导学生完成整个实验。

6．考核要求

    培养幼苗健康，缺素症状明显，观察记录完整。

7．实验报告要求

    要求写清楚项目测定的目的意义、测定方法、原理、操作步骤、观察结果、注意事项以及实验过程出现的问题。

一、土壤对磷固定的时间性变化及其定量测定

1. 本次实验的目的和要求：

化学磷肥施入土壤后随时间推移，磷的有效性变化趋势及其速率与强度。

2．实验内容或原理：

设计一定量的土壤，加入已知浓度的磷标准液中，经过不同的作用时间后，将其过滤，然后测定滤液中的磷浓度，通过作用前后溶液中磷浓度的变化，就可计算出被土壤作用后失去的有效性磷的数量，同时，可根据作用时间的长短，计算出土壤对磷的固定强度。

用5.00g土壤3份，分别与50ml已知浓度的磷溶液（50mg/kgP）作用1小时，24小时和168小时后，测定平衡液中的磷浓度，计算出被土壤固定的磷的数量、速度和强度。

3．需用的仪器或试剂

仪器：721分光光度计、烘箱

试剂：① 4N的NaOH；② 2N 的H₂SO₄；③ 2.4-二硝基酚；④ 钼锑抗溶液

4．实验步骤

（1）土壤与标准磷溶液的作用及待测液的制备

（2）磷的定量测定     钼蓝比色法

5．教学方式

讲授本次实验的方法原理、操作步骤及注意事项，并指导学生完成整个实验。

6．考核要求

该实验要求每个学生独立完成，所得结果和对结果的分析讨论作为考核的指标。

7．实验报告要求

    要求写清楚项目测定的目的意义、测定方法、原理、操作步骤、观察结果、注意事项以及实验过程出现的问题。

二、土壤干湿交替变化（室内模拟）对肥料钾的固定及其定量测定

1. 本次实验的目的和要求：

钾肥施入土壤后，遭受干湿交替变化时钾的固定强度与速率，并寻找有效措施减少钾的固定。

2．实验内容或原理：

在室内模拟土壤对K⁺的固定实验时，称取一定量的土壤，加入已知浓度的钾溶液，使之与土壤充分湿润，放在恒温培养箱中干燥；干燥后又加水湿润，这样反复多次，使钾在干湿交替变化中得以固定，然后测定经土壤固定后的钾含量，通过比较，计算出被土壤固定的钾的数量。

取两组20目土20.00g各两份，分别加入250mgK₂O/kg和500mgK₂O/mg溶液10ml，使之与土壤充分湿润，然后在恒温箱中（45℃左右）干燥，干燥后再加10ml（蒸馏水），再进行干燥，如此反复一周，再用蒸馏水提取土壤中的钾，测定提取液中的钾弄队和被土壤固定的钾的数量。

3．需用的仪器或试剂

仪器：火焰光度计、烘箱

试剂：氯化钾

4．实验步骤

（1）钾固定的模拟与待测液制备

（2）钾的定量测定

5．教学方式

讲授本次实验的方法原理、操作步骤及注意事项，并指导学生完成整个实验。

6．考核要求

该实验要求每个学生独立完成，所得结果和对结果的分析讨论作为考核的指标。

7．实验报告要求

    要求写清楚项目测定的目的意义、测定方法、原理、操作步骤、观察结果、注意事项以及实验过程出现的问题。

 

1. 本次实验的目的和要求：

要求学生掌握不同缺素条件下植物的形态变化与形态诊断及缺素的施肥调节与恢复。

2．实验内容或原理：

由于施肥不足、施肥不平衡或土壤养分供应和植株吸收养分出现障碍等，都将使农作物出现缺素症状。对植株缺素症状进行调查和分析诊断，有利于指导施肥，矫正植物营养的缺素症状。作物一旦发生缺素症状就会在外观形态、长势长相、甚至产品产量和质量上表现出来。对周围主要农作物发生的营养缺素情况进行调查、分析，掌握营养元素缺乏的田间表现症状与缺素原因。要求被调查的作物不能少于5种，每组（2人）调查三种不同作物的三种不同缺素症状。

3．需用的仪器或试剂

4．实验步骤

（1）观察最先出现缺素症状的部位

（2）观察缺素症状的具体表现

5．教学方式

讲授植物营养缺素症状，并指导学生完成整个实验。

6．考核要求

该实验要求每2个学生一组，独立完成三种作物、三种不同营养元素缺乏的田间调查与形态症状描述，诊断结果、对结果的分析和缺素恢复措施作为考核的指标。

7．实验报告要求

    要求写清楚项目测定的目的意义、测定方法、原理、操作步骤、观察结果、注意事项以及实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

掌握酚二磺酸比色法测定蔬菜或其他农产品中硝态氮的测定原理和操作方法。

⑵ 实验要求

样品洗涤过程防止硝态氮损失；蒸干过程防止硝态氮挥发损失；酚二磺酸试剂应与蒸干物充分接触；溶液显黄色后氨水仍需过量2ml。

2．实验内容或原理

蔬菜中NO3-—N用70~80°C热水在沸水浴中弱碱性饱和硼砂溶液提取，然后用亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀蛋白，用活性炭吸附叶绿素，滤液中NO3-—N用酚二磺酸比色法测定。

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

恒温水浴锅，722或723型分光光度计；玻璃研钵，100和200ml容量瓶，5ml～20ml刻度吸管，瓷蒸发皿等

⑵ 需用的试剂

酚二磺酸，饱和硼砂溶液，0.25mol·L-1亚铁氰化钾溶液，1mol·L-1乙酸锌溶液，1︰1氨水，活性炭等。

4．实验步骤

蔬菜取可食部分→自来水洗净→去离子水或蒸馏水洗涤→纱布擦干→切碎→称鲜样5.00g~20.00g（根据蔬菜硝酸盐含量高低确定）→研磨或组织捣碎机捣碎→加饱和硼砂溶液→加70~80°C热水→沸水浴中加热→加亚铁氰化钾→加乙酸锌→加活性炭粉→容量瓶中定容→干过滤→吸取一定体积滤液于瓷蒸发皿→加CaCO3→蒸干→加入酚二磺酸试剂→静置→加水溶解→滴加氨水至溶液显黄色→容量瓶中定容→于波长420nm处比色测定。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴ 鲜样量的确定

⑵ 待测液定量体积估算

⑶ 加入酚二磺酸试剂后与蒸干物进行反应的操作

⑷ 硝态氮标准浓度系列溶液的制作和运用

⑸ 比色计的测定原理和使用

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

掌握紫外分光光度法测定地下水等清洁水样中硝酸盐态氮的原理和操作方法。

⑵ 实验要求

水样是否进行预处理的问题。

2．实验内容或原理

利用硝酸根离子在220nm波长处有吸收，而在275nm处不产生吸收而定量测定硝酸盐氮，即A_校=A₂₂₀—2A₂₇₅

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

紫外分光光度计；50ml容量瓶，5～20ml刻度吸管等

⑵ 需用的试剂

10%氨基磺酸，1MHCl

4．实验步骤

取一定体积的清洁水样→容量瓶→加1MHCl→加入10%氨基磺酸→定容→紫外分光光度计上测定。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴ 待测液定量体积的估算

⑵ 水样是否进行预处理的判断方法

⑶ 硝酸盐态氮标准浓度系列溶液的制作和运用

⑷ 紫外分光光度计的测定原理和使用

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

⑴ 实验目的

1、掌握硝酸—高氯酸消化和原子吸收法定量测定植株中镉的原理和操作方法。

2、掌握干灰化法—1MHCl溶解法测定植株镉的原理和方法。

⑵ 实验要求

加入硝酸消化时严格控制消化温度不宜过高；消化完全的标志是烟雾赶尽，溶液溶液无色透明。灰化温度严格控制在500℃；灰化完全的程度是灰分无黑色碳粒，呈灰白色。

2．实验内容或原理

HNO₃具有氧化性，将大部分有机质氧化，并将金属、合金等难溶物转化为易溶态可测态，难分解的有机物在加热的条件下用HClO₄进一步氧化，使试样中Cd等元素完全以可测态存在，随即可进行原子吸收分光光度法定量测定。

样品加热炭化，置于500℃高温电炉灰化至灰白色，1MHCl洗涤并定容，干过滤，滤液中的镉用原子吸收分光光度计测定。

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

电热板、原子吸收分光光度计、高温电炉、三角瓶、漏斗、千分之一电子天平、普通电炉、瓷坩埚，容量瓶等

⑵ 需用的试剂

优质纯的浓HNO3、浓HCl、HClO4、1MHCl等

4．实验步骤

准确称取已制备的水稻和玉米根、茎类样品→三角瓶→加浓硝酸浸泡过夜→电热板上加热至冒白烟→至白烟消尽后加入HClO4继续消解至溶液清澈无色→少量二次蒸馏水洗入容量瓶中定容→干过滤→原子吸收分光光度计测定。

准确称取已制备的水稻和玉米叶或籽粒样品→瓷坩埚或石英坩埚中→电炉上炭化至不冒白烟→高温电炉内灰化至灰白色→1MHCl加热溶解→定容→干过滤→原子吸收分光光度计测定。

5．教学方式

实验操作过程分小班进行，即指导学生人数每位教师不得超过16人；学生实验过程是一人一组。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

⑴ 掌握样品酸消化程度和灰化程度完全的标志

⑵ 样品量的估算

⑶ 无焰或火焰原子吸收分光光度计的测定原理和使用

⑷ 镉标准浓度系列溶液的制作和运用

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。

1．本次实验的目的和要求

安排教学实习的基本目的，在于通过理论与实际的结合，进一步提高学生的业务水平，尤其是在具体试验操作过程中掌握试验的准备、试验的安排、试验的观察与记载、试验数据的统计分析、实习总结的书写以及处理问题的方法，以便使学生更好地理解和应用该课程的知识。

2．实验内容或原理

（1）氮、磷、钾肥料“三要素”对油菜生长发育及产量的影响；

（2）N、P、K三要素对水稻生长发育及生物产量的影响；

（3）Ca、Mg、Si对水稻生长发育及生物产量的影响

3．需用的仪器或试剂

⑴ 需用的仪器

百分之一电子天平、白瓷钵、米尺、试剂瓶、量筒、移液管等。

⑵ 需用的试剂

尿素、磷酸二氢钙、氯化钾、硝酸铵、磷酸二氢钠、硫酸钾、氯化钙、硫酸镁、硅酸钠、氯化锰、钼酸铵、硼酸等。

4．实验步骤

试验方案设计→试验布置→田间管理→观察记载→考种计产

5．教学方式

实验操作过程分小组进行，每小组学生人数不得超过6人，以小组为单位参与每一个试验内容的。实验前老师先检查学生预习实验内容情况，再由老师讲解实验原理、操作方法和注意事项，学生们再动手操作，实验过程中老师应随时提醒学生应注意的问题或指出操作不当等问题，最后检查每位学生实验过程所得原始数据。

6．考核要求

根据学生的实习总结报告成绩及学生实习期间的表现成绩汇总成实习综合成绩。

7．实验报告要求

实验报告要求写明实验目的意义、实验原理、操作步骤、原始数据记录、结果计算和注意事项以及实验结果分析或实验过程出现的问题。