编 写   彭建伟

宋海星

目   录

实验一    植株粗灰分及氮、磷、钾含量的测定……………………2

实验二  植物的溶液培养和缺素培养…………………………………8

实验三  影响植物对营养元素吸收的土壤因素分析………………12

实验四   植物营养缺素的诊断与恢复………………………………16

实验五    蔬菜和水体中硝态氮的测定……………………………19

实验六  重金属镉在植物体内的分布研究…………………………22

实验七   施肥方式对植物生长发育的影响………………………24

 

 

 

 

 

 

实验一    植株粗灰分及氮、磷、钾含量的测定

1、目的意义

（1）植株粗灰分是农产品品质鉴定的项目之一。因为植株总灰分是植物无机营养物质的总和；

（2）植株粗灰分是确定一些植物适宜收获期的依据之一。如研究牧草不同生育期灰分的变动情况，可以确定什么时期收获牧草营养价值最高。

2、方法原理

测定植物粗灰分的方法比较多，通常采用直接灰化法。即将样品小心加热炭化和灼烧，其中的有机物就会分解，剩下的无机矿物质冷却后称重，即可计算样品粗灰分含量。

3、主要仪器、试剂

（1）主要仪器：高温电炉、干燥器、瓷坩埚、分析天平、水浴锅或调温鼓风烘箱。

（2）试剂：硝酸（1︰1）溶液；双氧水[ω（H₂O₂）30%]

4、测定步骤

（1）样品预处理

    新鲜样品需先用烘箱在60~70℃的条件下吹干，在105℃下烘干，然后用植物粉碎机粉碎，并全部通过0.25~0.5mm筛，混匀装瓶。

（2）测坩埚重

    将瓷坩埚洗净，用铅笔在锅底编号， 置于550 ℃高温电炉内灼烧15min以上，取出，置于干燥器中冷却后称重，直至恒重为止，记录坩埚质量。

（3）炭化

带坩埚称样2~5g，将坩埚置于电炉上，在通风柜里缓缓加热，烧至无烟。对于特别容易膨胀的试样（如蛋白、含糖和淀粉多的试样），可滴加几滴纯橄榄油湿润后再进行炭化，以防样品飞失。

（4）灰化

将坩埚移到已烧置暗红色的高温电炉门口，片刻后再放进电炉内膛深处，关闭炉门，加热至约525 ℃（坩埚呈暗红色），烧至灰分近于白色为止，大约1~2小时。如果灰化不彻底，可以取出放冷，滴几滴蒸馏水或稀硝酸或双氧水，在水浴上蒸干，再移入高温电炉中，同上继续灰化。灰化完全后，待炉温降至200 ℃时，再移入干燥器中冷却后称重，直至恒重。

5、结果计算

6、注意事项

（1）样品要先炭化再灰化，直接灰花易暴燃；

（2）炭化时升温要慢，否则样品会飞失；

（3）对于特别容易膨胀的试样，可滴加几滴纯橄榄油湿润后再进行炭化，以防样品飞失。

（4）    各种试样的称样量与灰化温度不完全一致。

二、植株全氮、全磷、全钾的测定

1. 诊断作物营养水平，指导施肥。

2. 了解施肥效应和肥料利用率。

3. 用于农产品及饲料的品质鉴定。

（二）植株全氮的测定（H₂SO₄—H₂O₂消煮，蒸馏法）

1、方法原理

（1）H₂SO₄—H₂O₂消煮原理

植物样品在浓H₂SO₄溶液中，经过脱水、碳化、氧化等一系列的作用后，易分解的有机物则分解，然后再加入H₂O₂ ，H₂O₂在热的浓H₂SO₄溶液中会分解出新生态氧，具有强烈的氧化作用，可继续分解没被H₂SO₄破坏的有机物，使有机态氮全部转化为无机铵盐。同时，样品中的有机磷也转化为无机磷酸盐，故可用同一消煮液分别测定N、P、K（植株中K以离子态存在）。

（2）蒸馏法原理

n      蒸馏过程的反应：

（NH₄)₂SO₄ + NaOH → Na₂SO + 2NH₃ + 2H₂O

      NH₃  + H₂O  → NH₄OH

      NH₄OH + H₃BO₃  → NH₄·H₂BO₃  + H₂O

n      滴定过程的反应：

      NH₄·H₂BO₃  + H₂SO₄ → （NH₄)₂SO₄ + 2H₃BO₃

2、主要仪器、试剂

（1）主要仪器：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。

（2） 需用的试剂：

浓H₂SO₄。

      300g·L^-1H₂O₂。

10mol·L^-1 NaOH溶液。

甲基红—溴甲酚绿混合指示剂。

20g·L^-1硼酸—指示剂溶液。

0.02mol·L^-1 1/2 H₂SO₄标准溶液。

0.01mol·L^-1 1/2 H₂SO₄标准溶液。

3、测定步骤

（1）待测液的制备

称磨细烘干的植物样品(0.25~0.5mm筛)0.1000~0.2000g，置于100ml三角瓶中，用少量水湿润样品，加浓硫酸5ml，摇匀（最好放置过夜），瓶口盖一弯颈漏斗，在电炉上先缓缓加热，待浓硫酸分解冒白烟时逐渐升高温度。消煮至溶液呈均匀棕黑色时，取下三角瓶，稍冷后提起弯颈漏斗，滴加H₂O₂10滴，并不断摇动三角瓶。再加热(微沸)10~20min，取下三角瓶，稍冷后滴加H₂O₂ 5~10滴。如此反复进行2~3次，直至消煮液呈无色或清亮色后，再加热5~10min(赶尽H₂O₂ )，取下三角瓶冷却，用水冲洗漏斗，洗液洗入瓶中。将消著液转入容量瓶中定容用水定容，静置或过滤。

吸取清液5~10ml置于蒸馏管，蒸馏管置于定氮仪相应位置上，在150ml三角瓶中加硼酸2ml，并加指示剂2滴，摇匀，将三角瓶置于定氮仪冷凝管末端，管口离硼酸液面以上3~4cm处，向蒸馏管中加入10mol·L^-1 NaOH溶液约约5ml，通入蒸气蒸馏，待馏出液体积约50cm时，蒸馏完毕。

4、结果计算

植株中N（%）=（V₁-V₀）×c×14×ts×10^-3 ×100/m

式中： V₁ ——样品测定所消耗标准酸ml数；

       V₀ ——空白试验所消耗标准酸ml数；

       c——标准酸（H⁺¹）的浓度mol·L^-1；·

       14 ——氮原子的摩尔质量（g·mol）；

       10^-3 ——ml换算为L；

       ts ——分取倍数；

       m ——干样品质量（g）。

5、注意事项

（1）消煮开始时火要小；

（2）加H₂O₂ 时要等器皿少冷后，提起小漏斗，直接将H₂O₂ 滴入溶液中；

（3）消煮要彻底。消煮好的标志是：溶液呈无色或清亮色；

（4）消煮液最后要赶尽H₂O₂ 。否则会影响氮、磷的比色测定。方法是消煮液呈清亮色后再煮5-10分。也可观察液面的波动，赶尽H₂O₂后液面比较平静；

（5）    碱液要过量。要求中和完硫酸后再过量2ml；

（6）    蒸馏装置不能漏气；

（7）    硼酸要足量。估算方法：按1ml浓度为10.0g·L^-1的硼酸能吸收0.46mg的N计算；

（8）    指示剂和硼酸最好分开配置保存。因二者混合过久，有指示终点不明显的可能。

（9）    指示剂和硼酸的pH要调到4.5（变色点）。

（三）植株全磷的测定（H₂SO₄—H₂O₂消煮，钒钼黄比色法）

1、方法原理

    钒钼黄比色法的原理即在酸性条件下，正磷酸能与偏钒酸和钼酸发生反应，形成黄色的三元杂多酸—钒钼磷酸。溶液黄色稳定，黄色的深浅与磷的含量成正相关，所以，可用比色法测定溶液中磷的含量。

2、主要仪器、试剂

（1）主要仪器：50ml容量瓶； 722或723型分光光度比色计等。

（2）试剂

钒钼酸铵试剂：0.5g的钼酸铵容于200ml水中，另将0.625g的偏钒酸铵容于100ml沸水中，冷却后，加入125ml浓硫酸，冷却至室温，将钼酸铵溶液缓慢注入钒钼酸铵溶液中。用水稀释至500ml。

6mol·L^-1 NaOH溶液。

2，6—二硝基酚指示剂。

P标准溶液（ug·ml^-1）。

3、测定步骤

吸取消煮好的待测液（同全氮测定）10ml，分别置于50容量瓶中，加2，6二硝基酚指示剂2滴 ， 用6mol·L^-1NaOH 调pH至刚显黄色， 加钒钼酸铵试剂10ml，用水定容。摇匀，放置5min ，用分光光度计在450nm处比色。以空白液调节仪器零点。

    标准曲线制作：分别吸取50ug·ml^-1的P标准溶液0、1.0、2.5、5、7.5、10.0、15.0ml，于50ml容量瓶中，同上述操作步骤显色和比色。该标准系列P的浓度分别为0、1.0、2.5、5、7.5、10.0、15.0 ug·ml^-1。

4、结果计算

植株全P(%)=ρ·V×分取倍数×10^-4 /m

 式中：ρ——从标准曲线查得显色液P的质量浓度(ug/ml)

       V ——显色液体积(ml)

       m ——干土样质量（g)

5、注意事项

Ø      显色液的酸度要求在0.04~1.6mol.L^-1，H⁺ 内，酸度过高时，显色不完全或不显色，酸度太低时则可能生成沉淀或其它物质的颜色；

Ø      比色要在15min后24h内完成。

（四）植株全钾的测定（H₂SO₄—H₂O₂消煮，火焰光度法）

1、方法原理

即增加盐基成分，促进硅酸盐分解，使难溶的硅酸 盐分解成可溶性化合物，从而使矿物态钾转化为可溶 性钾，用酸溶解稀释后即可用火焰光度计测定。

因为，硅酸盐矿物含酸性成分较多，所以，土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例，以及金属元素的碱度。硅与金属元素的比值愈小、金属元素的碱性愈强，硅酸盐的溶解度也愈大。

2、主要仪器、试剂

（1）主要仪器： 50ml容量瓶；火焰光度计。

（2）试剂： 100mg·L^-1K标准溶液。

  3、测定步骤

     吸取消煮好的待测液（同全氮测定）5~10ml，置于50容量瓶，水定容，摇匀，火焰光度计测定。

     标准曲线制作：分别吸取100ug·ml^-1的K标准溶液1、2.5、5、10、20、30ml，分别于50ml容量瓶中，加与吸取的待测液等量的空白消煮液，水水定容。

该标准系列K的浓度分别为0、2、5、10、20、40、60ug·ml^-1。

4、结果计算

植株全钾(%)=ρ·V×分取倍数×10-4 /m

   式中：ρ——从标准曲线查得显色液K的质量浓度(ug·ml^-1)

           V ——测定液体积(ml)

           m ——干土样质量（g)

5、注意事项

n      按要求制作标准曲线；  

n      标准溶液和待测液的组成要基本相同。因为，溶液组成的改变（包括酸碱、阴、阳离子的浓度）对测定结果有影响；

n        仪器状态（如空气压力、火焰的状态等）对测定结果有影响。

 

实验二  植物的溶液培养和缺素培养

一、目的意义

种植在土壤里的植物之所以能够正常生长发育是因为土壤中存在着维持植物正常生理活动所必需的矿质元素。但要确定各种元素是否为植物生长所必需，必须借助无土培养法（溶液培养或砂基培养）才能解决。近年来，无土栽培已不仅作为一种研究手段，而且成为新的生产方式，在蔬菜、花卉生产中大规模应用。本实验学习植物的溶液培养技术，并证明氮、磷、钾、钙、镁、铁诸元素对植物生长发育的重要性。

二、方法原理

用植物必需的矿质元素配成营养液培养植物，可使植物长得与土壤中一样好。应用此法，所用元素的种类和用量可完全人为地加以控制。要了解某元素缺乏所引起的生理病症，可从营养液中减去该元素，以便在以后的生长过程中进行观察，观察缺素症后将所缺元素加入营养液中，缺素症状又可逐消失。

这类实验，通常用溶液培养，为了管理方便，也常将溶液加入洁净的石英砂培养植物，则称为砂基培养。

三、仪器设备

1．烧杯：250、500ml各1个； 

2．刻度移液管：5ml 10支，1ml 1支；

3．量筒：1000ml 1个；

4．黑色腊光纸适量；

5．15×15cm塑料纱网（或纱布）：1块；

6．搪瓷盘（带盖）：1个；

7．石英砂适量；

8．陶质花盆：1个；

9．500ml试剂瓶：11个；

10．培养缸（可用100ml广瓶或瓷质、玻璃质培养缸）：7个。

【试剂】

1．硝酸钾；                        2．硫酸镁；

3．磷酸二氢钾；                    4．硫酸钾；

5．硫酸钠；                        6．磷酸二氢钠；

7．硝酸钠；                        8．硝酸钙；

9．氯化钙；                        10．硫酸亚铁；

11．硼酸；                         12．氯化锰；

13．硫酸铜；                       14．硫酸锌；

15．钼酸；                         16．盐酸；

17．乙二胺四乙酸二钠（EDTA-Na₂）

【材料】

玉米、蕃茄、向日葵种子

【方法步骤】

1．供试苗培养：取250ml烧杯一个，在烧杯口紧扎塑料纱网或纱布一块，将烧杯放在另一个500ml烧杯中，加水使水面几乎与内部烧杯口相平（如下图）。

 

 

 

 

 

 

将已浸种一液的蕃茄或玉米种子均匀地排列在纱网上，在大烧杯上盖一块玻璃片，然后放置在温暖处发芽。待子叶完全展开后，改用稀释营养液（浓度为完全营养液的1/4）培养。培养玉米苗，可一直用水培养。当蕃茄苗高4~5cm左右，展开第一片真叶或玉米幼苗出现第二片真叶时，选择生长一致的幼苗作实验材料，移往各种缺素溶液中。移直时注意勿损伤根系。

也可用花盆装石英砂或洁净的河沙培养苗，但移植要早些，以免伤根。

2．配制大量元素及Fe的贮备液：用蒸馏水按表1分别配制。

微量元素贮备液按以下配方配制：称取H₃BO₃ 2.86g，MnCL₂·4H₂O 1.18g，CuSO₄·5H₂O 0.08g，ZnSO₄·7H₂O 0.22g，H₂MoO₄·H₂O 0.09g，溶于1L蒸馏水中。

配好以上贮备液后，再按表2配成完全营养液或缺素营养液（用蒸馏水，调节pH至5.5-5.8）。

3．将以上配制的培养液各800ml分别加入1000ml塑料培养瓶中，瓶外加黑色蜡光纸套（黑面向里）或用报纸包三层，瓶上用马粪纸板涂蜡后做成盖，并用打扎器在盖中间打一圆孔，用棉花把植株幼茎通过小孔固定在盖上，使整个根系浸入培养液中，贴上标签，写明日期。装好后将培养瓶放在阳光充足，温度适宜（20~25℃）的地方。

表1  大量元素配制表

 

表2  缺素培养液的配制

 

4．实验开始后，每两天观察一次，用精密pH试纸测试培养液的pH值，如pH高于6，应以稀盐液调整到5~6之间。注意记录缺乏必需元素时所表现的症状及最先出现症状的部位，培养液每周更换一次。为使根系生长良好，最好应在盖与溶液之间保留一定空隙，以利通气，待各缺素培养液中的幼苗表现出明显的症状后，将缺素培养液全部更换为完全培养液。观察症状逐渐消失的情况，记录结果。

 

 

 

 

    磷肥施入土壤后，会很快被土壤固定，土壤对磷的固定是影响磷的有效性和磷肥施用效果的主要因素。当水溶性磷肥施入土壤后，就会发生一系列的变化，主要是固定，因此，磷的有效性就会逐渐降低，并且这种作用还会随着时间的推延而逐趋强烈。

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。这样就可以找出土壤中水溶性磷随时间而变化的曲线及其相互间的关系。

1．土壤与标准磷溶液的作用及待测液的制备

称取过20目的土样5.00g共3份，分别放入预先盛有50ml、50ml/kg P溶液的100ml塑料瓶中，轻轻摇动使之充分分散，然后分别放置1小时、24小时和168小时（一周），到时后将上述作用液过滤并盛于100ml的容量瓶中备用，即得待测液。

2．磷的定量测定---钼蓝比色法

取上述待测液5ml放入50ml容量瓶中，加蒸馏水冲稀至30ml左右，加2.4（2.6）—二硝基酚指示剂2滴，用4mol/L的NaOH溶液中和至溶液转为淡黄色（若溶液为深黄色，则需用1mol/L的稀H₂SO₄中和至溶液为淡黄色），再加钼锑抗试剂5ml，加蒸馏水定容至刻度摇匀，放置30分钟后，在721分光光度计上用700nm的波长进行比色。同时用同样的步骤做一个经稀释10倍的标准液对照点。

1、仪器：

721分光光度计、烘箱

2、试剂

① 4mol/L的NaOH

② 1mol/L 的H₂SO₄

③ 2.4-二硝基酚

④ 钼锑抗溶液

a 钼锑贮备液：称取洒石酸氧锑钾[K(sbo)C₄H₄O₆]0.5g,溶解于100ml水中，制成0.5%的溶液。另称取钼酸铵[（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O]10g,溶于450ml水中，徐徐加入153ml浓硫酸，边加连搅拌。再将0.5%的洒石酸氧锑钾溶液100ml加入到钼酸按溶液中，最后加蒸馏水到1升，充分摇匀后贮于棕色瓶中，即得钼锑贮备液。

B 临用前（当天）称取1.5g左旋抗坏血酸（Vc,三级）溶于100ml钼锑贮备液中，混匀即得钼锑抗溶液。

⑤ 50mg/kg磷标准液的配制：准确称取45℃烘干过4—8小时的分析纯磷酸二氢钾0.2197克于小烧杯中，以少量蒸馏水溶解，将溶液全部洗入1000毫升容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀，此溶液即含50mg/kg的磷标准溶液。

原始记录：标准液浓度Co=5mg/kg              消光值为ODo

          作用1小时后溶液磷浓度为Cx₁          消光值为OD₁

          作用24小时后溶液的磷浓度为Cx₂      消光值为OD₂

               作用1周后溶液的磷浓度为Cx₃           消光值为OD₃

      50×50—50×Cx₁×10

      50×50—50×Cx₂×10

      50×50—50×Cx₃×10

通过计算出的磷的固定量，即可求得每克土每小时的固磷强度。同时可根据磷的固定量和时间的关系作一个相关曲线，从而找到它们之间的关系。

当土壤发生干湿交替变化时，由于粘土矿物的层间发生扩张与收缩，所以很容易使K⁺或NH⁺₄等在粘土矿物层间收缩的过程中被“卡死”在层间里，从而形成K⁺或NH⁺₄的固定。基于这一原理，在农业生产的施肥活动中，钾肥也要强调深施，以防止K⁺的固定。

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。

1．钾固定的模拟与待测液制备

称取2份过20目的土壤20.00g，分别放入150ml的烧杯中，再分别加入250mg/kg和 500mg/kg的钾标准液10ml，让其湿润均匀后放入恒温培养箱中培养，在50—60℃的温度下使其干燥；干燥后加10ml的蒸馏下再使之湿润，再使之干燥，这样反复维持一周（大致可干燥5～6次），最后一次让土壤干燥充分后准确加入100ml蒸馏水，并用玻璃棒搅动均匀，静置30分钟后过滤，得滤液为待测液。

2．钾的定量测定     用火焰光度法测定钾的含量

1、仪器：

火焰光度计、烘箱

2、试剂

A．1000mg/kg钾标准液的配制：准确称取经过烘干（105℃烘干4-6小时）的分析纯氯化钾1.9068克，溶于水中，定容至1升即含钾为1000mg/kg。由此溶液稀释成250mg/kg和500mg/kg的钾标准液。

B 取250mg/kg和500mg/kg的钾标准液10ml于100ml容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，得待测标准液。

C 取250mg/kg和500mg/kg的钾标准液10ml，加入20.00g土中一小时后，准确加入90ml蒸馏水搅均、过滤，得待测吸附液。

1、原始数据

先将火焰光度计在燃烧空气下调零，然后分别测定测液的读数。

2、计算

由于M₁、M₂、M₃、N₁、N₂、N₃、和标准液的浓度（C₁和C₁’）都是已知的。故可求出C_2x、C_3x、

C’ _2X 、C’ _3X等四个未知浓度。如：C_2x=    C_3x= 依此类推。

 用（C_2x—C_3x）×100便可得到20.00g的总固钾量。

 

 

 

 

 

 

 

植物营养缺素是农业生产中经常发生的一种情况，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。

二  植物发生营养元素缺乏的一般原因：

① 土壤营养元素的缺乏

② 土壤反应（pH）不适

③ 营养成分的不平衡

④ 土壤理化性质不良

⑤ 植物根系吸收受阻

⑥ 营养元素之间的拮抗

⑦ 不良的气候条件

 

形态诊断法

化学诊断法-------  土壤分析化验诊断法

                 植株分析化验诊断法

生物培养（幼苗法）诊断法

酶学诊断法

施肥诊断法

叶色诊断法

 

① 施肥历史和现状的调查

② 农作物历史产量和生长发育状况的调查

③ 植株缺素形态的观察与分析诊断

④ 取土壤和植株样品带回实验室分析诊断

⑤ 诊断指标（养分临界值）的拟定

⑥ 综合分析、诊断

⑦ 施肥校验

 

如果农作物生长发育得不到足够的营养供应，就会产生相应的缺素症状。这些症状就会在农作物的外观形态、长势长相甚至产品数量和质量上表现出来。例如植株矮小、叶色发黄、开花延迟、籽粒不饱满、病虫害严重等。要求利用实习时间、余业时间或假期，对周围主要农作物发生的营养缺素情况进行调查、分析，其目的是掌握不同农作物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，不同作物同一元素的缺乏调查不能重复2次以上。每组（2-3人）调查三种不同作物的三种不同缺素症状，并将调查与分析的结果填入附表1中。特别值得注意的是：大田农作物的缺素常常不是单一发生的，可能同时伴随着多种缺素一并发生，这给形态诊断带来了很大麻烦，需要我们对此进行系统的调查、分析和比较，并有效地运用实践经验予以正确的区分和判断。

 

根据诊断结果，对作物实施相应放肥料的施用，再观察作物的恢复情况。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

过量施用氮肥是影响蔬菜硝酸盐积累的主要因素。如何正确施用化肥，特别是氮素化肥，对于降低蔬菜硝酸盐含量、保护人体健康具有十分重要的意义。本实验通过蔬菜硝酸盐含量的测定，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。

在弱碱性条件下，用热水从样品中提取硝酸根离子，然后用亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀蛋白，加活性炭去除叶绿素，过滤。滤液于水浴上蒸干，在无水条件下，与酚二磺酸作用，生成硝基酚二磺酸，该物质在弱碱性条件下生成黄色物质，定容后于波长420nm处比色测定，黄色深浅与硝态氮含量呈正相关。

酚二磺酸比色法测定硝态氮范围：0.1~2mg/L

分别准备各类蔬菜样品500克，具体有叶菜类如小白菜；根菜类如芹菜；块茎类如白萝卜；瓜果类如黄瓜等。

1、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

2、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。

1、样品的预处理

   ①分样：将上述蔬菜样品进行适当缩分至所需要量，并摘除不可食部位。

②样品洗涤：缩分后的样品先用自来水洗涤后，蒸馏水润洗2～3次（要求此过程迅速完成，不浸泡在水中清洗），然后用洁净纱布沾干。

③样品制备：上述样品用不锈钢刀切碎，混匀，备用。

2、样品中硝态氮提取

  称取切碎后的蔬菜样品适量（一般叶菜类和根菜类取5g左右，块茎类取10～15g左右，瓜果类15～20g左右）于研钵中，加少许石英研磨成匀浆，加5ml饱和硼砂溶液，搅匀，用100ml70-80℃热水洗入200ml烧杯中，置于沸水浴中加热15分钟（加热过程不断搅拌），拿下冷却。加入10ml亚铁氰化钾，搅匀，加入10ml乙酸锌，搅匀，再加2g活性炭粉,搅匀，洗入200ml容量瓶中，定容，干过滤。同时做试剂空白1份。

3、溶液中硝态氮的定量测定

准确吸取上述滤液5.00ml于瓷蒸发皿中，加入0.05gCaCO₃粉末，置于85-90℃水浴上蒸干，干后维持10分钟，冷却，迅速加入酚二磺酸试剂2ml,旋转蒸发皿，使试剂充分接触所有蒸干物，玻棒搅拌至蒸干物完全溶解，静置10分钟使之作用完全，加水20ml，冷却，缓慢加入1︰1NH₄OH至溶液显黄色，再过量2ml，水洗入100ml容量瓶中定容，与标准硝态氮溶液于λ=420nm处比色测定。

4、硝态氮标准曲线绘制

   分别吸取10.00mg/L标准硝态氮溶液0，1，2，5，10，15，20ml于蒸发皿中，再分别加入同待测体积的试剂空白溶液，以下步骤同“操作3中加入0.05gCaCO₃粉末------”。

 

  C_X：从标准曲线上查找的待测溶液浓度（mg/L）

  V₂：比色溶液体积（ml）

  V₁：待测溶液体积（ml）

  V_X：待测定量体积（ml）

   m：蔬菜样品鲜重（g）

  4.43：NO₃^-换算成NO₃^-—N系数

 

水体污染指标中硝酸盐态氮是引起水体富营养化和影响饮用水质的重要指标之一。本实验通过水样硝酸盐态氮含量测定，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。

根据水样中的硝酸根离子在波长220nm产生吸收值，而在275nm不产生吸收值，然后将校正后的吸收值A=A_220nm-2A_275nm与标准溶液硝酸根离子进行比较，在一定范围内，校正后的硝酸根离子吸收值与硝态氮含量呈正相关，然后从标准曲线上查找对应硝酸根离子浓度，即可求算出水样中硝酸盐态氮含量。

紫外分光光度法测定硝态氮范围：0.08~4mg/L

清洁地面水和未受明显污染的地下水。

1、需用的仪器

紫外分光光度计；50ml容量瓶，5～20ml刻度吸管等

2、需用的试剂

10%氨基磺酸，1MHCl

1、准确吸取水样5~10ml（NO₃^—N适宜在）于50ml容量中，加入1MHCl1ml，1ml10%氨基磺酸，摇匀后，加蒸馏水定容至刻度，分别于紫外分光光度计波长220nm和275nm处进行测定。

2、不同浓度系列硝酸盐溶液的标准曲线制作：分别准确吸取10mg/LNO₃^—N标准溶液0，1，2，3，5，10ml于50ml容量中，以下操作步骤同“操作步骤1”。

  3、紫外分光光度计使用：略

   校正值A=A_220nm-2A_275nm

   水样中NO₃^—N（mg/L）=C_X×（50÷V_X）

  C_X：从标准曲线上查找的待测溶液浓度（mg/L）

  V_X：待测溶液定量体积（ml）

 

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。

当样品镉含量高时多采用硝酸—高氯酸消化法。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。

当样品镉含量低时多采用干灰化法—1MHCl溶解法。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。

在不同浓度重金属镉处理下生长的水稻和玉米。

1、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

2、试剂

优质纯的浓HNO3、浓HCl、HClO4、1MHCl等

（一）样品的预处理

选取不同浓度镉处理下生长的水稻和玉米具有代表性的根、茎、叶或籽粒部位，自来水洗涤干净，蒸馏水润洗，洁净纱布擦干，置于恒温干燥箱内于80—90℃下杀青30分钟，然后于60℃下烘干，置于干燥器中待制备。

（二）样品的制备

样品先用不锈钢剪刀剪碎，再用玻璃研钵反复研磨，直至全部通过40目尼龙筛孔，贮存于牛皮纸袋内，再置于干燥器中备用。

（三）样品中镉的分析测定

1、硝酸—高氯酸消化法

准确称取上述已制备的水稻和玉米根、茎类样品1～2g，精至0.0001g→150ml三角瓶→加浓硝酸10ml，盖上弯颈漏斗，浸泡过夜→电热板上加热至冒白烟→至白烟消尽后加入2mlHClO4继续消解，直至溶液清澈无色（酌情加入硝酸、高氯酸1～2次）→加入少量二次蒸馏水→洗入50ml容量瓶中定容→过滤，清液用火焰原子吸收法测定。同时做试剂空白1份。

2、干灰化法—1MHCl溶解法

准确称取上述已制备的水稻和玉米叶或籽粒样品5～20g, 精至0.0001g→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→无损洗入25ml容量瓶中定容→干过滤→原子吸收分光光度计测定。同时做试剂空白1份。

3、镉标准曲线绘制：分别制备成0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.5，0.6mg/L标准镉浓度溶液，于火焰原子吸收法测定。

   植物样品中镉的含量（mg/kg）=C_X×（V÷m）

     C_X：从镉标准曲线上查找的镉浓度（mg/kg）

V：定容体积（ml）

m：样品质量（g）

 

一、田间试验

 

（一）实验目的：

油菜是我省栽培的主要油料作物，在稻、稻、油三熟制中扮演了非常重要的角色。由于油菜生长发育的特点不同，对各种肥料的需求数量、比例以及各种肥料在各个不同生育期的分配当然就会有很大的差别；氮肥的施用积极地促进了菜籽产量的提高，但不可避免地会降低菜籽的含油率；油菜在苗期、苔期和花期施氮，对菜籽的产量、含油率和油脂产量的影响是完全不同的；磷肥和钾肥的施用不仅可以提高油菜的抗性，还可以不同程度地影响菜籽的含油率和油脂产量；氮、磷、钾配合并在各个不同的生育期进行合理的分配，能够使油菜得到优越的营养条件，达到提高产量，改善品质的生产目的。

（二）基本要求：

通过试验，了解农作物栽培的主要技术和农事操作，掌握肥料小区试验的田间实施方法和环节，熟悉田间试验的观察记载要求，学会试验总结报告的基本写作要求与格式。

（三）试验课题：

氮、磷、钾肥料“三要素”对油菜生长发育及产量的影响

（四）实验方案：

试验设计4个处理，4个重复。4个处理分别为：

（1）对照，不施肥；

（2）施P、K肥；

（3）施N、K肥；

（4）施N、P肥。

小区设置面积为35平方米，肥料用量设置标准为（以小区计）：氮肥用量为1.2 kg尿素、磷肥用量为2.5 kg过磷酸钙，钾肥用量为0.8 kg氮化钾。肥料的分配比例为：尿素60%作基肥，40%在苗期追肥。磷肥全部作基肥；钾肥60%作基肥，40%作腊肥。

田间小区按随机区组排列，如下图所示。

 

试验的田间排列图

土壤肥力一致方向

（五）试验实施与总结：

1、翻土划区：先除净杂草（配合提前使用除草剂），然后将土翻松，稍加平整后，按设计的小区面积进行小区分划。

2、施肥播种：在划分的小区内，按小区的分布进行编号，根据试验设计的各小区的肥料用量和种类施用基肥，开好分厢沟，平整小区内的土壤，然后按株、行距为40×20cm²的规格挖穴准备播种：每个播种穴中播油菜籽五粒左右，覆土、浇水。将实验实施的有关详细情况进行纪录。

3、定苗与施肥：油菜出苗后到3叶期，施10%的尿素作为提苗肥；到5叶期结合苗、每穴定苗2株后再施10%的尿素作为定苗肥。在1月上旬左右，再将20%的尿素和40%的氯化钾作腊肥追施。

4田间管理：按照油菜栽培的要求，各小组排定田间管理计划与责任，对试验区和相应的保护区进行灌溉、中耕、除草、病虫害防治和施肥等各项措施的实施。

5、观察记载：定苗后每星期观察一次油菜的生长发育状况，并记录结果。每处理（小区）定点观察3株，挂牌以示标志，每周观察一次油菜的生长发育动态。观察项目包括：叶片数、株高、现蕾日期、分枝数、开花日期和可能遭受的意外因素的影响情况。

6、考种计产：到油菜收获期，分小区将油菜进行收割，并在每小区随机取3株油菜进行考种。考察期一次分枝、二次分枝的数目、观察每株的荚角数、每个荚角的粒数和整株总粒数、千粒重和每株菜籽的产量，并计算每小区的菜籽产量。

7、根据试验过程中得到的所有相关数据信息和油菜生长发育的产量构成的差异，运用生物试验的统计方法，分析试验结果产生的原因，讨论施用不同肥料对油菜生长发育及产量的影响，写出规范的实习总结报告。

二、土培试验

（一）实验目的：

通过实习，了解土培试验的全过程；掌握土培试验的一般步骤和各个环节的操作技术；加深对课堂及书本知识的理解。

（二）基本要求：

人人参加操作，分组观察记载，个人写出报告。

（三）试验课题：

N、P、K三要素对水稻生长发育及生物产量的影响。

（四）试验方案：

N、P、K三因子二水平完全方案表

表中：N_O、P_O、K_O分别表示不施N、P、K肥：N₁、P₁、K₁分别表示施N、P、K肥。

（五）排列方法：

采用随机区组排列，全班分6组，每组一重复，通过查随机数字表，得到如下排列顺序：

⊙表示保护体，阿拉伯数字表示处理号。

（六）施肥量：

N₁、P₁、K₁分别按每公斤0.2g N、0.1g P₂O₅、0.2g K₂O计算。N、P、K肥源分别为尿素（含N46%）、Ca(H₂PO₄)₂（含P₂O₅ 56.31%）、KCl（含K₂O 60%）以每钵装土6.25公斤计，N₁每钵施尿素2.717 g，P₁每钵施Ca(H₂PO₄)₂ 1.110 g，K₁每钵施尿素2.717 g，P₁每钵施Ca（H₂PO₄）1.110 g，K₁每钵施KCl2.083 g。

（七）备土、施肥、装盆：

1、备土：取贫瘠的稻田耕层土壤，风干、槌碎、剔除草根等杂物，过5mm筛，备用。采用20×25cm瓷质培养盆钵，每钵装土6.25公斤。

2、备肥：

①取尿素135.85g溶于5000 ml下口瓶内；

②取Ca(H₂PO₄)₂55.5g溶于5000 ml水中，装于5000 ml下口瓶内；

③取KCl 104.15g  溶于5000 ml水中,装于5000 ml下口瓶内。

3、施肥：

取土培盆钵（20×25cm）60个，其中48个按设计方案（6次重复、8个处理）施肥；N₁每钵施尿素液100 ml，P₁每钵施Ca（H₂PO₄）₂液100 ml，K₁每钵施KCl液100 ml。N_O、P_O、K_O不施肥；余下12个保护钵，每钵施尿素液、Ca(H₂PO₄)₂液、KCl液各50 ml。

4、装盆：

先将盆钵按要求编号，称取已筛土壤6.25公斤于大铝盆内。根据方案要求施入肥料液，充分拌匀，装入已编号的相应盆钵中，装土时应注意分层压实，下紧上松。

（八）盆钵安置：

将已装上土的盆钵按排列顺序整齐置于玻璃房内，然后灌水。

（九）插植：

    装盆前三周育秧。品种   装盆后灌水三天，选取生长一致，清秀健壮的秧苗，尽量避免损伤，移植于盆钵内，入土2cm，每钵插植3株。

（十）管理：

1、管水：寸水返青，薄水分蘖，湿润拔节，每两天灌水一次。

2、防治病虫：主要防治钻心螟、纵卷叶螟、叶蟑、飞虱、矮缩病等。返青后和分蘖盛期各打药一次。

3、中耕除草：中耕两次，分蘖前期和末期各一次，除草于分蘖末期结合中耕进行。

（十一）观察记载：

生育记载：项目：株高、分蘖（即每钵株数）。时间：插后每周一、四。

方法：各组记载各自重复所有8钵，两人一闪，轮流记载，记载后签名。

其他记载：整个试验的各个步骤、时间、方法、播种期、插秧期、生物产量收获期、植株缺素症状。收获时干重。

（十二）生物产量收获：

孕穗末期：将各处理齐泥收割，洗净泥土，连同枯叶一起轻捆挂上标签，干烘箱内烘干，称重，精确到0.01g/盆。

（十三）试验报告：

包括试验目的、试验课题、试验全过程。试验数据及主要数据的统计分析，结果讨论及结论。

 

三、水培实验

（一）实验目的：

掌握水培操作技能，巩固基本理论和基本知识，了解水稻缺素症状。

（二）基本要求：

人人参加操作，分组观察记载，个人写出报告。

（三）试验课题：

    Ca、Mg、Si对水稻生长发育及生物产量的影响。

（四）试验方案：

全班分六组，每组两次重复、外加两个保护盆，共10钵。

（五）材料、器皿（以一个试验组计）

（六）营养贮备液配制：

1、将下列试剂溶解，各配成1000 ml贮备液：

2、将下列试剂分别溶解，混合并加浓H₂SO₄50 ml，稀释至1000 ml作为微量元素混合贮备液。

3、pH调节剂：

称取40.0g NaOH稀释至1000 ml配成1M  NaOH。

吸取HCl 330 ml稀释到1000 ml配成4M HCl。

（七）营养贮备液的稀释：

对于每个处理，各组先量取清水2.5升于铝桶中，加入N、P、K贮备液中3 ml，混合微量元素贮行液3.5 ml。再按方案对该处理的要求加入Ca、Mg、Si贮备液（缺Ca的处理不加Ca，只加Mg、Si贮备液各3 ml，照此类推），然后加入清水至总量达3升。用4M的HCl和1M NaOH调到PH等于5。将此6升已稀释调pH的营养液装入两个白瓷钵内（每个约2.8升），即为该处理的两个重复。

以上为正常浓液，不同时期浓度有变化，第一周营养液浓度为上述浓度的1/2，即N、P、K、Ca、Mg、Si贮备液3毫升，微量元素混合贮备液3.5 ml。第二周为上述正常浓度，从第三周起至分蘖末期，N的浓度为双倍。即N贮备液12 ml，其他元素浓度不变。

（八）定植植株

清水洗净粗石英砂及固定植株用的网兜。选取生长均匀且一致的健壮水稻16株用清水洗净，用镊子在网兜底部钻两个对称小孔，将植株根系从孔中空下，每孔一株，网兜上用粗石英砂固定植株上部，将网兜置于已盛液的白瓷杯上，随机排列。

（九）管理

每周调整pH两次，使pH保持在5。每周更换一次营养液，更换营养液时适当更换盆钵排列的顺序。

及时捞出有青苔藻类，发现有藻类时，应在更换营养液时认真清洗盆钵。

及时防治病虫害，尤其是钻心虫。

晴天每天加水，以补偿蒸腾蒸发的损失。

（十）观察记载：

每周两次，每组观察一次重复，观察项目包括标高、株数、缺素症状。记载时间应写清，记载人应签名。

其他记载内容：播种期、移植期、水稻品种、收获期、每盆干重、防治病虫害情况等。

（十一）试验报告：

以全班的数据作为基础，每人写出一份试验实习报告上交。