植物根系活力的测定
试验一植物根系活力的测定
植物生理学实验指导书指导老师马红亮福建师范大学地理科学学院生态系实验一植物根系活力的测定（α-萘胺氧化法）植物根系的作用，主要有(1)对地上部的支持和固定；(2)物质的贮藏；(3)对水分和盐类的吸收；(4)合成氨基酸、激素等物质。
因此根系的活力是植物生长的重要生理指标之一。
一、实验目的通过实验，掌握用α－萘胺法测定植物根系活力的原理和技术。
二、实验原理植物的根系能氧化吸附在根表面的α─萘胺，生成红色的α—羟基—1—萘胺，沉淀于有氧化力的根表面，使这部分根染成红色，其反应如下：根对α-萘胺的氧化能力与其呼吸强度有密切关系。
日本人相见、松中等认为α-萘胺氧化的本质就是过氧化物酶的催化作用，该酶的活力愈强，对α—萘胺的氧化力也愈强，染色也愈深。
所以，可根据染色深浅定性地判断根的活力；也可测定溶液中未被氧化的α-萘胺量，计算已被氧化的α-萘胺量确定根系活力的大小。
在酸性环境中对氨基苯磺酸与亚硝酸盐先反应，再和α-萘胺作用生成红色的偶氮染料，可在510nm比色测定α-萘胺含量。
其反应如上。
三、实验仪器药品分光光度计，分析天平，烘箱，三角烧瓶，量筒，移液管，刻度试管Α-萘胺溶液：称10mg α-萘胺，先用2ml左右的95%酒精溶解，然后加水到200ml，成50μg/ml的溶液。
0.1mol/L磷酸缓冲液，pH7.0（见附表2）A液：0.2mol/L磷酸二氢钠（NaH2PO4·2H2O 27. 8g配成1000ml）。
B液：0.2mol/L磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O53.65g或Na2HPO4·12H2O71.7g 配成1000ml）。
用时取A液39ml，B液61ml混合，稀释至200ml即成。
1%对氨基苯磺酸：将1g对氨基苯磺酸溶解于100ml 30%的醋酸溶液中。
亚硝酸钠溶液：称10mg亚硝酸钠溶于100ml水中。
四、实验操作步骤定量测定(1) 挖出水稻植株，并用水洗净根系上的泥土，剪下它的根系，再用水洗，待洗净后用滤纸吸去根表面的水分，称根称2g根放在100ml三角烧瓶中。
测定植物根系活力的方法
测定植物根系活力的方法植物根系活力是指植物根系吸收、传导和利用水分、营养物质以及对土壤环境进行适应的能力。
根系活力的测定可以帮助我们了解植物生长发育和适应能力的情况，同时指导我们合理地进行植被管理和栽培。
以下是测定植物根系活力的几种方法：1. 简易Auslander土柱法。
如其名，Auslander土柱法是一种方法简单、不需高级设备的测定植物根系活力的方法。
该方法主要是通过植物根系对土壤环境的响应，来判断根系活力的强弱。
具体操作方法为：将要测定的植株的根系在浇透水的土壤内生长2-4天，之后将其整株拔起，然后根据根系的发育程度、数量、长度等来评估根系活力的强弱。
该方法简单易行，操作简便，但其缺点在可能存在误判的可能性。
2.根系形态分析法。
根系形态分析法是通过对植物根系形态结构的观察，来判断其根系活力的强弱。
该方法适合于观测植物在不同环境下的根系结构变化，比如不同土壤类型、水分营养等而导致的根系形态上的适应性变化。
具体测定内容为：利用根系分叉角度、根毛数量、根长、分散程度等指标来评估根系活力的强弱。
该方法操作简便，可以直观地观察植物根系的形态变化。
3. 马琦森氏（Markson）芽生长理论测定法。
马琦森氏芽生长理论测定法是一种直接测定植物根系活力的方法，与前面两种方法略有不同。
该方法的基本理论是当植物叶和根的生长速度趋于相等时，表明根系的活力非常强。
为测量生长速度，该方法首先需要在芽顶茎部投射一个小光斑，之后再测量芽生长长度的变化。
与前面两种方法相比，马琦森氏芽生长理论测定法操作难度较大，但它可以直接反映出植物根系的生长速度。
4.直接收获法。
直接收获法可以理解为野外调查法。
该方法不针对单一植物进行定量测定，而是利用长期收获和观察的数据分析出根系生长的数量、长度和生长速度。
根第一原则：土壤性质的差异和分布引起根的差异在根领域尤为明显。
如草地表土CO_2分压的变化，山间度坡对气温、风速、光照和土壤水分的影响均可引起根的各种变化。
实验植物根系活力的测定
实验植物根系活力的测定植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。
本实验学习测定根系吸收面积和活力的方法。
一、根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定【原理】根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特性，并假定这时在根系表面均匀地覆盖了一层被吸附物质的单分子层，因此可以根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。
常用甲烯蓝作为被吸附物质，它的被吸附量可以根据供试液浓度的变化用比色法准确地测出。
已知1mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为，据此即可求出根系的总吸收面积。
当根系在甲烯蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯蓝。
从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力指标。
【仪器与用具】分光光度计1台；100ml烧杯3只；50或100ml量筒1个（依根系大小而定）；吸量管1ml 1支，10ml 1支；试管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml 1个，100ml 1个；吸水纸适量；试管架1个。
【试剂】L甲烯蓝溶液：精确称取甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。
此溶液每ml含甲烯蓝。
ml的甲烯蓝溶液：用刻度吸管吸取L甲烯蓝定容至100ml，摇匀即成。
【方法】1．植物材料的准备本实验最好采用水培或砂培植物，以获得完整而无损伤的根系。
玉米根系发达，是较好的材料。
如无水培、砂培试材，也可用盆栽植物，用水将盆土仔细冲净后使用。
田间栽培的材料因不可能无损地挖出全部根系，最好避免在正式试验中使用。
2．甲烯蓝溶液标准曲线的制作取试管7支编号，按表14-1次序加入各溶液，即成甲烯蓝系列标准液。
表14-1 各试剂加入顺序试管号 1 2 3 4 5 6 7ml甲烯蓝溶液(ml) 蒸馏水(ml)甲烯蓝浓度mg/ml 010192846648210以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。
实验 植物根系活力的测定
实验植物根系活力的测定植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。
本实验学习测定根系吸收面积和活力的方法。
一、根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定【原理】根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特性，并假定这时在根系表面均匀地覆盖了一层被吸附物质的单分子层，因此可以根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。
常用甲烯蓝作为被吸附物质，它的被吸附量可以根据供试液浓度的变化用比色法准确地测出。
已知1mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1m2，据此即可求出根系的总吸收面积。
当根系在甲烯蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯蓝。
从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力指标。
【仪器与用具】分光光度计1台；100ml烧杯3只；50或100ml量筒1个（依根系大小而定）；吸量管1ml 1支，10ml 1支；试管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml 1个，100ml 1个；吸水纸适量；试管架1个。
【试剂】0.0002mol/L甲烯蓝溶液：精确称取74.8mg甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。
此溶液每ml含甲烯蓝0.0748mg。
0.010mg/ml的甲烯蓝溶液：用刻度吸管吸取0.0002mol/L甲烯蓝13.37ml定容至100ml，摇匀即成。
【方法】1．植物材料的准备本实验最好采用水培或砂培植物，以获得完整而无损伤的根系。
玉米根系发达，是较好的材料。
如无水培、砂培试材，也可用盆栽植物，用水将盆土仔细冲净后使用。
田间栽培的材料因不可能无损地挖出全部根系，最好避免在正式试验中使用。
2．甲烯蓝溶液标准曲线的制作取试管7支编号，按表14-1次序加入各溶液，即成甲烯蓝系列标准液。
表14-1 各试剂加入顺序试管号 1 2 3 4 5 6 70.01mg/ml甲烯蓝溶液(ml)蒸馏水(ml)甲烯蓝浓度mg/ml 010190.001280.002460.004640.006820.008100.01以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。
根系活力测定方法
实验一根系活性的测定1．原理：植物的根系能氧化吸附在根表面的α-萘胺，生成红色的α-羟基-1-奈胺，沉淀于有氧化力的根表面，使这部分根染成红色。
根对α-萘胺氧化能力与其呼吸强度有密切关系，日本人相见、松中等人认为α-萘胺氧化的本质就是过氧化物酶的作用，该酶的活力愈强，对α-萘胺的氧化力也愈强，染色也愈深。
所以，可以根据染色深浅定性的判断根的活力。
α-萘胺在酸性环境中与对氨基苯磺酸和亚硝酸盐作用生成红色的偶氮染料，可供比色测定α-奈胺含量。
2.药品：（1）40ppm（ug/ml）α-萘胺溶液：精确称取0.10g分析纯α-萘胺，先用2ml95%酒精溶解，加约50ml蒸馏水移入100ml容量瓶中，然后稀释至刻度，保存于棕色瓶中，置于低温暗处保存。
用前稀释25倍（40ml稀释至1000ml）即为40ppm溶液。
（2）１％对氨基苯磺酸溶液：称1ｇ对氨基苯磺酸溶于100ml30%乙酸（醋酸）中。
（3）100ppm亚硝酸钠溶液：称0.10g亚硝酸钠溶于1000ml蒸馏水中。
（4）0.067mol/L pH7.0磷酸缓冲液分子量0.067mol PH7.0(1000ml磷酸缓冲液)所需量（ｇ）Ｎa2HPO4.2H2O 178.057.1184gＮa2HPO4.12H2O 358.22 14.4004gKH2PO4136.09 3.6292gＮa2HPO4.2H2O 7.1184g (或Ｎa2HPO4.12H2O 14.4004g)+ KH2PO4 3.6292g定容到1000ml容量瓶中。
3.方法与步骤：(1)α-萘胺标准曲线的绘制：用40ppmα-萘胺溶液配制成0、5、10、20、30、40ppm各浓度α-萘胺的配制：用40ppm溶液配制α-萘胺标准曲线的绘制混匀，置室温（20~25度）下５分钟使之显色，最后加入蒸馏水，使整个容积为25ml, 摇匀，在20-60分钟内用510nm波长进行比色，以对照光密度为０，读取光密度，以α-萘胺含量作横坐标，光密度作纵坐标绘制标准曲线。
实验六 植物根系活力的测定
• 四、实验步骤 • •1、定性观察 • （1）反应液的配制：将1％TTC溶液、0.4 mol/L琥珀酸和66 mmol/L磷酸缓冲液（pH7.0）按1：5：4混合。 • （2）将待测根系仔细洗净后小心洗干，浸入盛有翻译液的 三角烧瓶中，置于37℃暗处2-3h，观察着色情况，根尖端 几毫米及细侧根都明显变红。 • •2、定量测定 • （1）TTC还原量的测定：称取根样品1－2g，浸没于盛有 0.4％TTc和66 mmol/L磷酸缓冲液（pH7.0）的等两混合液10 mL的烧杯中，于37℃保温3 h，然后加入1mol/L硫酸2 mL终 止反应。取出根，小心擦干水分后于3-5mL乙酸乙酯和少量 石英砂仪器在研钵中充分研磨，以提取出甲臜，过滤后将 红色的提取液移入容量瓶中，最后补充乙酸乙酯至刻度， 用分光光度计于485 nm处比色，以空白试验（先加硫酸， 再加根样品）作为参比读出OD，查标准曲线，即求出TTC 的还原量。 • （2）计算：TTC还原强度＝TTC还原量（g）/各民族金瓶梅 嘎（g）×时间（h）。
• 五、作业 • • 比较不同生境条件下的植物根系活力。
• •一、实验目的 • • 了解测定根系活力的方法及原理，掌握 TTC法测定根系活力的方法 •二、实验原理 • •氯化三苯基四氮唑（TTC）是一种氧化还 原色素，水溶液无色，可被根系细胞中的 琥珀酸脱氢酶还原，生成红色不溶于水的 三苯基甲臜（TTF）。
• 三、实验器材与试剂 • 1、实验仪器 烧杯，分光光度计，容量瓶，恒温箱， 石英砂，研钵，量筒，三角烧瓶，刻度试管 • 2、实验试剂 乙酸乙脂，连二亚硫酸钠，1％TTC （准确称取TTC1.00 g，溶于少量水中，定容至100 ml）,1 mol/L硫酸（用量筒取98％浓硫酸55 ml，边 搅拌边加入到盛有500 ml蒸馏水的烧杯中，冷却后 稀释至1000 mL）,0.4 mol/L琥珀酸（称取琥珀酸 4.72g，溶于水中，定容至100ml。A液：称取Na2HPO4﹒2H2O 11.876g 溶于蒸馏水中，定容至1000 mL；B液：称取KH2PO4 9.078g溶于蒸馏水中，定容至1000 mL。用时取A液 60mL,B液40mL混合即可） • 3、实验材料： 植物根系
名词解释根系活力的测定
名词解释根系活力的测定标题：名词解释：根系活力的测定导语：根系活力是植物生长的关键指标之一，它反映了植物根部的生命力和适应环境的能力。
本文将探讨如何测定根系活力，并分析其重要性。
一、根系活力的概念与重要性根系活力指的是植物根系的生物学活力程度，既包括根长、侧根数量等形态指标，也包括吸水、吸收养分、抗逆性等功能指标。
根系活力的测定对于解析植物的营养吸收能力、适应环境能力以及预测植物的生长状况具有重要意义。
二、根系活力的测定方法1. 根长测定法：此方法适用于观察植物根系的生长状况。
首先，选取具有代表性的试验对象，将其根系取出并轻轻清洗。
然后，使用根尖沙盘或扫描仪等设备对根系进行测量与记录。
最后，根据测量结果计算得到根长指数等数据，以反映根系活力。
2. 根系求和测定法：此方法适用于评估植物根系的总体生物学活力。
通过取样调查，将所得的根系数量与长度之和作为根系活力的测定指标。
这种方法虽然操作简便，但在抵抗病虫害等因素时存在较大的不确定性。
3. 根系吸水性测定法：此方法重点关注植物根系的吸水能力。
通过给根系提供含有不同浓度的水溶液，测定吸收水分的速度，从而评估根系的吸水性能。
这种方法可以为灌溉和肥料施用提供依据，但过程较为复杂，需要充分的实验设计和仪器设备。
三、根系活力测定的意义和应用1. 营养管理与调控：根系活力的测定可以帮助农民和园艺爱好者了解植物对营养元素和肥料的吸收利用情况，进而优化肥料施用方案，提高养分利用效率。
2. 抗逆性评估：根系活力测定可以反映植物对环境逆境（如缺水、高温、盐碱等）的耐受能力。
通过对不同品种或不同处理下植物根系活力的比较，可以评估植物的抗逆性，为育种和遗传改良提供重要参考。
3. 土壤改良与植被修复：根系活力的测定是评估土壤质量和植被修复效果的重要手段。
通过测定植物根系的长度、数量和吸水能力等指标，可以间接评估土壤的肥力、水分与气候适应能力，为土壤改良和植被修复提供指导。
四、根系活力测定方法的局限性和发展方向在根系活力测定方法中存在一些局限性，如测量误差、仪器设备成本高、操作繁琐等。
实验 植物根系活力的测定
四氮唑还原强度=
【思考题】
不同类型（如草本和木本）植物中，根的表面积和地上部表面积的比例有何不同？
【仪器与用具】
分光光度计1台；100ml烧杯3只；50或100ml量筒1个（依根系大小而定）；吸量管1ml 1支，10ml 1支；试管（15×150mm）10支；容量瓶1000ml 1个，100ml 1个；吸水纸适量；试管架1个。
【试剂】
0.0002mol/L甲烯蓝溶液：精确称取74.8mg甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。此溶液每ml含甲烯蓝0.0748mg。
2．定量测定
（1）TTC标准曲线的制作吸取0.25ml 0.4%TTC溶液放入10ml容量瓶，加少许Na2S2O4粉末，摇匀后立即产生红色的TTF。再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。然后分别取此液0.25ml、0.5ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含TTF25μg、50μg、100μg、150μg、200μg的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定光密度，绘制标准曲线。
以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。
3．取待测植物根系用滤纸将水吸干再用排水法在量杯或量筒中测定其根系体积。把0.0002mol/L甲烯蓝溶液分别倒在三个编号的小烧杯里，每杯中溶液量约10倍于根的体积，准确记下每杯的溶液用量。
4．取根系，用吸水纸小心吸干数次，慎勿伤根，然后顺次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，每杯中浸1.5min。注意每次取出时都要使甲烯蓝溶液能从根上流回到原烧杯中。
表14-2测定根系吸收面积记载表日期：
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实验三植物根系活力的测定——TTC法植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，跟的生长情况的活力水平直接影响地上部分的生长和营养状况及产量水平。
本实验练习测定根系活力的方法，为植物营养研究提供依据
一、原理：
氧化三苯基四氮唑（TTC）是标准氧化电位为80mV的氧化还原色素，溶于水中成为无色溶液，但还原后即生成红色而不溶于水的三苯甲腙，生成的三苯甲腙比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛地用作酶试验的氢受体，植物根系中脱氢酶所引起的TTC还原，可因加入琥珀酸，延胡索酸，苹果酸得到加强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。
所以TTC还原量能表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标。
二、植物材料、仪器设备及试剂配制：
（一）植物材料：完全液和铅溶液培养的黄瓜苗根系
（二）仪器设备：电子天平、生化培养箱、分光光度计、剪刀、镊子、10mL离心管、10mL具塞刻度试管、研钵、漏斗、移液管或移液枪、滴管、小烧杯、玻璃棒等。
（三）配置试剂：
1、乙酸乙酯（分析纯）
2、次硫酸钠（Na2S2O4）
3、1%TTC溶液：标准称TTC1.00g，溶于少量去离子水中，定容到100mL，用时稀释。
4、硫酸缓冲液（1/15mol/L，pH7）
5、1mol/L硫酸：量取比重1.84的浓硫酸55mL，边搅拌边加入盛有500mL去离子水的
烧杯中，冷却后稀释至1000mL
三、实验步骤：
1.TTC标准曲线的制作：取0.4%TTC溶液0.2mL放入10mL量瓶中，加少许Na2S2O4 粉末摇匀后立即产生红色的甲月替，再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。
然后分别取此液0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、
2.00mL置于10mL刻度试管中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到甲月替25μg、50μg、100μg、150μg、200μg的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。
2.称取新鲜根尖0.5g，放入10mL离心管中，加入0.4%TTC溶液和磷酸缓冲液的等量混合液5mL，把根充分浸没在溶液内，在37℃下暗保温1h，此后加入1mol/L硫酸1ml，以终止反应。
（与此同时做一空白实验，先加硫酸，再加新鲜根，其他操作同上）。
3.把根取出，吸干水分后与乙酸乙酯3~4mL和少量石英砂一起在研钵内磨成浆，以提出甲月替。
红色提取液移入10mL刻度试管中，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤二、三次，皆移入刻度试管，最后用乙酸乙酯定容至10mL，摇均匀，用分光光度计在波长485nm下比色，以空白试验作参比测出吸光度，查标准曲线，即可求出四氮唑还原量。
四、结果计算：
四氮唑还原强度（mg/g（根鲜重）/h）=四氮唑还原量（mg）/[根重（g）×时间（h）]
五、注意事项：
1.要剪取根尖作为测量材料
2.测定的同时要做空白对照
3.TTC容易氧化，要现用现配，避光保存
4.反应结束后，根系要吸干水分后研磨，否则溶液容易浑浊
5.要用少量多次的乙酸乙酯把残渣中的红色苯三甲腙洗涤干净。