选择性吸收

植物对离子的选择性吸收

一、实验目的

通过本次实验说明植物对环境中的阴离子和阳离子的吸收速度不同，而改变了环境的酸碱度，以示生产实践中使用化肥时，应该注意它的性质以及它所带来的一些问题。

二、实验原理

植物根系对不同离子的吸收量不同，本实验利用植物对不同盐类的阴、阳离子的吸收量不同，使溶液的pH值发生改变以说明这一吸收特征。此实验也可以让我们了解什么是生理酸性盐和生理碱性盐。

生理酸性盐:供给时,根对阳离子的吸收多于阴离子,根细胞吸收阳离子盐的同时向外分泌氢离子,使溶液中的pH值降低,例:大多数铵盐。

生理碱性盐:供给时,根对阴离子的吸收多于阳离子,根部细胞吸收阴离子盐的同时向外分泌碳酸氢根离子,其再与水形成碳酸和氢氧根离子,使溶液中的pH值升高,例:硝酸钠。

生理中性盐:阴离子和阳离子几乎同等速度被根吸收,而溶液的pH值不发生变化,例:硝酸铵。

三、实验仪器及材料

1）实验仪器：试剂瓶、量筒、电子天平、pH计（或精密pH试纸）、500mL烧杯、带空塑料泡沫、纱布、白瓷盘。

2）试验药品：0.5mg/mL硫酸铵溶液、0.5mg/mL硝酸钠溶液。

3）实验材料：玉米种子。

四、实验步骤

1）溶液配制：

0.5mg/mL硫酸铵溶液500mL

0.5mg/mL硝酸钠溶液500mL

2）选择饱满的玉米种子500粒浸种约4小时，尤其应注意胚处无损坏，置于有湿润纱布的白瓷盘中避光萌发。五天后，根长至2cm左右，将幼苗小心植入塑料泡沫小孔中，置于盛有蒸馏水的大烧杯中培养。

3）2周后，根长至约10cm。在100mL烧杯中分别加入100mL0.5mg/mL硫酸铵溶液、0.5mg/mL硝酸钠溶液和蒸馏水，用pH计测定原始的pH值。

4）取根系发育完善、大小相似的玉米苗3份，每份6株，置于烧杯中，室温下培养3小时，（植物根系对离子的吸收的多少与所选用的植物根系和试剂温度有关），取出植株，并测定溶液的pH值。

五、实验结果

1、培养的玉米苗（10d）

2、pH测定：

五、结果分析

供给硝酸钠时，溶液pH值上升，说明硝酸钠为生理碱性盐，植物吸收阴离子多于阳离子；供给硫酸铵时，溶液pH值下降，说明硫酸铵为生理酸性盐，植物吸收阳离子多于阴离子。

该实验可以简单判断生理酸性盐或生理碱性盐，但灵敏度不高，溶液pH变化量较小。实验时应注意以下几点：

1）蒸馏水的空白对照是必须的，可以消除环境引起的溶液pH变化，使实验结果更加可靠。

2）由于溶液pH变化量极小，建议使用pH计代替精密pH试纸进行测量。此外，可以适当减少溶液体积（如至80mL），或适当增加玉米的量，或适当延长实验时间，都可以使实验结果更为显著。

3）选择玉米种子时应注意胚无损坏，可以在种子上再盖一层纱布保水。进行实验时应注意每组玉米的生长状态要基本一致，尤其是根的生长状况。