植物中矿质元素测定方法
植物必需的矿质元素
第一节
旅 游 管王 理丽 系 霞 园 艺 组
一、植物体内的元素
矿质元素：除了C、H、O以外，由根系从土 壤中吸收的元素，我们都称为矿质元素。 （灰分元素和氮素）
二、植物必需元素及其研究方法
（一）植物必需元素的标准 1、不可缺少性 2、不可替代性 3、直接功能性 （二）确定植物必需矿质元素的方法 溶液培养法（水培法）：是指在含有全部或 部分营养元素的溶液中培养植物的方法。 （砂基培养法）
（三）植物必需元素的种类
镍）
三、植物必需元素的生理作用及其失调症
生理作用： （1）是细胞结构物质的组成成分 （2）是植物生命活动的调节物质 （3）起电化学作用 （4）参与能量转换和促进有机物质的运输
几种重要必需矿质元素的作用
14植物矿质养分分析
NH4+-N: 靛酚蓝比色法 NO3--N: 紫外分光光度法 （Zn还原法或校正因数法）
复混肥总氮 同土壤全氮
蒸馏法
植物全氮
加速剂（K2SO4-CuSO4•5H2O) H2SO4-H2O2消煮，
360 C
蒸馏法
பைடு நூலகம்
（三）待测液中磷的定量
根据样品含P量的不同可选择不同的方法。 1、钒钼黄比色法（1-20mg/L P）
2、钼锑抗比色法（0.01-0.6mg/L P） （适于含P量低的植物样品，如老的茎、叶等）
原理、步骤与土壤部分相同。 试比较：钒钼黄比色法和钼锑抗比色法的异同点 （从原理、比色波长、反应条件、适用范围、优 缺点等方面进行比较）。
不同样品磷素测定的比较
测定项目 前处理方法
定量方法
土壤全磷
H2SO4 -HClO4消煮， 360C，40min
可测定P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 、 B、S
6、干灰化法： 500-550C 适用于植物P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、
Cu、Zn、B 测定
三、植物全氮、全磷、全钾的联合测定
－－－H2SO4-H2O2法
植物组织中，有机质的结构比土壤有机质者 较为简单，比较容易被氧化分解，有机氮比较容 易转化为铵态氮，各种形态的磷和钾也容易全部 释放，采用H2O2作为H2SO4消煮的氧化剂，对于 植物全N、P、K的测定可以获得满意的结果。
法只能测定植物全N，不能测定植物全P、 全K。 2、H2SO4—H2O2消煮法
适用于植物全N、全P、全K联合测定。
3、H2SO4—HNO3消煮法
可测定P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn
4、HNO3—H2SO4—HClO4消煮法
植物必需的矿质元素
植物必需的矿质元素一、植物体内的元素：二、植物必需的矿质元素：1、确定植物体必需元素的方法：溶液培养法（solution culture method）砂基培养法（sand culture method）2、判定必需矿质元素的三个条件：（1）由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍，不能完成其生活史。
（2）除去该元素，表现为专一的缺乏症，而这种缺乏症是可以预防和恢复的。
（3）该元素的植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
矿质元素在植物体内的生理作用•作为细胞结构物质的组成成分。
•作为植物生命活动的调节者，参与酶的活动。
•电化学作用：离子浓度的平衡，胶体的稳定，电荷中和。
1.作为碳水化合物部分的营养N、S2.能量贮存和结构完整性的营养P、Si、B3.保留离子状态的营养K、Ca、Mg、Cl、Mn、Na4.参与氧化还原反应的营养Fe、Zn、Cu、Ni、Mo氮（nitrogen）•吸收形式：无机N：氨，硝酸根；有机N：尿素•含量：水稻全株1-3%，大豆2.5-3.5%•作用：A：构成Pr：维持细胞结构和功能；B：构成核酸、磷脂、叶绿素C：构成某些植物激素、维生素和生物碱 . 又称“生命元素“•供应量与生长A. 供应量充分时，生长良好，叶大而绿，光合加快，叶片功能期延长，分枝多，营养体壮，开花多，产量高。
B. 过量供应时，叶色深绿，营养体徒长，N↑→有机物转化成多糖↓→细胞壁薄，机械组织不发达，易倒伏。
C、缺N：植物矮小，叶小色浅，失绿叶片色泽均一，一般不会出现斑点，缺氮症状从老叶开始，幼叶仍保持绿色，叶色发红（糖→花青素，如番茄），分枝少，籽粒不饱满，减产。
缺氮典型症状：植物生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄；叶片发黄发生早衰，且由下部叶片开始逐渐向上。
磷（phosphorus）吸收形式：正磷酸盐：H2PO4-、HPO42-、PO43-。
偏磷酸盐：PO3- 体内分布：根、茎生长点，果实种子中多，全株含磷约0.4-1.0% 功能：A．组成磷脂（膜），核酸，核Pr（染色体）。
植物必需矿质元素的确定标准
植物必需矿质元素的确定标准嘿，咱今儿就来聊聊植物必需矿质元素的确定标准这档子事儿。
你说植物啊，就跟咱人似的，得有各种营养才能长得好。
那怎么知道哪些元素对植物来说是必不可少的呢？这可得好好说道说道。
咱就拿人来类比一下吧。
咱人要是缺铁，那就可能贫血，没劲儿；要是缺钙，骨头就不结实。
植物也一样啊，要是缺了某种关键元素，那肯定也长不好。
确定一个元素是不是植物必需的，那得看几个方面。
首先呢，要是没有这个元素，植物就活不了，或者根本长不出来，这就说明它很重要啊！这就好比人没了水，那还能活吗？肯定不行啊！然后呢，要是加了这个元素，植物就能好好生长，变得健壮。
就像咱人吃了有营养的东西，身体就更健康一样。
还有啊，这种元素得是植物自身没办法合成的，必须得从外界获取。
可不是嘛，咱人也不能自己合成所有的营养物质呀，得从食物里来。
比如说氮元素吧，那对植物来说可太重要啦！就像咱人得吃饭才有劲，植物有了氮才能长出茂盛的枝叶。
要是植物缺氮，那可就长得病恹恹的，没精打采。
再说说磷元素，它能让植物的花果长得好，就跟咱人得有好气色一样。
要是植物缺磷，花果就发育不良，那可不行呀！那怎么确定这些元素是不是真的必需呢？科学家们可没少下功夫。
他们会做各种实验，仔细观察植物的反应。
这就跟咱过日子一样，得细心观察，才能发现问题，解决问题。
咱得知道什么对咱好，什么不好，植物也是一样的道理呀！你想想，要是不知道这些标准，咱怎么能给植物提供最好的生长条件呢？就像咱不知道自己需要什么营养，那能健康吗？所以说呀，植物必需矿质元素的确定标准可不是随便说说的，那是经过了大量的研究和实践得出来的。
这可都是为了让咱的植物能茁壮成长，给咱带来美丽的花朵、丰硕的果实。
咱可得重视这些标准，就像重视咱自己的健康一样。
只有这样，咱才能种出漂亮的花，结出好吃的果，让咱们的生活更加丰富多彩。
总之，植物必需矿质元素的确定标准很重要，咱得好好了解，好好运用，让植物在咱的照顾下开开心心地长大！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
第一节 植物体内的必须元素
植物除了从土壤中吸收水分外,还要从中吸收各种矿质元素和氮素,以维持正常的生命活动。
植物吸收的这些元素,有的作为植物体的组成成分,有的参与调节生命活动,有的兼有这两种功能。
通常把植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及矿质和氧素在生命活动中的作用称为植物的矿质和氮素营养。
人们对植物的矿质与氮素营养的认识,经过了漫长的实践探索,到19世纪中叶才被基本确定。
第一个用实验方法探索植物营养来源的是荷兰人凡·海尔蒙(见绪论)。
其后,格劳勃(Glauber,1650)发现,向土壤中加入硝酸盐能使植物产量增加,于是他认为水和硝酸盐是植物生长的基础。
1699年,英国的伍德沃德(Woodward)用雨水、河水、山泉水、自来水和花园土的水浸提液培养薄荷,发现植株在河水中生长比在雨水中好,而在土壤浸提液中生长最好。
据此他得出结论:构成植物体的不仅是水,还有土壤中的一些特殊物质。
瑞士的索苏尔(1804)报告:若将种子种在蒸馏水中,长出来的植物不久即死亡,它的灰分含量也没有增加；若将植物的灰分和硝酸盐加入蒸馏水中,植物便可正常生长。
这证明了灰分元素对植物生长的必需性。
1840年德国的李比希(J. Liebig)建立了矿质营养学说,并确立了土壤供给植物无机营养的观点。
布森格(J·Boussingault)进一步在石英砂和木炭中加入无机化学药品培养植物,并对植物周围的气体作定量分析，证明碳、氢、氧是从空气和水中得来,而矿质元素是从土壤中得来。
1860年诺普(Knop)和萨克斯(Sachs)用已知成分的无机盐溶液培养植物获得成功,自此探明了植物营养的根本性质,即自养型(无机营养型)。
矿质和氮素营养对植物生长发育非常重要,了解矿质和氮素的生理作用、植物对矿质和氮素的吸收转运以及氮素的同化规律,可以用来指导合理施肥，增加作物产量和改善品质。
一、植物体内的元素将植物材料放在105℃下烘干称重,可测得蒸发的水分约占植物组织的10%～95%,而干物质占5%～90%。
植物中矿质元素测定方法
1 常规消煮法用分析天平称取过筛后的样品0.5xxxg（0.3000克左右）,重复3（2）次，装入100ml开氏瓶（长细试管）底部，加浓H2SO45ml，摇匀，在电炉上先小火加热至浓H2SO4发白烟，再升高温度加热至溶液成均匀的棕黑色时取下（半天左右,开始有泡沫上升应及时拍破，以免沾到管壁），稍冷后加六滴(约1ml)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H 2O2应逐次减少（5滴、4滴）（也可一直加6-7滴），消煮至溶液无色或清亮后，再加热30分钟（一个小时左右），除去剩余的H2O2，取下冷却后，用水将消煮液无损转移至100ml容量瓶中（50ml平底离心管），冷却至室温后定容，同时做空白处理。
2 干法灰化用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg（0.5000g左右）,重复3（2）次，于瓷坩埚中先置于电炉上碳化，再于5000C高温炉中灰化，大约4小时（马弗炉中直接灰化，设定温度与时间：第一阶段：100℃，30min;第二阶段：200℃，40min;第三阶段：300℃,70min;第四阶段：400℃,100min;第五阶段：500℃,60min），用10ml 1：1HCl(0.1摩尔每升)（3份盐酸：1份超纯水）溶解灰分，热水洗涤，冷却后定容至50ml容量瓶中，过滤至干净的小药瓶（50ml平底离心管）中备用。
3 湿法灰化用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg(0.5000g),重复3(2)次，于复合塑料坩埚中，加入8ml浓HNO3，于电炉上1500C加热，当试样随泡沫上浮时取下冷却，再继续消化（盖上盖子，让样品与硝酸充分反应），如此反复至泡沫消失，提高温度至1900C蒸出HNO3(温度可适当提高)，不要蒸干，试样呈褐色糊状即可，取下冷却，加HNO3-高氯酸混合酸5ml，继续加热至糊状取下，加浓HCl2ml和20ml蒸馏水溶解，加热5分钟，转移至50ml容量瓶中，热水洗涤，冷却后定容，过滤至干净的小药瓶中备用。
验证ca元素是植物的必须矿质元素实验方案
验证ca元素是植物的必须矿质元素实验方案
实验材料：
1. 植物样本（可以选用一些对钙元素需求高的植物,如菠菜、大白菜等）
2. 水溶性硫酸钙（为了方便观察现象,建议选用易溶于水的钙肥）
3. 无钙培养基
4. 不含钙的水
实验步骤：
1. 将选用的植物样本种植在无钙培养基上,保证其不接触到含钙的物质。
2. 等植物生长到一定程度时,在含钙的水中溶解一定量的水溶性硫酸钙。
3. 将植物中的部分叶片放入含钙的水中,另一部分叶片放在不含钙的水中。
4. 观察叶片的变化,记录并对比两组叶片的生长状态、色泽等。
5. 将两组叶片取出,通过称量分析等方法测定其中的钙元素含量。
6. 根据实验结果进行分析和判断,验证植物对钙元素的必须性。
实验分析：
如果经过实验,可以发现在不含钙的水中生长的植物叶片生长缓慢,色泽褪淡,甚至萎缩枯死,而放在含钙水中的叶片发生生长迅速、色泽鲜艳等现象,同时在通过称量分析等方法测定出的含有钙量数据也可以提供实验证据。
则证明植物对钙元素的必须性。
1为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素
二、1.为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是：A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素后植株生长发育状况2.下列关于人体内环境及其稳态的叙述。
正确的是A.葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔中进入内环境B.H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用C.内环境的温度随气温的变化而变化D.人体的内环境即指体液3.下列对根瘤菌的叙述，正确的是A.根瘤菌在植物根外也能固氮B.根瘤菌离开植物根就不能存活C.土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少D.大豆植株生长所需要的氮都来自根瘤菌4.下列关于病毒的叙述，正确的是A.烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖B.流感病毒的核酸位于衣壳外面的囊膜上C.肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖D.人类免疫缺陷病毒感染可导致获得性免疫缺陷综合症5.人体受到某种抗原的刺激会产生记忆细胞，当其受到同种抗原第二次刺激时A.记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度增加B.记忆细胞的细胞周期持续时间变长，机体抗体浓度增加C.记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度减少D.记忆细胞的细胞周期持续时间不变，机体抗体浓度减少6（25分）回答下列（I）（II）小题。
（I）香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。
图A中I、II 两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势，请回答：取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后在a、b 试管中各加5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液。
如图B:（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更____________，两管中被检测的物质是____________，图A中标示这种物质含量变化趋势的曲线是____________。
微波消解-ICP-OES法测定白芝麻中的18种矿质元素
日 结墨 堑
２ １ 待 定量元 素的分 析线 和检 出 限 ．
解 。消解程序为 ： ①压力 ０ ５Ｍ ａ２ｍｎ②压力 １０ ． Ｐ ， ｉ； ． Ｍ ａ２ｒｎ③压力 １５Ｍ ａ４ｒｎ④压力 ２０Ｍ ａ Ｐ， ａ ； ｉ ． Ｐ ， ａ ； ｉ ． Ｐ ，
６ｍｎ ｉ。消 解 完 毕 后 ， 却 至 常 温 、 冷 常压 ， 罐后 将 消 开 解 罐再 次放 到 １０ 电 热板 上 ， ２℃ 至无 黄 烟 冒 出 ， 溶 且 液 清澈 透 明无 任何 杂 质 ； 超纯 水洗 至聚丙 烯容 量瓶 用 中 ， 并 两份样 品 ， 容 ５ Ｌ用 于 ＩＰ测 定 。 同法 合 定 ０ｍ Ｃ 制备 试剂 空 白 。
一
次读数时间 ５ｓ读数次数 ３ ， 次。
分别 取 白芝 麻 样 品约 ０ ５ｇ２份 ， 密 称 定 （ ． 精 总
１ ４ 样 品微 波消解 方 法 ．
条谱 线作 为分析 线 。 在 测定检 出限时 ， 同法消解 制备 １ 个 空 白试 液 ， １
质量 １００６ｇ ， ．０ ） 分别 放人两个聚 四氟 乙烯 消解 罐 中； 各加 入双 氧水 １ｍ 浓硝 酸 ５ｍＬ 混匀 ， １０ｏ Ｌ、 ， 置 ２ Ｃ
Ｓｓｍ ｍ ｉｄｃ ｍ Ｌ ｅｅｃｍ ｌ ｅ ｎ ｌ ｅ ｙｉｄ ｃｉ ｌ ｃｕ ｌ ｌｓ ｐｉ ｌ ｍ ｓｉ ｐ ｃ ｏ ｔ Ｉ Ｐ— ｅａ ｕ ｉｕ ．ｗ ｒ ｏ ｐｅ ｌ ａａｙ ｄｂ ｕ ｔ ｅ ｏ ｐｅ ｐａｍａｏ ｔ ａ ｅ ｉ ｏ ｓｅｔ ｍｅ ｒ（Ｃ ｎ ｔｙ ｚ ｎ ｖｙ ｄ ｃ ｓｎ ｒ ｅ ｏ ｓ ．Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗ ｄｗ ｓ ｈ ｒ ｗ ｒ ８ｍ ｎ ｒ ｌｍ ｎ ｅａ ｕ ｄｃ ｍ Ｌ ｈ Ｓ ｆ ｅｕ ｓ ｅｅｂ — ｒ ） ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｅ ａ ｅｅ ｅｅ１ ｉｅａ ｅ ｅ ｔ ｉ Ｓ ｓｍ ｍ ｉ ｉｕ ．Ｔ ｅＲ Ｄ ｏ ｓｌ ｒ ｅ ｓ ｔ ｌ ｅ ｓｎ ｎ ｒ ｔｗ
乌榄中矿质元素含量的测定
乌榄 中矿质 元 素 含量 的测定
丁冬 纯 钟桂红 周 燕 芳
（ 山师范 学院化 学 系，广 东 潮 州 ５ １４ ） 韩 ２ ０ １
摘 要 ：采用原子吸收分光光度法 ，对新 鲜乌榄及 腌制 乌榄的 果实和果 仁 中的钙 、铁 、镁 、锰 、
钼 、钠 、镍 、钴 ８ 矿质元素 的含量进行了测定 ，为乌榄 的开 发利 用提供依据 。结 果表 明，乌榄 种 中含有丰 富的钠 、钙 、镁 、铁 、锰 、钼等人 体必需 的元素 ，有害元素钴 、镍 的含量较少 。
１ ３ 样 品处理 ．
１３ １ 样 品的预 处理 ．．
１ ３ ２ 样 品处理 ．．
分别取 下新鲜 和腌 制的乌 榄果 实 和果 仁 ，置于 烘箱 中 ，温 度保 持 在 ９ ￣ ５Ｃ
烘干后 ，用高 速组织 捣碎 机捣碎并 过筛 ，保存 备用 。
分别 准 确 称 取 预 处 理 过 的 新 鲜 果 仁 、新 鲜 果 实 、腌 制 果 仁 、腌 制 果 实 样 品
国南 方 。乌榄 的用途很 广 ，它的 肉可 以作 菜肴 ，“ 榄豉 ” 是最 常见 的一种 ，潮 汕人 叫做 “ 角 ” 榄 ； 果 仁可榨 油 ，也 可作糕饼 馅 料 ；核 可 以雕 成工艺 品 ，也 是很 好 的燃 料 。乌榄 浑身是 宝 ，早 在宋代 就被 人们 重视 ，“ 乌榄 如橄榄 ，青黑 色 ，肉烂 而甘 ，亦 可作 蔬茹 ，核 差 长 ，其 中仁 味松 美 ，荐 酒 泛茶 皆珍 ，相馈 遗者独 以核致 远 ，微 暴干 ，椎取 仁 ” （ 自 《 引 岭南 代答》 。随着人 们 对饮食 质 量 ）
第 ｌ 第 ８期 ５卷
元
素 波 长／ ｍ ｎ
灯 电流／ Ａ ｍ
光谱 宽 带／ ｍ ｎ
ICP-AES法检测芍药对矿质元素的吸收利用
１ 实验部分
１ １ 仪 器 和 试 剂 ．
药材 样品 干燥至 恒重 后粉碎 并过 ０ １ ｌｌ ． ５１ｒ 尼龙 筛 ，精 Ｔｆ 密称取 ０２ｇ药材粉 末 至 ５ ． ０ｍＬ的锥形 瓶 ，加 入浓 硝酸 １ Ｏ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
仪器 ： ｒｄｇ Ｐ电耦合等离子体原子发射全谱直 读光 Ｐ ｏ ｉｙＸ
壤 中 Ｋ， ａ Ｎａ Ｃ ， ，Ｍｇ ｅ Ｃ ，Ｆ ， ｕ等主要矿质元素含量 。结果表 明：不 同产地 的芍 药对土壤 中矿质 元素 的吸收 利用 效率不同 ， 映在不 同产地 的芍药根 中有些 矿质元 素含 量有 明显 差异 ，从 而使各地 芍药药 材质量在 矿 反 质元 素方 面也 有差异 ，以黑龙江和 内蒙古 等地 的赤芍 中 Ｃ ， ｅ ｎ等元 素含 量偏高 ；土壤 中有些矿质元 素 ａ Ｆ ，ｚ 不仅 影响芍药对这种元 素的吸收利用 ，而且影 响芍药对其 他元 素的吸收利用 。 关键 词 电感耦合 等离 子——原 子发射光谱 法 ； 芍药 ； 质元 素 矿 中图分类号 ： ４ Ｑ９ ９ 文献标识码 ：Ａ Ｄ ：１ ． ９４ ｉｓ． ０ ００ ９ （０ １ １— １５０ ＯＩ ０ ３ ６ ￣．ｓｎ １０ —５ ３ ２ １ ） １３０ —７ Ｆ， ， ｎ ｅ Ｃｕ Ｚ ，Ｍｎ Ｃ ，Ｐ ， 和 Ａｌ ， ｒ ｂ Ｎｉ 的光谱纯试剂 。
＊通 讯联 系 人 ｅｍａ ： ｑ ７ １ ６ ｃｍ － ｉ ｗｗ ５ ＠ ２ ．ｏ ｌ
ｅ ａ ： ｉ １ ７ ２０ ＠ １６ ｃｒ － ｉ ｊ ｎ ９ ３０ ４ ２ ． ｏ ｍ ｌ ａ ｎ
３ ０ ｌ６
１３ ２ 标 准 曲线 的绘 制 ．．
光谱 学与光谱分析
植物中氮磷钾元素含量的快速测定方法
植物中氮磷钾元素含量的快速测定方法作者：马宗琪衣宁杨发斌李文杰李文佳邱念伟王凤德来源：《现代农业科技》2014年第01期摘要改进了前人的氮、磷、钾元素含量测定方法，建立了3种元素简单、快速、实用的测定技术，有助于农民科学施肥，提高农业生产的经济效益。
关键词植物；氮磷钾；快速测定；方法中图分类号 S606 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2014）01-0140-01植物生长发育除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。
其中氮、磷、钾是植物生长需要量最大、生理作用最重要的3种矿质元素，被称作“肥料三要素”。
测定农作物体内的氮、磷、钾元素含量对科学施肥具有非常重要的参考价值。
传统的作物营养状况测定方法有叶片诊断、植株分析诊断和土壤诊断、遥感法等多种方法[1-2]。
其中观叶诊断法在农业生产中最为简单实用，但只有作物缺素程度非常严重时才会表现出来，此时再对作物进行补救，往往已经造成了不可弥补的损失。
植株分析诊断法和土壤诊断法在取样、测定、数据分析等方面耗费的人力物力较大，不方便农民使用，且时效性较差，因此不利于推广应用[3]。
因此，寻找一种快速、简易、及时、易于推广的作物营养诊断技术是目前农民亟需的一项实验技术。
笔者对前人关于氮、磷、钾元素含量的测定方法进行了整理、修订和反复测试，力求使试验操作最简单化，建立了3种元素的简单、快速、实用的快速测定技术，简要介绍如下。
1 植物体中氮（N）元素的快速测定测定原理：氮素是植物需求量最大的矿质元素，也被称为“生命元素”。
当氮素充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增大，植物叶面积增长较快，光合作用较强。
严重缺氮时，有机物合成受阻，植株矮小，叶片发黄，老叶更黄。
氮肥有铵态氮、硝态氮和有机氮3种，目前多用土壤或植株中的全氮含量评估氮肥的数量，最常用的测定方法是凯氏定氮法，凯氏定氮法测定步骤繁琐，难以被生产者掌握。
植物必需矿质元素
（二）微量元素的生理作用及缺乏症
1.铁
（1）吸收形式：主要以 Fe2+的螯合物被吸收 （2）生理作用:是许多重 要氧化还原酶的成分,是合 成叶绿素所必需的 （3）缺乏时症状：如：黄 叶病
2.硼
（1）吸收形式：以H3BO3 的形式被植物吸收
（2）生理作用：促进根 系发育，特别对根瘤形成 影响较大。
植物必需元素的确定及生理作用
一、植物必需的矿质元素
（一）植物体内的元素
矿质元素：植物燃烧后，约95%以气体的形式散发到空气中，约 5%以氧化物形态存在于灰分中的元素，又称灰分元素。氮不是矿 质元素，但是植物从土壤中吸收的，所以也归入矿质元素来讨论。
有机化合物 （90%---95%）
挥发性气体
C、H、O、N
根据植物需要量的多少将必需元素分为大量元素和微 量元素：
大量元素有：植物体内含量占植物干重的0.1%以上的 元素。碳、氢、氧、氮、硫、磷、钾、钙、镁9种；
微量元素：植物体内含量占植物干重的0.01%以下的 元素。铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍8种。
二、植物必需矿质元素的生理作用 矿质元素在植物体内的的生理作用：
用根外追肥或浸渗法。
当植物缺乏上述必需元素中的任何一种时，植物体内的 代谢都会受到影响，进而在植物体外观上出现可见的症 状。这就是所谓的营养缺乏症或缺素症。
土壤矿质全量元素的测定—原子吸收分光光度法
土壤矿质全量元素的测定—原子吸收分光光度法土壤是农田生产的重要基础，其中的矿质元素含量对作物的生长和产量起着关键的影响。
因此，准确测定土壤中矿质全量元素的含量对农田生产和土壤改良具有重要的意义。
原子吸收分光光度法是一种常用的测定土壤矿质元素的分析方法，具有高准确性、高灵敏度和高选择性的优点。
本文将详细介绍原子吸收分光光度法测定土壤矿质全量元素的原理、仪器设备和操作步骤。
一、原理原子吸收分光光度法是利用当元素原子处于激发态时具有吸收特定波长的能力，测量吸收的光强来确定元素含量的方法。
其原理基于兰姆特罗夫定律和玻尔原子模型。
根据兰姆特罗夫定律，当原子处于基态时，吸收的光强与溶液中元素的浓度成正比。
根据玻尔原子模型，原子在能级之间的跃迁会吸收或发射特定波长的光。
二、仪器设备进行原子吸收分光光度法测定土壤矿质全量元素需要准备的仪器设备如下：1.原子吸收分光光度仪：包括光源、光栅、进样系统、检测系统等组成。
2.试样前处理系统：用于将土壤样品中的有机物质和水溶性的离子等去除，以提高测定的准确性和灵敏度。
3.校准曲线和质量控制样品：用于校正仪器和验证测定结果的准确性。
三、操作步骤进行原子吸收分光光度法测定土壤矿质全量元素的操作步骤如下：1.样品的前处理：将土壤样品经过干燥和粉碎处理，并通过相应的方法去除有机物质和水溶性的离子。
这样可以减少有机物质对元素的干扰，并提高测定的准确性。
2.准备标准溶液：使用纯净的水或其他溶液溶解准确称量的标准物质，制备一系列的标准溶液。
3.校准仪器：将标准溶液依次进样进入原子吸收分光光度仪，测定吸光度，并绘制校准曲线。
4.进样测定：将前处理好的土壤样品溶液逐一进样进入原子吸收分光光度仪，测定吸光度。
5.计算结果：根据校准曲线和吸光度值，计算出土壤样品中矿质元素的含量。
四、注意事项在进行原子吸收分光光度法测定土壤矿质全量元素时，需注意以下事项：1.严格控制实验条件：如光源的稳定性、进样体积的精确控制、温度和湿度的稳定等。
第二章植物的矿质营养
3、起电化学作用。如渗透调节、胶体稳定和电荷中和等。
4、参与物质和能量的代谢过程。如是ATP、ADP、FAD、 FMN、GTP、NADH2、NADPH2、HSCoA组分。 （二）各种必需元素的生理作用
1、氮 根系吸收的氮主要是无机态氮：NH4&脂的主要成分：这三者又是原生 质、细胞核和生物膜的重要组成部分。氮也称生命元素。
缺磷：会影响细胞分裂，使分蘖减少，幼芽、幼叶生长停滞， 根、茎纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。缺磷时蛋白 质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养器官中糖的含量相 对提高，利于花青素的形成，因而茎、叶会呈不正常的紫红 或暗绿色。磷在体内易移动，病症从老叶开始。
磷过多：叶出现小枯斑，为磷酸钙沉淀所致；磷过多还会阻碍 植物对硅的吸收，水稻得病；与锌结合，减少锌的有效性， 而易引起植物缺锌。
第二节 植物细胞对离子的吸收
一、被动吸收
被动吸收：是指细胞不需要 代谢能，而是依化学势或电化 学势梯度吸收分子或离子的现象。
有两种方式：
（一）简单扩散：是指疏水性分子或离子沿着化学势或电化学 势梯度向细胞内转移的过程。 扩散动力：
1）亲脂性物质：为膜两侧的化学势梯度。其扩散速度除与化 学势梯度有关外，还与扩散分子颗粒的大小及脂溶性程度有 关。自然颗粒小、脂溶性大的分子易透过膜。
2、时当磷磷，进吸主入收要根H以P部OH，422P-磷居O大4多-和部，H分当P会O土4转2壤-形变P为式H<有被7时机植，磷物吸化吸收合收H物。2P如土O磷壤4-较脂PH多、〉。核7 苷酸、核酸等。
植物缺素实验报告
一、实验目的1. 了解植物必需矿质元素及其作用。
2. 掌握溶液培养和无土栽培的实验技术。
3. 观察并分析植物在不同缺素条件下的生长发育变化。
4. 探讨植物对矿质元素的吸收和利用规律。
二、实验材料1. 实验植物：玉米种子2. 实验容器：培养皿、培养箱3. 实验溶液：完全营养液、缺素营养液（分别缺少氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锌、铜、锰等元素）4. 实验仪器：电子天平、显微镜、pH计、滴定仪等三、实验方法1. 种子发芽实验：将玉米种子在室温下浸泡12小时，然后均匀撒在培养皿中，用湿润的滤纸覆盖，置于培养箱中发芽。
每天观察发芽率，记录数据。
2. 溶液培养实验：将发芽后的玉米幼苗移入培养皿中，分别置于完全营养液和缺素营养液中培养。
每7天更换一次营养液，观察并记录植株的生长发育状况。
3. 观察实验：利用显微镜观察植物叶片、茎、根等部位的细胞结构变化，分析缺素对植物细胞的影响。
4. 数据分析：对实验数据进行统计分析，比较不同缺素条件下植物的生长发育差异。
四、实验结果与分析1. 发芽实验结果：玉米种子在完全营养液中发芽率为95%，在缺素营养液中发芽率为85%。
2. 溶液培养实验结果：（1）缺氮：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（2）缺磷：植株矮小，叶片发紫，生长缓慢。
（3）缺钾：植株矮小，叶片边缘枯焦，生长缓慢。
（4）缺钙：植株矮小，叶片卷曲，生长缓慢。
（5）缺镁：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（6）缺硫：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（7）缺铁：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（8）缺硼：植株矮小，叶片边缘枯焦，生长缓慢。
（9）缺锌：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（10）缺铜：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
（11）缺锰：植株矮小，叶片黄化，生长缓慢。
3. 观察实验结果：（1）缺氮：叶片细胞核增大，叶绿体减少。
（2）缺磷：叶片细胞核增大，叶绿体减少。
（3）缺钾：叶片细胞核增大，叶绿体减少。
（4）缺钙：叶片细胞核增大，叶绿体减少。
植物的矿质营养
二、氨的同化：
当植物吸收铵盐后，或者吸收的硝酸盐还原成氨后，立即 被同化。因为游离氨（NH3）稍微多一点，就毒害植物。
1．还原氨基化，形成相应氨基酸。 2．氨基转换作用，产生新氨基酸和酮酸 3．与CO2、ATP结合形成氨甲酰磷酸 4 ．与氨基酸结合成酰胺。谷氨酰胺和天冬酰胺是高 等植物里氨的临时保存形式。可较快形成，或分解 出氨。
P
正磷酸盐
元素
K
吸收状态
离子态
主要作用
酶的活化剂 渗透调节剂 与蛋白合成有关 与糖合成及运输有关 含硫氨基酸组分 生物活性物组分（维生素、 CoA、GSH等） 影响氧化还原过程 细胞壁组分 稳定细胞膜、参与染色体结构 结合有机酸，避免酸毒害 酶的活化剂 离子拮抗 第二信使 叶绿素组分 酶的活化剂 促核糖体大小亚基结合
（二）离子的选择吸收：
（1）生理酸性盐：多数铵盐，吸收NH4+多于SO42-
（2）生理碱性盐：硝酸盐，吸收NO3-多于Ga2+
（3）生理中性盐：如NH4NO3
（三）单盐毒害和离子对抗
单盐毒害( toxicity of single salt )：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
溶液中只有一种金属离子对植物起 有害作用的现象。
离子拮抗作用( ion antagonism)： 在发生单盐毒害的溶液中，加入少量其他金属离子， 即能减弱或削除这种单盐毒害，离子间这种作用称为离子 拮抗作用。 平衡溶液(balanced solution)
缺素症
失绿 （幼叶症） 失绿、棕色斑 （幼叶症） 根尖分生组织死亡 花粉发育不全 （幼叶症） 果树小叶 枝条丛生 禾谷类脉间失绿 （老叶症） 幼叶萎蔫白色叶斑 （幼叶症） 脉间失绿、叶小卷曲 （幼叶症） 生长慢、叶小易萎蔫
李合生植物生理学第三章矿质营养
的动 力学 饱和 效应
关于载体的作用方式，这里介绍扩散方式和变构方式
1.扩散方式 离子
CIC
P
AC
P
ATP
磷酸 激酶 ADP
携带离子的载体 磷酸基团
CIC
IC
P
线 粒 体
IC 未活化载体
AC 活化载体
磷酸 脂酶
Pi
外
膜
内
细胞质
图 载体运输离子通过质膜示意图
2
变 构 方 式
A.ATP和底物靠近变构酶； B.ATP和底物与变构酶结合； C.由 于ATP效应物的作用，构象转换，变构酶由状态1转变为状态2， 底物就被运送到膜另一侧；D.ATP转变为ADP；E.ADP不适于变构 部位，脱离变构酶，底物也释放出来，变构酶就恢复为状态1。
吸 收 溶 质 量
转入水中
Ⅱ
正常条件
Ⅰ
抑制呼吸 转入水中
时间
植物细胞吸收矿质的方式
被动吸收
简单扩散 协助扩散 主动吸收（主要方式） 胞饮作用
一、被动吸收
指由于扩散作用或其他物理过程而进行的 溶质吸收，不需要代谢能量，故又称非代 谢性吸收。
被动吸收特点: 顺浓度梯度或电化学势梯度 进行，不需提供能量
氮、磷、钾三种元素植物需求量大，而土壤中往往 缺乏此三种元素，所以被称为“肥料的三要素”。
4、硫 硫酸根离子－－－含硫氨基酸。 （1）.生理作用 （2）.缺乏
硫不足时，幼叶先表现失绿症状，叶呈黄白易脱落。 硫过多对植物产生毒害作用。
甜菜叶
5、钙
Ca2+－－－－植物体内的钙有呈离子状态，有呈盐形式， 有与有机物结合。
2、载体
膜上的内在蛋 白，载体上有 专一的结合部 位，被运转的 物质必需与结 合部位结合， 载体才能将其 运到膜的另一 侧，所以载体 也叫透过酶。
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1常规消煮法
用分析天平称取过筛后的样品0.5xxxg （0.3000克左右），重复3 （2）次，装入100ml开氏瓶（长细试管）底部，加浓”SO5ml，摇匀，在电炉上先小火加热至浓HSQ发白烟，再升高温度加热至溶液成均匀的棕黑色时取下（半天左右,开始有泡沫上升应及时拍破，以免沾到管壁），稍冷后加六滴（约1ml）H2Q，再加热至微沸，消煮约7-10分钟，稍冷后重复加HO再消煮，如此重复数次，每次添加的"Q应逐次减少（5滴、4滴）（也可一直加6-7滴），消煮至溶液无色或清亮后，再加热30分钟（一个小时左右），除去剩余的HO2，取下冷却后，用水将消煮液无损转移至100ml容量瓶中（50ml平底离心管），冷却至室温后定容，同时做空白处理。
2干法灰化
用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg （0.5000g左右），重复3（2）次，于瓷坩埚中先置于电炉上碳化，再于500°C高温炉中灰化，大约4小时（马弗炉中直接灰化，设定温度与时间：
第一阶段：100°C，30min;
第二阶段：200E，40min;
第三阶段：300C ,70min;
第四阶段：400C ,100min;
第五阶段：500C ,60min ），用10ml 1 : 1HCl（0.1 摩尔每
升）（3
份盐酸：1份超纯水）溶解灰分，热水洗涤，冷却后定容至50ml容量瓶中，过滤至干净的小药瓶（50ml平底离心管）中备用。
3湿法灰化
用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg（0.5000g）,重复3（2）次，于复合塑料坩埚中，加入8ml浓HNQ于电炉上150°C加热，当试样随泡沫上浮时取下冷却，再继续消化（盖上盖子，让样品与硝酸充分反应），如此反复至泡沫消失，提高温度至1900C 蒸出HNO（温度可适当提高），不要蒸干，试样呈褐色糊状即可，取下冷却，加HNO高氯酸混合酸5ml，继续加热至糊状取下，加浓HCl2ml和20ml蒸馏水溶解，加热5分钟，转移至50ml容量瓶中，热水洗涤，冷却后定容，过滤至干净的小药瓶中备用。
4果实全氮的测定（凯氏定氮法）
利用凯氏定氮仪测定，吸取定容后消煮液10.00ml （5ml），注入消煮管中，连接在定氮仪的蒸馏处，（手动）加40%NaOH 3,另取150ml三角瓶，内加20ml2%bBO-指示剂溶液，连接在定氮仪的馏出口处，管口置于液面以下，开始蒸馏。
用盐酸标准溶液滴定馏出液由蓝绿色突变为紫红色（■ HBO-指示剂溶液的颜
色），同时进行空白液的蒸馏测定，以校正试剂和滴定误差。
5果实全磷的测定（钒钼黄吸光光度法）
吸取定容后消煮液10.00ml（5ml）放入50ml容量瓶中，加两滴二硝基酚指示剂，滴加6mol/INaOH （或更高浓度）中和至刚成黄色，加入10.00ml钒钼酸铵试剂，用水定容。
30分钟后用1cm光径的比色杯在波长440nn处进行测定，以空白液调节仪器零点。
标准曲线：准确吸取50mg/lP标准液0, 1, 2, 5，8，10，15ml分别放入50ml 容量瓶中，按上面的步骤显色，即得0，1, 2, 5, 8，10，15mg/lP的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，同时进行空白测定。
6果实全钾的测定（火焰光度法）
吸取定容后消煮液10.00ml放入50ml容量瓶中（吸取1ml加入10ml超纯水放于15ml离心管中），用水定容。
直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数，同时进行空白测定。
标准曲线：准确吸取100mg/L K标准液0, 2, 10, 20, 30, 40（0, 0.5 , 1, 2.5 , 5.0 , 10.0 , 20.0）ml分别放入100 （50）ml容量瓶中，加5ml浓HSQ （加5ml 空白液），加水定容。
即得0, 2, 10, 20, 30, 40（0, 1, 2, 5, 10, 20, 40）mg/lK的标准系列溶液。
以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度，然后从稀到浓以此测定，记录检流计读数。
7果实铁、锰、铜、锌的测定（原子吸收分光光度法）
将灰化定容好的溶液稀释1、3、6 16、21、51—系列浓度，用原子吸收分光光度计选择合适稀释倍数测定铁、锰、铜、锌，同时进行空白测定。
标准曲线：用标准贮备液稀释为所要求的系列标准液进行测定。
8果实硼的测定（姜黄素比色法）
吸取灰化定容好的溶液1ml放入瓷蒸发皿中，加入4ml姜黄素一草酸溶液（现用现配），略加摇动均匀，在55 ± 3°C水浴上蒸发至干，并且继续在水浴上烘干15分钟，除去残余的水分。
在蒸发与烘干过程中现出红色。
加20ml95%酉精溶解，在550nn波长处比色，用酒精调节比色计零点，同时进行空白测定。
标准曲线：分别吸取0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/lB标准系列溶液各
1ml，放入瓷蒸发皿中，加4ml姜黄素一草酸溶液（现用现配），同上述步骤显色和比色。
9果实钙、镁的测定（原子吸收分光光度法）
将灰化定容好的溶液稀释1、*3、*6、*10、16、21、51—系列浓度，用原子
吸收分光光度计选择合适稀释倍数测定钙、镁，同时进行空白测定。
标准曲线：用标准贮备液稀释为所要求的系列标准液进行测定。