首都师范大学生命科学学院实验报告
课程名称 植物生理学实验 成绩
姓名 苗雪鹏 班级 1班 学号 1080800021
实验题目 实验三 植物体中N、P、K主要养分的速测
【实验目的】
1． 了解植物体内N、P、K测定的意义和方法
2． 掌握如何测定植物体中N、P、K的实验技能
【实验原理】
植物体主要由C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等十几种元素组成，除此以外还包括Ca、Zn、Mn、B、Mo，但需要量较少。
在通常条件下，植物利用太阳光能，从空气中获得C，从水中获得氢和氧，而N、P、K等元素则是来源土壤肥力。在栽培过程中，能够知道植物的需要和土壤内N、P、K变动的情况，对考虑施肥措施是有帮助的，因此测定土壤及植物体内的N、P、K是很重要的。
硝态N测定：硝态N是硝酸的阴离子（NO3-），它是强氧化剂，所以鉴定N-离子几乎都用氧化反应，用二苯胺（C6H5）2NH的方法，这个方法的原理是在NO3-存在时二苯胺被硝酸氧化而显蓝色。
有效P和无机P测定：P与钼酸铵反应生成磷钼酸铵，然后以氧化亚锡作为还原剂时，使磷钼酸铵还原为“磷钼兰”（低价钼化合物混合物）溶液呈兰色。此法能测土壤有效P，过磷酸钙中有效P和植物体内的无机磷。
速效K的测定：四苯硼钠〔NaB(C6H5)4〕与钾离子生成白色沉淀为四苯硼酸钾〔KB(C6H5)4〕
【实验材料和试剂】
在完全培养液、缺乏N、P、K、Fe的营养液中培养四周的玉米苗
硝态氮试剂、磷试剂Ⅰ、磷试剂Ⅱ、K试剂、标准溶液1、5、10、20、40ppm
【实验方法】
1． 植物组织浸提液制备
将植物剪成小块，称取1g，迅速倒入已沸腾的蒸馏水（约10ml）烧杯中，用毛细玻璃棒经常搅动，小火煮十分钟，煮液倒入10ml容量瓶中，另加少量蒸馏水，继续小火煮植物材料5分钟，浸提液倒入上述容量瓶内，再以少量蒸馏水洗植物材料，使最后容量为10ml。
植物组织在计算含量时要乘以10，因每克鲜组织稀释了10倍。
2． 硝态N测定
在白瓷板的凹内分别滴入1、5、10、20、40ppm的混合标准液1滴，然后将待测液（植物浸提液）分别滴入其他凹内，最后每个凹内各加5滴二苯胺硫酸溶液，用毛细玻璃棒搅匀，3-5分钟，观察标准液与待测液蓝色变化，待测液的蓝色近似于某标准液的蓝色，就是待测液的硝态N含量。
3． 有效P和无机P测定
在白瓷板的凹内，分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液各5滴，然后加入钼酸铵硫酸溶液1滴，用毛细玻璃棒搅匀后，加入氧化亚锡甘油溶液1滴，搅匀，比较标准液和待测液的蓝色，求出待测液的有效P的含量（ppm），蓝色愈深，有效磷含量愈高。
4． 速效K测定
在透明凹玻璃的凹内，分别滴入1、5、10、20、40ppm混合标准液和待测液1滴，然后加四苯硼钠溶液1滴，十分钟后在阳光下比较标准液与待测液的白色混浊，找出相应的钾含量。
【实验结果】
（在制备浸提液时每克植物鲜组织稀释了10倍,所以在计算含量时要乘以10）
【实验结果分析】
1. 缺氮条件下培养的玉米苗生长缓慢，但叶绿素含量并未显著降低，但硝态氮含量明显少，说明大部分氮以有机态存在，而同时磷元素的含量非常低，说明氮元素影响磷的吸收，这可能是因为植物生长时，高氮素水平下的根系需要更多的NAD(P)H和ATP参与氮的代谢，从而增强磷的吸收，反之则减少磷的吸收，同时植物根系过低的代谢水平影响了钾离子的吸收。
2. 缺磷条件下培养的玉米苗磷含量相当低。是因为植株缺磷时，根保留其所吸收的大部分磷，地上部分发育所需的磷主要靠茎叶中磷的再利用，营养器官中的无机态磷含量明显下降。又因为缺磷时，作为抗逆机制，光合产物运到根系的比例增加，根部呼吸作用增强，吸收的其它的元素反而多，植株长势也好。
3. 缺钾情况下，磷含量降低，首先多种酶的活性取决于细胞质内钾离子的浓度，稳定的钾离子含量是细胞进行正常代谢的保证，更重要的是，钾的吸收可以使氢离子泵出，导致根外PH值降低并建立质子驱动力，同时使磷酸根载体质子化，促进磷的吸收，但钾元素不足，就影响了磷元素的吸收。
4. 缺铁情况下，磷的含量显著降低，可能是由于一种抗逆机制，因为无机磷的存在会进一步降低铁的有效浓度。
思考题
1. N,P,K速测的原理分别是什么？
答：硝态氮测定：硝酸根离子的存在使二苯胺被硝酸氧化而显蓝色。
有效磷和无机磷测定:;磷与钼酸铵反应生成磷钼酸铵，然后以氯化亚锡作为还原剂时，使磷钼酸铵还原为“磷钼兰”溶液呈蓝色。
速效钾测定：四苯硼钠与钾离子生成白色沉淀为四苯硼酸钠。
2. 如果在速测过程中出现不显色的情况，请分析原因。
答：做为植物体组成的一部分，所测得几种元素不可能在植物体内完全不存在，可能是研磨提取得不够充分，导致提取的含量很低而无法测出。
第二篇：四川农业大学植物生理学实验报告
植物生长调节剂对植物生长的影响
---S-3307烯效唑对小麦生长发育的影响
专业年级：园林08-2
姓名及学号：曾莹莹 20082621
杨洪萍 20082620
郑芳波 200825
完成日期：20##年7月6日
S-3307烯效唑对小麦生长发育的影响
摘要： 为了研究不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗形态和生理指标的影响。设0(CK)、5、20和40mg／L的烯效唑浸种4个处理，研究了不同浓度的烯效唑浸种对小麦幼苗的形态指标(株高、根长和发根数)与生理指标（发芽小麦呼吸强度的测定、幼苗根系活力测定、 叶绿素含量和丙二醛含量）测定。结果表明，不同浓度烯效唑浸种对小麦幼芽呼吸强度有一定的抑制作用；烯效唑能抑制地上部分的生长，促进根的伸长，增大根/冠比值；能够提高根系活力；促进叶绿素含量的增加；使丙二醛含量降低。烯效唑浸种可促进小麦壮苗、增强植物抗性，有利于小麦生产，但应注意浓度控制，以mg／L烯效唑效果最好。
关鍵词： 小麦种子 烯效唑 生长发育 形态指标 生理指标
S-3307为三唑类植物生长调节剂，又名优康唑，是一种新型高效的植物生长调节剂，广泛适用于农作物、蔬菜、果树、草坪等 。可被植物种子、叶片和根吸收，影响植物体内贝壳杉烯氧化酶活性，减少赤霉素前体的形成，阻抑内源赤霉素的合成，降低内源赤霉素水平。同时可降低内源生长素水平。S-3307是赤霉酸生物合成的颉颃剂之一，特别对单、双子叶植物均有强烈的生长抑制作用，主要抑制节间细胞的伸长，使植物生长延缓。同时促进果树花芽分化及提高作物抗逆性[1]。我国早在1958年已开始使用植物生长调节剂，但至今所使用的仅10余种。S3307作为植物生长调节剂的重要发展方向之一，近年来受到人们的广泛关注。S3307低浓度时抑制细胞伸长，高浓度时抑制细胞分裂，作用机理是阻碍植株体内赤霉素的生物合成，从而减缓细胞的分裂和伸长，抑制节间生长，幼苗高度明显降低，茎粗和分蘖数增加，增强根系活力，提高叶绿素含量，延缓作物衰老，促进花芽形成，根冠比增加和提高光合速率等生理效应[2]。对禾谷类作物有控长壮苗、促根增蘖的效果。烯效唑浸种或苗期施用可使水稻、小麦、大麦、大豆、油菜等作物增产4％~20％。种子经过浸种法处理可以充分吸收水分，利于催芽播种；可以使种子吸收一定量的农药，既可以杀灭种子携带的有害生物，又可以防止幼苗遭受病虫的危害[3]。用S3307对小麦进行干拌种(小麦籽粒冠毛对药粉有较好的粘附作用)处理，大量实验表明浸种可提高秧苗根系活力和根冠比，降低MDA含量，增加叶绿素的含量，从而保证健壮苗的形成。近些年对S3307大量实验研究表明，S3307浸种可使小麦幼苗健壮、叶片增加、叶色浓绿、根系发达和分蘖数增多，促进成穗，并有明显的增产效果[4]。
1、材料与方法
1.1 材料与试剂：小麦品种绵阳31，90%S-3307，0.1%消毒液HgCl2
1.2 方法：
1.2.1 种子的前处理
精选小麦种子100粒，用0.1%HgCl2消毒10min,用清水冲洗干净消毒液，分别用0(CK)、5、20、40mg/ml的多效唑溶液浸种24小时，倒掉浸泡液，将种子放在培养盘中，在250C-280C的恒温箱中催芽三天，待长出幼芽后，测定幼芽的呼吸强度。
1.2.2 幼苗栽植与培养(水培法)
选取在不同浓度S-3307浸泡的发芽种子240粒，栽植于塑料杯的纱网上，种植2杯，每杯种植30株，并标上记号，各大组集中放在植物生长室411进行培养，二周后用于测定幼苗的形态指标和生理指标。
2、测定项目
2.1 发芽小麦呼吸速率的测定(广口瓶法) [5]
2.1.1 空白值的测定：用移液管移取20mlBa（OH）2溶液在广口瓶中并振荡，使瓶中的CO2充分吸收，滴两滴酚酞。用浓度为1/44的草酸滴定，边滴便摇动广口瓶，使其充分显色。
2.1.2 样品值的测定：用移液管移取20mlBa（OH）2溶液在广口瓶中并振荡，使瓶中的CO2充分吸收。取不同浓度发芽小麦各40株，放进小网里里并用挂于小钩上放进广口瓶作用40分钟，其间不断晃动。同前滴定。
2.2 幼苗形态指标的测定
2.2.1 小麦株高、根长与发根数的测定：每小组分别取0、5、20、40 mg／ml多效唑处理的小麦幼苗10株，用直尺测量小麦幼苗的株高及所有根的最长根长，计算各组的平均株高、根长及发根数。
2.2.2小麦幼苗根/冠比的测定：用上面测定后的植株，除去其种子部分，把根、冠分开分别放在铝盒内，标上记号。然后在105oC杀青15-20min，在60-80℃下烘干5小时至恒重，待冷却后分别测定地上部分和根的干物质重量，计算根/冠比值。
2.3 幼苗根系活力的测定(TTC法) [6]
2.3.1 取长约1cm的根尖50根。
2.3.2 将小瓶用磷缓冲液润洗后，用移液管移取2ml磷缓冲液在小瓶内，并将根尖放入其内。加入2mlTTC，摇匀。
2.3.3 在7℃水浴中暗反应1小时。加入2ml 1mol/LH2SO4反应约2分钟后取出根尖，用吸水纸将根尖吸干。
2.3.4 色素提取：将研钵用乙酸乙酯润洗后，加入3ml乙酸乙酯，研碎。将上清液倒入试管中，用乙酸乙酯少量多次润研钵后倒入试管中。用乙酸乙酯定容至10ml。
2.3.5 比色测定：乙酸乙酯作参比液。在485nm下测定样品吸光光度值。
2.3.6 制定标准曲线。
2.4 幼苗叶片中叶绿素含量测定(分光光度计法) [7]
2.4.1 取长5cm、宽0.4cm的叶片5片。
2.4.2 色素提取：将叶片放入用80%乙醇润洗后的研钵中，加入石英砂、CaCO3少量，加入80%乙醇少量多次研钵，用漏斗过滤到25ml容量瓶中，用乙醇定容。
2.4.3 比色测定：80%乙醇润作参比液。分别在663nm、645nm下测定吸光光度值。
2.4.4 计算chl a、b含量及总量。
2.5 丙二醛（MDA）含量测定（TBA法）[8]
2.5.1 叶片处理：将剩下的叶片剪成0.5cm长的小段混匀，称取0.5g加入研钵中。加入2ml 10%TCA研磨成匀浆状。再加入6ml 10%TCA混匀，放入离心管，在4000转/分下离心10min，上清液位提取液。
2.5.2 显色测定：取两支试管，一支对照，用移液管移取提取液3ml，10%TCA3ml。一支为样品，用移液管移取提取液3ml，0.5%TBA3ml。混匀后与沸腾水浴中加热10分钟，待试管冒小泡时开始计时。冷却后，在分光光度计上波长为532nm下测定OD值。
3、结果分析
3.1 呼吸强度测定
表1 不同浓度S-3307对发芽小麦呼吸强度的影响
呼吸强度（CO2 mg／株.h）=（V1－V2）×Ｃ×44/株.h
实验数据表明，S-3307在一定浓度范围内会随浓度增加而抑制小麦种子的呼吸强度。烯效唑浸种处理的小麦呼吸速率显著减弱，说明S-3307作为一种生长调节剂，经过其浸泡的种子在萌发期间呼吸的强度受抑制。利用这个特点可以用于增加有机物积累，有助于提高小麦的产量。
3.2 苗形态指标的测定
表2 不同浓度多效唑浸种后幼苗的平均根长、平均苗高、发根数和根/冠比
实验数据表明, S-3307在一定浓度范围内，对小麦幼苗的根生长具有促进作用，促进了分蘖；而对苗的生长具有抑制作用，减缓植株伸长。与对照相比，在S-3307浓度为5 mg/L时，根的平均长度最长，而大于5 mg/L 时，根长又有所减小。各种浓度的S-3307与对照组相比，处理浓度为5、20、40 mg/L时，幼苗株高比对照分别降低了42.86%、57.14%、50.00%；S-3307对根的生长有促进作用，当处理为5mg/L时，对根的生长有非常明显的促进作用，根长达到19.4，比对照增加30.20%。之后，随处理浓度的增加对根生长的促进作用开始减弱，20、40mg/L平均根长分别大于对照20.13%、18.12%。
所以适宜浓度S-3307浸种处理小麦种子能够防止小麦徒长，能促进小麦根系的生长，使小麦植株发育矮壮，增加其抗倒伏能力。
3.3 幼苗根系活力的测定
表3 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗根系活力的影响
根系活力(ug TPF／株.h)=C×V／株×t
结果表明，S-3307在一定浓度范围内促进根系活力，如表4，其中浓度为20 mg/L的S-3307处理过的小麦，根系活力最强，大于20 mg/L的浓度处理的小麦根系活力开始降低，所以适宜浓度的S-3307处理小麦种子后，能够增强小麦幼苗根系活力，增强根系吸收水分、矿质元素的能力，获得充足的营养，有利于小麦茁壮成长，提高成活率，在农业生产上能够提高产量。
3.4 幼苗叶片中叶绿素含量的测定
表4 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗叶绿素含量的影响
按Arnon公式计算有：
Chla含量（mg/dm2）=(12.7OD663—2.69OD645)×V／（S×10-2×1000）
Chlb含量（mg/dm2）=(22.9OD645—4.68OD663)×V／（S×10-2×1000）
Chl总含量（mg/dm2）=Chlb+Chla
实验结果表明，经过不同浓度S-3307处理的小麦，能够使叶片中叶绿体色素有不同程度的增加，且浓度为20 mg/L的S-3307对小麦叶片叶绿体色素含量增加最明显，超过20mg/L后有减少趋势，如表4。由此可知用20mg/l的烯效唑浸种小麦效果最佳。所以S-3307可以增加小麦叶片的叶绿素含量，从而提高光合作用的效率，促进有机物合成，增强储能，有利于增产增收。
3.5幼苗叶片中MDA含量的测定
表5 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗MDA含量的影响
C( u mol/L ) = 6.45× OD532
MDA的含量（u mol/g FW)=C×V×10-3/W
实验表明，在一定浓度范围内，经过烯效唑处理的小麦叶片中MDA的含量有所减少，其中20mg/L 的S-3307处理幼苗叶片中MDA的减少量最多，超过20mg/L的S-3307处理幼苗叶片中MDA的含量又有所增加。MDA含量减少说明细胞损伤或死亡少因此可以证明烯效唑能够增强小麦的抗逆性。农业生产上用20mg/L的烯效唑浸种可以提高小麦的抗逆性，进而提高成活率所以能够提高产量。
4、结论
该试验结果表明，不同浓度的烯效唑浸种处理均可不同程度地提高小麦种子的发芽率和发芽势、叶绿素含量及根冠比，这与理论结果基本一致。种子的发芽势、发芽率是衡量植物是否具备产生壮苗能力的主要指标[9]，根冠比是衡量根系吸收营养物质能力和根系发育情况的指标。叶绿素是植物合成有机物的必需物质，它含量的高低直接反映着植物合成有机物能力的高低[10] 。烯效唑处理会降低MDA含量和相对电导率，MDA是膜质过氧化的最终产物，相对电导率是衡量膜系统选择性透性的主要指标，2个指标均可以反映植物受伤害程度的高低。该试验结果表明：多效唑处理能提高种子的发芽率、根冠比、叶绿素含量，使得植物具备高产的潜力，并能增强植物抵抗不良环境胁迫的能力，有利于小麦的高产，但在使用时应注意将烯效唑浸种的浓度控制在20 mg／L以下。
参考文献
[1] 吕印谱,马奇祥,烯效唑,新编常用农药使用简明,2004
[2] 叶钟音,浸种,现代农药应用技术全书,2002
[3] 袁会珠,烯效唑,农药使用技术指南,2004
[4] 高希武,郭艳春,王恒亮,艾国民,张保民,烯效唑,新编实用农药手册,2006
[5]熊庆娥,植物呼吸速率的测定,广口瓶法,植物生理学实验教程,2003.8 68
[6]熊庆娥,植物根系活力的测定,TTC法,植物生理学实验教程,2003.8 30
[7]熊庆娥,叶绿素含量的测定,分光光度法,植物生理学实验教程,2003.8 55
[8]熊庆娥, 膜脂过氧化产物丙二酮含量的测定,植物生理学实验教程,2003.8 31
[9]吕印谱,马奇祥,烯效唑,新编常用农药使用简明手册,2004
[10]袁会珠,烯效唑,农药使用技术指南,2004