《科学植物向光性的实验》实验报告

第一篇：《科学植物向光性的实验》实验报告

《科学植物向光性的实验》实验报告

（一）1、所需材料用具主要有：

豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个，培养皿、剪刀、胶带等。

2、实验原理简述 ：在单侧光刺激下，植物表现出向光性

3、实验设计及观察

（二）植物的向光性实验：准备好八个装满泥土的花盆，把预先泡好的豌豆和玉米种子均匀地播种在土壤中，浇水。放在温暖、光线充足之处，等待发芽。五天后，小苗从土壤中钻出来。再三天后长到近5厘米时分别装入两个纸盒中，用锡纸封存好，在向光处挖一个直径3厘米的小洞。再后三天每天打开两盒子观察，玉米和豌豆都向小洞方向弯曲生长，现象显著地表现出来，而玉米更加明显，如图（一.二.三）。

上述现象是单侧光能引起生长素分布不均造成的，向光一侧生长素分布得少，背光一侧生长素分布得多，生长得快，所以弯向光源生长。

本实验应注意及存在的问题。选择透水好的花盆，便于排水透气，有利于植物萌发、生长。豌豆入土深度为豌豆本身和两倍，太浅小苗不稳，太深萌发过晚。纸盒不能太大，否则离小洞远的那两盒向光性就不明显。低温植物生长较缓慢，高度不够也影响向光性现象。

（三）结论：植物在光线影响下，会保持向一定方向生长的特性。

初二（11）班

熊天46号

第二篇：植物的向光性研究

植物向光性的研究

摘要 植物的向光性反应的机理至今仍未完全揭示和证实。植物生长发生定向弯曲的现象称为向光性(phototropism)。植物感受光的位置主要有茎尖、根尖、胚芽鞘尖端、叶片或生长中的茎。本文主要介绍与植物向光性有关的化学物质有各种光受体，生长素，钙离子等；向光性的机理还在争议之中。了解植物向光性原理对调节植物生长发育中具有重要作用。

关键词 光受体；钙离子；向光性机理

1． 光受体

光受体主要包括：

1)光敏色素(phytochrome, phy), 主要感受红光(620-700nm)和远红光(700-800nm)。

2)蓝光受体, 主要是隐花色素(cryptochrome, cry)感受蓝光和近紫外光区域的光UV-A(320-380 nm);向光素(phototropin, phot), 感受蓝光(380-500nm)。

3)吸收蓝绿光的ZTLS(Zeit lupes)家族,主要感受蓝绿光(450-520 nm)。4)未鉴定的UV-B 受体, 感受紫外光B区域的光(波长280-320 nm)

1.1光敏色素

光敏色素的生理作用从种子萌发到开花、结果影响到衰老。1959 年Butler等 用双波长分光光度计观测到对黄化玉米(Zeamays)幼芽或其蛋白提取液照射红光后, 在RL区的吸收减少, 远红光区的吸收增加;而照射远红光后RL区的吸收增加,在FR区的吸收减少。这种吸收差异的光谱变化,可以反复发生多次。次年4月Harry Borthwick和物理化学家Sterling Browm Hendricks 把这种吸收红光、远红光可逆转换的色素命名为光敏色素。

光敏色素是植物体内含量甚微的、易溶于水的、浅蓝色的色素蛋白质,是由2 个

亚基组成的二聚体, 相对分子质量为250 kD。光敏色素对生长素蛋白的磷酸化可能是光敏色素和IAA 调控植物发育的分子机制。

1.2蓝光受体

植物具备一套复杂的由两种蓝光受体和多种信号转导下游组分组成的蓝光感应系统，通过感受光照强度、光的方向和光周期，调节自身对蓝光的应答。

1.2.1隐花色素

隐花色素（拟南芥中包括CRY1和CRY2）是一种类光解酶的蓝光受体，存在于细菌、植物、动物和人体内。现己知隐花色素在植物种子萌发中的去黄化作用、光周期诱导开花和调节昼夜节律中均起作用。即隐花色素的激活可以与COPI（光形态建成型蛋白nconstitutive photomorphogenic protein）相互作用, 以调节其自身与HY5(是第一个得到鉴定的HY5 的作用靶位)类似的正向调控能力。HY5积累之后可以促进光形态建成。隐花色素的活性是受磷酸化影响的。

1.2.2向光素

向光素分子量120kD，能够结合黄素单核苷酸（FMN）进行自动磷酸化作用，它介导植物向光性运动、叶绿体移动与气孔开放等反应，在蓝光信号传导反应中它启动生长素载体的运动和诱导Ca2+ 的流动，从而调节植物细胞相关的反应。

1.2.3 UV-B受体

UV-B 受体主要吸收280-320 nm 光, 此受体吸收紫外光有利于保护植物其他代谢反应, 还可以合成花青苷和黄酮类物质, 保护细胞不受伤害.UV-B 或其他波长辐射都能提高植物细胞的响应。当光子被一些受体接收后则产生一种信号, 通过细胞信号途径转导直至细胞的响应部位作出反应。虽然红光或蓝光受体能吸收UV-B这一波长的光量子, 但一些研究指出, UV-B辐射的原初受体既不是光敏色素或隐花色素或受损(DNA受损、ROS产生)。Mackrness 等认为它们虽然不是UV-B 的光受体, 但DNA 受损、ROS的产生或膜损伤都能引起植物响应。

1.2.4 ZTLs(Zeit lupes)家族

该家族吸收蓝绿光, 该类基因在拟南芥、铁线蕨和粗糙脉胞菌中发现, 但含量较低ZTLS 家族可能是引起生物钟降解反应中的成分。每个基因的突变或是错误表达都能影响昼夜节律, 表明ZTLs家族可能是新型蓝光受体。该类受体有待进一步验证和研究。

2.钙离子在向光性应信号转导中的作用

Ca2+ 作为细胞内、外信号的重要的第二信使, 在向性运动的信号转导中起了重要的调节作用。用表达钙结合荧光蛋白的转基因拟南芥和烟草观察到, 蓝光可诱导胞质钙瞬时快速升高, 蓝光诱导野生型拟南芥幼苗的胞质钙离子浓度瞬时升高, 而缺失向光素突变phototropin 1 的胞质钙离子浓度无明显变化, phototropin 1 有可能通过胞质钙离子浓度的变化引起进一步的生理反应.由此看来, Ca2+ 通道介导的胞质Ca2+浓度的波动可能是向光性信号转导的途径之一。

3.向光性运动机理

目前,植物向光性运动机理有两种假说:生长素分布不均匀假说和抑制物质分布不均匀假说。

3.1生长素分布不均匀假说

Cholodny(1927)&Went(1928)以燕麦胚芽鞘为材料研究发现在单侧蓝光作用下,背光侧胚芽鞘顶端扩散到琼脂中的生长刺激物质活性高于向光侧,并认为该物质是生长素,据此提出向光性运动是由于在单侧光作用下生长素分布不均匀引起的Thimann 等(1937)称之为Cholodny2Went 学说,并应用该学说解释植物向光性运动现象,沿用至今,成为解释向光性运动的经典理论。Iino(1991)以玉米为材料,对玉米胚芽鞘向光侧和背光侧内源生长素含量的测定表明,单侧蓝光引起生长素分布不均匀,从而引起胚芽鞘向光弯曲,此结果支持了Cholodny2Went 学说。

3.2抑制物质分布不均匀假(Bruinsum2HasagawaTheory)

Hasagawa 等(1980～1986)以萝卜等为材料,对向光性运动机理进行了详细的研究时发现单侧光引起向光侧积累生长抑制物质,从而提出Bruinsum2Hasagawa

学说(1990),认为植物向光性运动是由于单侧光引起生长抑制物质分布不均匀所致。一些研究表明,在不同植物中引起向光性运动的抑制物质有所不同。目前，两种说法还在互相争议之中，传统的经典理论面临严峻考验，然而科学也正是在不断的质疑中发展了。

展望

植物的生长发育被许多环境因子所刺激, 其中包括光，光具有特殊重要的地位.因为它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段也可能通过影响光敏素、隐花色素和紫外光受体等蛋白质构像, 引起光信号传导, 从而改变细胞激素水平和基因表达模式, 调节植物生长发育的各个方面，如引起植物的向光运动。研究植物的向光运动的相关化学物质及其机理可以帮助人们更好的了解植物的生长过程及影响因素。向性反应是植物生长发育中的重要生理过程。近十几年来，模式植物拟南芥的蛋白互作分析和基因组的研究极大推动了向光信号转导领域的发展，今后这些技术仍将是这一领域研究中的有力工具。相信随着研究的深入，将有越来越多的向光反应受体功能及调控相关基因会被鉴定出来，从而全面了解植物的生长发育机制，在世界的粮食局势、自然环境变动的严峻挑战中，用光给未来以富足之光，希望之光。

参考文献：

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5.张继红,邓克勤,汪启明,向丰,郭新红，唐冬英，刘选明 拟南芥蓝光受体的功能及其介导的光形态建成[J] 生命科学研 究 第14卷 第1期 2010（2）

6钱善勤，王忠，袁秋华，顾蕴洁 植物向光素[J]植物生理学通讯 第40 卷 第5 期，2004（10）7．汪月霞， 王忠, 顾蕴洁, 孔妤, 张文虎钙离子在向光性和向重性反应信号转导中的作用 [J]安徽农业科学, Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(10): 2877-2878 8.李孟军,王长春植物的向性运动及机理简介[J]生 物 学 通 报

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10．朱庆生，雷鹏飞植物生长中向光性的模拟[J]中国科技论文在线 SCIENCEPAPER ONLINE 2008 年2月 第3卷 第2期151-156

第三篇：达尔文向光性实验讲课稿

讲课稿

达尔文向光性实验

导入（现象）：植物向光性（向日葵等）问题：向光性的原因

作出假设：光对植物的某个部位产生了某种刺激

预期：植物向光生长，幼苗经一定时间培养后，将弯曲向着光源生长。(植物向光面和背光面生长不一样)

3、设计实验验证。怎样来设计实验的具体方法步骤。

设计实验：（思路）{ 目的：研究光照对一种植物的胚芽鞘生长的影响

找自变量和因变量： 两个变量：①单侧光、无光②有尖端、无尖端 因变量：幼苗生长状况

{ 选材： a：选幼苗b：分四组c：幼苗品种、大小、长势相同

选取几株品种、大小、长势相同的真叶未突破胚芽鞘的金丝雀虉草的幼苗；分别栽种在四个同样的花盆里，并编成1、2、3、4号。

3.3设计对照组：1.不作处理（其余3组实验组，分别为：2，去除尖端；3，尖端遮光；4，尖端以下遮光）

3.4无关变量适宜性。各组实验的其他条件该怎样？ 3.5检测。怎样检测此实验的结果 3.6实验结果。

观察法

1号，4号向光弯曲生长；2号不生长，不弯曲；3号直立生长。

结论：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲

第四篇：植物向光性原因的探究教案

第四章生命活动的调节 植物向光性原因的探究

一、教学思路

（一）教材介绍

《植物的激素调节》是高中生物必修第一册第四章第一节的内容。生命活动的调节是继生命活动的物质基础、结构基础和新陈代谢之后的教学内容。生物体作为一个独立的个体，各种新陈代谢活动及生殖发育能够严格有序地进行，需要各系统、器官及基本单位的协调统一；生物体作为某一环境中的成员，能够生存下来，需要自身对外界环境的变化做出相适应的反应。那么生物体内的协调统一，生物与环境的协调统一，内在因素就是生物体本身具有调节能力。可见，生命活动的调节对生物体的生存与发展是至关重要，由此也决定了本章在全书中的重要地位。第一章的细胞分裂、第五章的植物个体发育、第八章的生物因素对生物的影响和生物对环境适应等内容都渗透了本节植物激素调节的内容。

（二）教学目标

知识目标：使学生了解植物的向性运动；使学生了解生长素的发现过程及向光性的原因。能力目标：让学生观察自己设计的植物向性运动的实验现象，通过引导、启发学生提出问题，做出假设，设计植物生长素发现的系列实验并预期、观察、分析实验结果，从而得出结论，使学生初步掌握科学研究的方法和过程，发展学生的科学思维，培养学生自主探索问题的方法和实践能力。

德育目标：通过学生的研究性学习，培养学生执着探索的精神、科学的认知理念和新颖的独特的创新思维品质，提高学生的科学素质。

（三）教学总体安排

两课时，第一课时讲述实验设计，学生分组做关于植物向性运动的有关实验。通过观察实验现象，让学生在教师的引导下主动地完成第二课时植物向光性原因的研究。

二、教学设计 教学目标

1、知识目标：使学生了解生长素的发现过程及植物向光性的原因。

2、能力目标：使学生初步掌握科学实验的设计程序、研究方法和过程。

3、德育目标：培养学生科学研究的执著精神和严谨态度，同时发挥并培养学生在思维新颖性和独特性等方面的创新思维品质。

（二）教学重点和难点 教学重点：

生长素的发现：使学生初步掌握科学研究的方法和过程。教学难点：生长素发现的实验设计 课前准备

用三周的时间来准备：第一周学生做实验设计的报告；第二、三周学生开始做实验，并纪录分析实验结果。教学过程

整个教学过程的设计目的：课前开展实验使学生成为主动学习的研究者，教师成为教学活动的组织者、参与者和指导者。本课在植物向光性原因的研究过程中，引导学生设计一系列实验展示对生长素发现过程的探究，使学生亲自去经历一个“发现的过程”。在实践活动中，对于实验过程的设计教师要鼓励引导学生有新的发现，新的创新，而不是简单的去重复科学家的工作，从而对经典实验进行补充和完善。这样学生是通过亲自实践获取的直接经验，从中初步学会了科学方法，培养了科学精神和科学态度及思维的新颖性与独特性等创新思维品质。在本课的设计中教师的引导很关键，引导完全是从学生的认知角度出发。引言：

我们在绪论中学习了生物体具有应激性，应激性是生物体对外界的刺激做出的一定的反应，以适应环境的变化的过程，而生命活动的调节也是为了适应环境的变化。那么就植物来说是如何进行生命活动调节的呢？ 在课前，同学们分组作了几个相关的实验，下面我们就请这几组同学来介绍一下他们所做的实验：向水性、向光性、向重力性、茎的背地性。（学生介绍实验）目的：培养学生的试验操作能力和语言的表达能力。几组同学都介绍的很详细，实验结果也很清楚，我们通过观察几组实验的结果会发现植物的向性运动其实就是对环境的一种适应，而这种适应性都是为了使植物体自身获得更好的生存条件。

那么植物体为什么会表现出这种适应性？现在我们就以植物向光性为例来研究一下：

同学们作了向光性这个实验，幼苗一个放在黑暗中，一个放在单侧光下。(图一)同学们看到的实验结果是已经长出幼叶的植物的向光性，其实植物一出芽就具有向光性，所以我们今天利用胚芽鞘来研究向光性，幼芽外包有胚芽鞘（看图解释），我们现在看到的这个图就是被胚芽鞘包着的幼芽。

结果：黑暗中直立生长、单侧光下弯向光源生长。这个实验说明：植物具有向光性，其弯曲生长与单侧光有关。

目的：培养学生观察总结的能力。

问：弯曲与生长有关，那么胚芽鞘究竟哪个部位明显生长了？采用什么方法去研究？提示：生长一定有变化，如何看到这个变化这就需要做标记。（讨论）（让学生做出预期）（图二）目的：培养学生创新思维和预期实验结果的能力。可能情况：

①切去尖端：不可以，尖端切下来，下部长或不长都不能证明尖端是否生长了，也不能证明尖端存在是否会影响下部的生长，只能在整体情况下才能研究。②染色：可以，生长部可能会变浅，但很难设计对照，实验结论不严密。（让学生做出预期）③画等距离的横线：可以，精确的测量，并且每一段都要测量，操作复杂。（学生作预期结果）

④画一条竖线：可以，实线都断开说明都长；只有上部断开说明尖端长；只有下部断开说明尖端下部明显生长。

证明：尖端下部明显生长了，而尖端不长。

问：尖端不长，那么尖端对向光性生长有什么作用，如何设计实验来研究尖端对向光性的作用？提示：尖端没有行不行（讨论）（图三）

目的：培养学生发现问题、提出问题、剖析问题的能力。①切去尖端：可能会出现什么结果，说明什么问题？ ②直立生长：生长与尖端无关 ③弯曲生长：弯曲与尖端无关

④不长也不弯曲：尖端对生长和向光性都有明显的作用 所以：尖端存在植物才表现出向光弯曲生长。说明：尖端对生长和向光性都有明显的作用 问：那么尖端是如何对尖端以下部位造成影响的？提示：是尖端本身还是尖端产生某种物质引起的下部的生长？假设：尖端产生的物质运输到下部，对下部产生的影响。目的：进一步培养学生利用假设来研究问题，设计实验并完善实验的能力，着重培养学生严谨的科学思维。

怎样设计实验去验证假设是否成立？提示：如果产生了某种物质，物质与尖端不分开，就无法研究是那个因素在起作用，分开用什么方法？(讨论)学生：提取。

如何提取？把尖端切下来（演示：用琼脂块来提取。）把尖端放在琼脂块上一段时间后会怎样？接下来如何通过实验来判断提取物的作用？（讨论）（图四）

切下放过尖端的琼脂块，放在正上方去尖端的胚芽鞘上，预期可能现象： ①直立生长：有物质产生

②没有生长：没有产生任何物质 结果：直立生长证明产生了物质，那么是尖端产生了物质还是琼脂的作用使下部生长了？怎么证明？

学生：对照。没有放过尖端的琼脂也放在没有尖端的胚芽鞘上看有没有生长：长：没有产生物质；不长：确实产生了某种促进生长的物质。

结论：有物质产生运输到下面促进下部生长——是生长素。

问：如果放置在一侧会怎样？预测：向有琼脂块的一方弯曲，可能是压的；向放琼脂块的对侧弯曲，应该是物质向下运输有琼脂块的一侧生长造成的。结论：生长素分布不均引起弯曲。目的：培养学生知识迁移的能力。问：向光性中的弯曲也应该是生长素的分布不均造成的，那么单侧光照在胚芽鞘哪个部位才会引起向光性？设计实验

提示：是照在尖端还是照在尖端下部？（讨论，设计实验并作预期）（图五）

目的：思考时，简化问题，学会从简单入手来剖析科学真理的能力。

①如果照尖端，尖端下部遮上：直立生长，弯曲与尖端无关；弯曲生长，弯曲与尖端有关 ②如果照尖端下部，尖端遮上：直立生长，弯曲与尖端下部无关；弯曲生长，弯曲与尖端下部有关。

结论：感光部位是尖端。

我们从观察现象，看到向光弯曲生长，生长部位是尖端下部，弯曲部位是由于两侧生长素分布不均，生长素是由尖端产生的，分布不均是由于尖端出现了横向运输，横向运输的出现又是由于尖端是感光部位。最后总结： 结论：

①向光性与植物的生长素有关

②生长素有植物胚芽鞘的尖端产生向下运输引起尖端以下部位的生长 ③尖端是感光部位 通过这节课的研究，同学们感觉向光性原因的研究过程难吗？但科学家为了弄清向光性的原因却研究了50年，可见同学们都是很聪明，很有潜质的，只要勤于观察积极思考，成为科学家也不难。

练习：都在单侧光下的生长情况： 图一图二 图三图四 图五 练习

教学后记：

该课例对于教师：课前准备要十分充分，把课上“发现的过程”每个环节所遇到的问题，学生将可能出现的想法要尽可能的考虑周到，这样能够对课堂出现的问题做好灵活的处理。还要注意教师的引导要正确到位，并对学生的新想法给予及时鼓励和评价。对于学生在课前开展实验活动，让学生亲历实践获取直接经验，可以培养学生的实验能力和独立设计、思考解决问题的能力；在课堂不仅能够调动学生的积极性，使学生成为主动学习的研究者，还培养了学生的科学精神和科学态度及思维的新颖性与独特性等创新思维品质。通过本节课的学习研究，学生能够清楚的掌握实验设计的方法和原则。

第五篇：植物营养学实验报告

实验：过磷酸钙中有效磷的测定

实验学时：3 实验类型：验证性实验 实验要求：必修

一、实验目的

过磷酸钙与重过磷酸钙均为水溶性磷肥，所含有的能被植物吸收利用的不仅是水溶性的速效磷，也有一部分为不溶于水但能被柠檬酸提取的磷。测定其有效磷的含量对评定肥料品质、合理施用磷肥均具有重要意义。通过本实验的学习，使学生掌握过磷酸钙中有效磷的测定方法，理解影响过磷酸钙中有效磷变化的因素。

二、实验内容

（1）用2%柠檬酸浸提过磷酸钙，制备待测液。（2）用钒钼黄比色法定量测定，并计算出过磷酸钙中的有效磷的含量。

三、实验原理、方法和手段

用2%柠檬酸浸提过磷酸钙(或重过磷酸钙)中的有效磷(其中包括Ca(H2PO4)2·CaHPO4和游离H3PO4)，浸出液中的正磷酸盐利用钒钼黄比色法定量测定。

四、实验组织运行要求

本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。

五、实验条件

仪器设备:分光光度计、振荡机、电子天平、容量瓶、小漏斗、三角瓶、滤纸等。试剂：(1)50mg/LP标准溶液：准确称取105℃烘干的磷酸二氢钾KH2PO4(AR)0.2195g溶于约400ml蒸馏水中，加入25ml 3mol/L H2SO4，定容至1L，即为50mg/L的标准溶液，可长期保存使用。

(2)2%柠檬酸溶液：称取20g结晶柠檬酸(H3C6H5O7·H2O，AR)溶于水中，定容至1L即可。

(3)3mol/L H2SO4：量取浓硫酸166.7ml，用蒸馏水稀释至1L。

(4)钒钼酸铵显色剂：称取12.5g(NH4)6Mo7O24·4H2O(钼酸铵)溶于约200ml水中。另将0.625gNH4VO3(偏钒酸铵)溶于150ml沸水中，冷却后加入125ml浓硝酸，再冷至室温。然后将钼酸铵溶液缓缓倒入偏钒酸铵的硝酸溶液中，随倒随搅拌，最后用水稀释至500ml。

六、实验步骤

1．称取通过100目筛孔的过磷酸钙样品0.5～1.0000g于150ml三角瓶中，加入2%柠檬酸溶液50ml，用橡皮塞塞紧瓶口，振荡30min，立即用干滤纸过滤，最初7—8ml滤液弃去。2．吸取清亮滤液1～5.00ml于50ml容量瓶中，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容、静置30分钟后用490nm波长，1cm光径比色皿在光电比色计上进行比色(以空白调节比色计吸收值为零点)。

3．标准曲线的制备：吸取50mg/L(ppm)的P标准溶液0、2.5、5.0、7.5、12.5、15.0、20分别放入50ml容量瓶中，加水至35ml，准确加入10ml钒钼酸铵显色剂，定容，15～20min后用490nm波长、1cm光径比色皿在光电比色计上比色。以吸收率为纵坐标，五氧化二磷的浓度(mg/L)为横坐标，绘制标准曲线。

4．结果计算：P2O5%=A×显色体积×分取倍数/m×10×100×2.291 A：从标准曲线查得待测液中P2O5浓度mg/L； m：样品质量g； 10：将mg/L换算成g； 100：换算为百分含量； 2.291：将P转换为P2O5的系数。6

6七、思考题

静置是目的是什么？

八、实验报告

根据贵州大学实验报告的格式按时完成实验报告，特别要分析实验结果。

九、其它说明

（1）本方法显色时间较短，常温下15～20min即可显色完全。但在冬季较低温度下显色慢。

（2）根据比色时磷含量的多少，选择合适的比色波长，2～10mg/kgP2O5选用420nm，14～40mg/kgP2O5选用490nm，待测液中铁含量高而产生黄色干扰时，通常选用较长的波长如450nm或470nm。本法比色选用的波长范围为400～490nm，然而值得注意的是波长由400nm增加到490nm时，灵敏度会降低10倍。

实验：植物全氮、磷、钾的测定

实验学时：3 实验类型：验证性实验 实验要求：必修

一、实验目的

在植物必需的常量元素中，氮、磷、钾的测定更为经常和重要。不论在诊断作物氮、磷、钾的营养水平和土壤供应各该元素的丰缺情况时，或者在确定作物从土壤摄取各元素的数量和施肥效应时，都经常要测定植物全株或某些部位器官中有关元素的含量。通过本实验的学习，使学生了解植物中的氮磷钾的存在形态与消化的关系，掌握植物中全氮磷钾的测定方法，了解测定时应注意的事项。

二、实验内容

（1）植物样品的消煮—待测液的制备。（2）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)。（3）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)。（4）植物全钾的测定(火焰光度法)。

三、实验原理、方法和手段

（一）植物样品的消煮(H2SO4—H2O2法)方法原理植物中的氮磷大多数以有机态存在，钾以离子态存在。样品经浓H2SO4和氧化剂H2O2消煮，有机物被氧化分解，有机氮和磷转化成铵盐和磷酸盐，钾也全部释出。消煮液经定容后，可用于氮、磷、钾等元素的定量。

本法采用H2O2加速消煮剂，不仅操作手续简单快速，对氮磷钾的定量没有干扰，而且具有能满足一般生产和科研工作所要求的准确度，但要注意遵照操作规程的要求操作，防止有机氮被氧化成N2或氮的氧化物而损失。

（二）植物全氮的测定(半微量蒸馏法)植物样品经开氏消煮、定容后，吸取部分消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏和扩散，用H3BO3吸收，直接用标准酸滴定，以甲基红—溴甲酚绿混合指示剂指示终点。

（三）植物全磷的测定(钒钼黄吸光光度法)

植物样品经浓H2SO4消煮使各种形态的磷转变成磷酸盐。待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸，其吸光度与磷浓度成正比，可在波长400～490nm处用吸光光度法测定磷。磷浓度较高时选用较长的波长，较低时选用较短的波长。此法的优点是操作简便，可在室温下显色，黄色稳定。在HNO3，HCl,HClO4和H2SO4等介质中都适用，对酸度和显色剂浓度的要求也不十分严格，干扰物小。在可见光范围内灵敏度较低，适测范围广(约为1—20mg/L，P)故广泛应用于含磷较高而且变幅较大的植物和肥料样品中磷的测定。

（四）植物全钾的测定(火焰光度法)植物样品经消煮或浸提，并经稀释后，待测液中的K可用火焰光度法测定。

②① 3

四、实验组织运行要求

本实验采用集中授课形式；2人为1组，共同完成实验操作。

五、实验条件

1．仪器设备：

2．试剂：)硫酸(化学纯、比重1.84)、30%H2O2(分析纯)、40%(m/v)NaOH溶液、2%H3BO3—指示剂溶液、标准溶液［C(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L］、碱性溶液、钒钼酸铵溶液、6mol/LNaOH溶液、0.2%二硝基酚指示剂、磷标准液［C(P)＝50mg/L］、K标准溶液[C(K)＝100mg/L]。

六、实验步骤

（一）消煮：称取植物样品(0.5mm)0.3～0.5g(称准至0.0002g)，放入100ml开氏瓶中，加1ml水润湿，加入4ml浓H2SO4摇匀，分两次各加入H2O22ml，每次加入后均摇匀，待激烈反应结束后，置于电炉上加热消煮，使固体物消失成为溶液，待H2SO4发白烟，溶液成褐色时，停止加热，此过程约需10分钟。待冷却至瓶壁不烫手，加入H2O22ml，继续加热消煮约5—10分钟，冷却，再加入H2Ｏ2消煮，如此反复一直至溶液呈无色或清亮后(一般情况下，加H2O2总量约8—10ml)再继续加热5—10分钟，以除尽剩余的H2O2。取下冷却后用水将消煮液定量地转移入100ml容量瓶中，定容(v1)。

同时做空白试验，校正试剂和方法误差。

（二）全氮的测定

吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml，(V2，含NH4—N约1ml)，注入半微量蒸馏器的内室，另取150ml三角瓶，内加入5ml2%H3BO3—指示剂溶液，放在冷凝管下端，管口置于H3BO3液面以下，然后向蒸馏器内室慢慢加入约3ml40%(m/v)NaOH溶液，通入蒸气蒸馏，(注意开放冷凝水，勿使馏出液的温度超过40℃)待馏出液体积约达50～60ml时，停止蒸馏，用少量已调节至pH为4.5的水冲洗冷凝管末端。用酸标准溶液滴定馏出液至由蓝绿色突变为紫红色(终点的颜色应和空白测定的终点相同)。用酸标准溶液，同时进行空白液的蒸馏测定，以校正试剂和滴定误差。

结果计算

全N%=C(v-v0)×0.041×100/(m×v2/v1)式中

C—酸标准溶液浓度，mol/L； v—滴定试样所用的酸标准液，ml； v0—滴定空白所用的酸标准液，ml； 0.041—N的毫摩尔质量，g/mmol； m—称样量，g；

v1—消煮液定容体积，ml；

v2—吸取测定的消煮液体积ml。

（三）全磷的测定

吸取定容、过滤或澄清后的消煮液10.00ml(V2含磷0.05～0.75mg)放入50ml容量瓶中，加2滴二硝基酚指示剂，滴加6mol/LNaOH中和至刚呈黄色，加入10.00ml钒钼酸铵试剂，用水定容(V3)。15分钟后用1cm光径的比色杯在波长440mm处进行测定，以空白溶液(空白试验消煮液按上述步骤显色)调节仪器零点。

标准曲线或直线回归方程 准确吸取50mg/LP标准液0，1，2.5，5，7.5，10，15ml分别放入50ml容量瓶中，按上述步骤显色，即得0，1.0，2.5，5.0，7.5，10，15mg/LP的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，然后绘制标准曲线或求直线回归方程。

结果计算

全P，%＝Ｃ(P)×(v１/m)×(v3/v2)×104

－式中C(P)—从校准曲线或回归方程求得的显色液中磷浓度，mg/L； v3—显色液体积，ml；

v2—吸取测定的消煮液体积，ml； v1—消煮液定容体积，ml； m—称样量，g；

104—将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。－

（四）全钾的测定

吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml(v２)放入50ml容量瓶中，用水定容(v3)。直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数。

标准曲线或直线回归方程 准确吸取100mg/LＫ标准溶液0，0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml，分别放入50ml容量瓶中，加入定容后的空白消煮液5或10ml(使标准溶液中的离子成分和待测液相近)，加水定容。即得0，1，2，5，10，20，40mg/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(一般只定到90)，然后从稀到浓依次进行测定，记录检流计读数，以检流计读数为纵坐标绘制标准曲线或求直线回归方程。

结果计算

全K，%＝Ｃ(Ｋ)×(v3/m)×(v1/v2)×10-4 式中

C(K)—从标准曲线或回归方程求得的测读液中K的浓度，mg/L； v1——消煮液定容体积，ml； v2——消煮液的吸取体积，ml； v3——测读数定容体积，ml； m——称样量，g；

10-4——将mg/L浓度单位换算为百分含量的换算因数。