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1、植物中氮磷鉀元素含量快速測(cè)定方法摘要改進(jìn)了前人的氮、磷、鉀元素含量測(cè)定方法,建立了3種元素簡(jiǎn)單、快速、實(shí)用的測(cè)定技術(shù),有助于農(nóng)民科學(xué)施肥,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞植物;氮磷鉀;快速測(cè)定;方法中圖分類號(hào)S606文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1007-5739(2014)01-0140-015植物生長(zhǎng)發(fā)育除需要充足的陽光和水分外,還需要礦質(zhì)元素,否則植物就不能很好地生長(zhǎng)發(fā)育甚至死亡。其中氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)需要量最大、生理作用最重要的3種礦質(zhì)元素,被稱作“肥料三要素”。測(cè)定農(nóng)作物體內(nèi)的氮、磷、鉀元素含量對(duì)科學(xué)施肥具有非常重要的
2、參考價(jià)值。傳統(tǒng)的作物營(yíng)養(yǎng)狀況測(cè)定方法有葉片診斷、植株分析診斷和土壤診斷、遙感法等多種方法[1-2]。其中觀葉診斷法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為簡(jiǎn)單實(shí)用,但只有作物缺素程度非常嚴(yán)重時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來,此時(shí)再對(duì)作物進(jìn)行補(bǔ)救,往往已經(jīng)造成了不可彌補(bǔ)的損失。植株分析診斷法和土壤診斷法在取樣、測(cè)定、數(shù)據(jù)分析等方面耗費(fèi)的人力物力較大,不方便農(nóng)民使用,且時(shí)效性較差,因此不利于推廣應(yīng)用[3]。因此,尋找一種快速、簡(jiǎn)易、及時(shí)、易于推廣的作物營(yíng)養(yǎng)診斷技術(shù)是目前農(nóng)民亟需的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。筆者對(duì)前人關(guān)于氮、磷、鉀元素含量的測(cè)定方法進(jìn)行了整理、修訂和反復(fù)測(cè)試,力
3、求使試驗(yàn)操作最簡(jiǎn)單化,建立了3種元素的簡(jiǎn)單、快速、實(shí)用的快速測(cè)定技術(shù),簡(jiǎn)要介紹如下。1植物體中氮(N)元素的快速測(cè)定測(cè)定原理:氮素是植物需求量最大的礦質(zhì)元素,也被稱為“生命元素”。當(dāng)?shù)爻渥銜r(shí),植物可合成較多的蛋白質(zhì),促進(jìn)細(xì)胞的分裂和增大,植物葉面積增長(zhǎng)較快,光合作用較強(qiáng)。嚴(yán)重缺氮時(shí),有機(jī)物合成受阻,植株矮小,葉片發(fā)黃,老葉更黃。氮肥有銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有機(jī)氮3種,目前多用土壤或植株中的全氮含量評(píng)估氮肥的數(shù)量,最常用的測(cè)定方法是凱氏定氮法,凱氏定氮法測(cè)定步驟繁瑣,難以被生產(chǎn)者掌握。由于目前土壤中硝酸鹽含量較高,作物體內(nèi)常
4、含有大量硝酸鹽,因此也可用植物體中硝酸根的含量作為施肥指標(biāo)[4]。硝態(tài)氮的硝酸根離子(NO3-)是強(qiáng)氧化劑,鑒定氮元素幾乎最終都用NO3-的氧化反應(yīng)進(jìn)行測(cè)定。用二苯胺[(C6H5)2NH]法可以快速測(cè)定硝酸根含量[5]。該方法的原理是:在NO3-存在時(shí),加入濃硫酸、二苯胺可被生成的硝酸氧化成深藍(lán)色/紫色亞胺型醌式化合物。試劑:用1.0g二苯胺溶于100mL濃硫酸中。方法:把要分析的植物幼莖或葉柄約0.15g切成薄片,放入小燒杯中,加上1~2滴二苯胺硫酸試劑。如呈深藍(lán)色,表示氮量充足或過量;呈淺藍(lán)色,表示氮量足夠,可以不
5、追施氮肥。顏色接近無色時(shí)表示缺氮,應(yīng)追施氮肥。反應(yīng)方程式如下:2植物體中磷(P)元素的快速測(cè)定測(cè)定原理:磷通常以H2PO4-或HPO42-的形式被植物根系吸收。磷在植物體內(nèi)參與光合作用、呼吸作用、能量?jī)?chǔ)存和傳遞、細(xì)胞分裂、細(xì)胞增大和其他生理生化過程。嚴(yán)重缺磷的植物植株矮??;幼葉暗綠色,下部老葉紫紅色。在酸性條件下,植物體內(nèi)無機(jī)磷與鉬酸銨形成磷鉬酸銨,以氯化亞錫作還原劑,可被還原為“磷鉬藍(lán)”(低價(jià)鉬化合物混合物),溶液呈藍(lán)色[6],由藍(lán)色的深淺即可測(cè)定磷的含量,反應(yīng)方程式如下:H3PO4+24(NH4)MoO4+21HC
6、l→(NH4)3PO4·12MoO3+21NH4Cl+12H2O(NH4)3PO4·12MoO3+SnCl2→(MoO2·4MoO3)·PO4·4H2O試劑:先將63mL濃鹽酸加進(jìn)437mL蒸餾水中,再稱量4g鉬酸銨,溶于其中(a)。干燥的粉狀氯化亞錫或其他單酸亞錫(b)。方法:把要分析的植物幼莖或葉柄約0.1g切成薄片,放入試管中。加入1mL試劑a,用力振蕩1min,然后加入少許試劑b,充分混合后再加入少許試劑b,使之反應(yīng)完全。如呈深藍(lán)色,表示磷量豐富;淺藍(lán)色表示磷肥足量;無色或黃色表示極度缺磷。3植物體中鉀(K)元
7、素的快速測(cè)定5鉀是植物體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一,也是很多酶的活化劑。它不僅能促進(jìn)蛋白質(zhì)、糖類的合成,還能夠促進(jìn)植物的光合作用。嚴(yán)重缺鉀的植物莖桿柔弱,老葉有壞死斑點(diǎn)。鉀以游離態(tài)(K+)吸收并存在于植物體內(nèi),不參加重要有機(jī)物的組成。測(cè)定原理:亞硝酸鈷鈉[Na3Co(NO2)6]與鉀離子生成黃色沉淀亞硝酸鈷鈉鉀[NaK2Co(NO2)6][7]。反應(yīng)方程式如下:2K++Na3[Co(NO2)6]=NaK2[Co(NO2)6]↓+2Na+試劑:先將5g亞硝酸鈷鈉及30g亞硝酸鈉溶解于蒸餾水中,加入5mL冰醋酸,最后用蒸餾水定容至
8、100mL,靜置數(shù)小時(shí)后備用,再取5mL15%的亞硝酸鈉溶液加入上述混合液中,最后用冰醋酸調(diào)整pH值為5.0(a);95%酒精。方法:把要分析的植物幼莖或葉柄約0.1g切成薄片,放入試管中,加入1mL試劑a,用力振蕩1min,再慢慢加入0.5mL95%酒精。靜止3min后,把試管放在報(bào)紙或書籍前觀察,如果溶液透明,透過溶液可以清晰