试验二氮磷钾肥料对同作物生长的效应 和植株养分速测 试验目的 1.掌握盆栽试验的基本方法、技术 2.通过实验,直观观察主要农作物氮、磷、钾缺乏的典型症状:比较不同养分配合对作 物生长的效应的差异,了解氮、磷、钾肥对作物生长的影响 掌握植株体内氮磷钾养分的速测方法原理和技术: 4.通过测量土壤淋洗液中NO3-N量,理解过量施氮肥对的影响 5.训练撰写学术性实验报告的基本规范和方法 、实验处理 处理号 处理名称 施肥量(g/kg) 肥料 N P K 尿素(N)46% 12345 (-N) 0.20.2过磷酸钙(P2O5)46% 0.4 0.2硫酸钾(K2O)50% 0.4 0.2 0.4 0.2 三、试验的基本过程: 1.供试土壤的准备:壤土,采自河北唐山,前茬红薯。土壤过3m筛,风干 2.供试作物的选则和准备(小麦、玉米、大豆、油菜) 3.装盆:每盆装土2kg。称2kg土壤,留100g左右,其余装入盆中,按干土重的18% 浇水 4.间苗:出苗后一周间苗。每盆间留玉米10株、小麦15株、大豆10株、油菜15株。 5.管理:定期、定量浇水,观察植物生长状况 6.收集渗漏液,用硝酸盐试纸和反射仪测定其中硝酸根浓度 7.播种后6周后收获,称重(地上部鲜重和干重),计算植株含水量。然后取功能叶1片, 快速测定植株体内N、P、K含量。测量方法见“四、植株氮磷钾速测方法” 8.数据处理:用 EXCEL计算平均数、标准差、变异系数、方差分析和多重比较。 9.实验报告(按撰写论文的格式):包括前言、材料与方法、结果与分析、讨论实验结论 等几个方面,要求图文并用! 四、植株中氮磷钾养分含量的速测方法
试验二 氮磷钾肥料对同作物生长的效应 和植株养分速测 一、试验目的 1． 掌握盆栽试验的基本方法、技术； 2． 通过实验，直观观察主要农作物氮、磷、钾缺乏的典型症状；比较不同养分配合对作 物生长的效应的差异,了解氮、磷、钾肥对作物生长的影响； 3． 掌握植株体内氮磷钾养分的速测方法原理和技术； 4． 通过测量土壤淋洗液中 NO3―N 量，理解过量施氮肥对的影响； 5． 训练撰写学术性实验报告的基本规范和方法。 二、实验处理 处理号 处理名称 施肥量（g/kg） 肥料 N P K 1 CK 尿素（N）46% 2 P (-N) 0.2 0.2 过磷酸钙(P2O5) 46% 3 N (-P) 0.4 0.2 硫酸钾 （K2O）50% 4 NP (-K) 0.4 0.2 5 NPK 0.4 0.2 0.2 三、试验的基本过程： 1． 供试土壤的准备: 壤土，采自河北唐山，前茬红薯。土壤过 3mm 筛，风干。 2． 供试作物的选则和准备（小麦、玉米、大豆、油菜） 3． 装盆： 每盆装土 2 kg。称 2kg 土壤，留 100g 左右，其余装入盆中，按干土重的 18％ 浇水。 4． 间苗：出苗后一周间苗。每盆间留玉米 10 株、小麦 15 株、大豆 10 株、油菜 15 株。 5． 管理：定期、定量浇水，观察植物生长状况。 6． 收集渗漏液，用硝酸盐试纸和反射仪测定其中硝酸根浓度。 7． 播种后 6 周后收获，称重（地上部鲜重和干重），计算植株含水量。然后取功能叶 1 片， 快速测定植株体内 N、P、K 含量。测量方法见“四、植株氮磷钾速测方法” 8． 数据处理：用 EXCEL 计算平均数、标准差、变异系数、方差分析和多重比较。 9． 实验报告（按撰写论文的格式）：包括前言、材料与方法、结果与分析、讨论实验结论 等几个方面，要求图文并用！ 四、植株中氮磷钾养分含量的速测方法
1.作物样品的采集 (1)采样要有代表性 进行作物化学诊断,只能选取一定数量来测定,用以反映一块田或一片田的作物生长情 况。因此选取测定的作物必须是具有代表性的、一定数量的样品。采样时应先在田头观察作 物的生长情况,如长势长相比较均匀一致,一般随机多点采取10~20株样品:如不一致的 取样的数量就应增多 (2)采样要取敏感部位 取整株作物进行分析是没有必要的。因为作物的各种组织和器官内,含有的营养成分和 数量有很大差异:即使是同一种器官,在不同的生育期中,其养分含量也会不同。经过大 实践证明,宜选取作物的敏感部位进行测定 什么叫敏感部位呢?植株中最能灵敏反映被诊元素丰缺程度的部位,称为敏感部位。例 如,我们对氮、磷、钾等可移动元素的测定,一般认为用幼叶是测不出差别来的,因为土壤 中这些元素虽然缺乏,但作物本身首先保证幼叶的需要,把这些元素从老叶移动到幼叶中来。 而老叶则不同,当这些元素供应不充足时,其中的含量就会迅速下降。因此,我们选择敏感 部位进行测定,不同作物的敏感部位如下: 水稻:诊断氮素营养水平(淀粉一碘试法)用心叶往下数第二片叶的叶鞘:诊断磷,钾营养 水平用整株的叶鞘 小麦:诊断氮、磷、钾水平都用心叶往下数第三至四片叶中脉下半段。 玉米:幼苗用整株的叶鞘下半段:抽雄后用果穗对应的叶片中脉下半段, 叶柄明显的作物(如番茄、木薯、马铃薯、油菜、番薯、桑树等),诊断氮、磷、钾营养水 平都用中部叶片的叶柄。如作物有10片叶时,取心叶往下数第5~6片叶的叶柄:如作物有 6片叶,则取心叶往下数第3~4片叶的叶柄。如此类推。 (3)采样时间 作物体内的养分含量在一天之内变化很大。以硝态氮为例,清晨作物体内游离的硝态氮 较多,这是因为硝态氮还原同化过程中,需要阳光和碳水化合物作为能源。因此一般认为硝 态氮测定的灵敏时间在清晨。其它养分的变化虽不及硝态氮,但一般也以上午采样较适宜。 当然,互相比较的样品必须在同一时间内采集,否则就失去比较的意义, (4)采样时期 采样诊断也要注意到不同的生育期。因为作物体内养分的含量会随生育期而变化。一般 生育初期体内养分会高于生育中、后期,这样,不同生育期的养分分级标准就有异,不应拿 早期分级标准套到中后期去应用,所以采样时应注明生育期,以供研究参考。 2.作物样品的处理与作物养分待测液的制备 (1)作物样品的处理方法 进行作物诊断的样品,一般要求在田间测定。如不在田间测定,则要尽快带回室内,带 回室内用的样品要注意防止水分蒸发所造成的误差。小株作物如水稻,可将其根放在盛少量 水的塑料袋中并扎紧袋口:株型大的作物可采取特定的敏感部位样品用湿布包好。采回的样 品应立即测定,一般在采样后2小时内完成,否则作物死亡过程中,有部分有机物会分解而 造成误差。特别是测定无机磷,一定要用新鲜样品,因为有机磷在植物死亡过程中会迅速矿 质化 (2)作物养分待测液的制备 样品经上述处理后,用干净剪刀将数株作物样品特定部位剪下剪成小段,在硏钵中磨烂
1． 作物样品的采集 （1）采样要有代表性 进行作物化学诊断，只能选取一定数量来测定，用以反映一块田或一片田的作物生长情 况。因此选取测定的作物必须是具有代表性的、一定数量的样品。采样时应先在田头观察作 物的生长情况，如长势长相比较均匀一致，一般随机多点采取 10～20 株样品；如不一致的， 取样的数量就应增多。 （2）采样要取敏感部位 取整株作物进行分析是没有必要的。因为作物的各种组织和器官内，含有的营养成分和 数量有很大差异；即使是同一种器官，在不同的生育期中，其养分含量也会不同。经过大量 实践证明，宜选取作物的敏感部位进行测定。 什么叫敏感部位呢？植株中最能灵敏反映被诊元素丰缺程度的部位，称为敏感部位。例 如，我们对氮、磷、钾等可移动元素的测定，一般认为用幼叶是测不出差别来的，因为土壤 中这些元素虽然缺乏，但作物本身首先保证幼叶的需要，把这些元素从老叶移动到幼叶中来。 而老叶则不同，当这些元素供应不充足时，其中的含量就会迅速下降。因此，我们选择敏感 部位进行测定，不同作物的敏感部位如下： 水稻：诊断氮素营养水平（淀粉－碘试法）用心叶往下数第二片叶的叶鞘；诊断磷，钾营养 水平用整株的叶鞘。 小麦：诊断氮、磷、钾水平都用心叶往下数第三至四片叶中脉下半段。 玉米：幼苗用整株的叶鞘下半段；抽雄后用果穗对应的叶片中脉下半段。 叶柄明显的作物（如番茄、木薯、马铃薯、油菜、番薯、桑树等），诊断氮、磷、钾营养水 平都用中部叶片的叶柄。如作物有 10 片叶时，取心叶往下数第 5～6 片叶的叶柄；如作物有 6 片叶，则取心叶往下数第 3～4 片叶的叶柄。如此类推。 （3）采样时间 作物体内的养分含量在一天之内变化很大。以硝态氮为例，清晨作物体内游离的硝态氮 较多，这是因为硝态氮还原同化过程中，需要阳光和碳水化合物作为能源。因此一般认为硝 态氮测定的灵敏时间在清晨。其它养分的变化虽不及硝态氮，但一般也以上午采样较适宜。 当然，互相比较的样品必须在同一时间内采集，否则就失去比较的意义。 （4）采样时期 采样诊断也要注意到不同的生育期。因为作物体内养分的含量会随生育期而变化。一般 生育初期体内养分会高于生育中、后期，这样，不同生育期的养分分级标准就有异，不应拿 早期分级标准套到中后期去应用，所以采样时应注明生育期，以供研究参考。 2． 作物样品的处理与作物养分待测液的制备 （1）作物样品的处理方法 进行作物诊断的样品，一般要求在田间测定。如不在田间测定，则要尽快带回室内，带 回室内用的样品要注意防止水分蒸发所造成的误差。小株作物如水稻，可将其根放在盛少量 水的塑料袋中并扎紧袋口；株型大的作物可采取特定的敏感部位样品用湿布包好。采回的样 品应立即测定，一般在采样后 2 小时内完成，否则作物死亡过程中，有部分有机物会分解而 造成误差。特别是测定无机磷，一定要用新鲜样品，因为有机磷在植物死亡过程中会迅速矿 质化。 （2）作物养分待测液的制备 样品经上述处理后，用干净剪刀将数株作物样品特定部位剪下剪成小段，在研钵中磨烂
然后用角匙把原汁液压出备用 测定硝态氮和磷是用稀释了的植物汁液进行测定:测定钾是用原汁液测定。 3.旱作物组织中硝态氮的测定 作物吸收氨态氮后会迅速同化,因此正常的作物体内测不出氨态氮。硝态氮虽也会迅速 同化,但仍有一部分存在于作物输导系统的汁液中,因此除水稻和木本植物等以外,一般可 以检测出一定量的硝态氮。其浓度在一定范围内可反映当时土壤供氮状况及作物体内的氮素 营养水平 测定硝态氮的方法有多种,其中以硝酸试粉法较为方便 (1)方法原理 作物汁液硝态氮在0.5~20mo1·L范围内,在酸性条件(p5左右)下,与硝酸试粉作用 产生红色,按红色深浅可显示硝态氮浓度,与标准色阶比较,即可确定作物汁液中硝态氮含 锌在酸性条件下产生氢气,将硝酸根还原为亚硝酸根,然后与对氨基苯磺酸和α一萘氨 作用,形成红色偶氮染料。反应如下: NO3 +zn+CsSo NO2 +zn+C6Hs07 +H20 柠檬酸 (柠檬酸根) 0+0 +NO2+2H H20 (对氨基笨磺酸)(a一萘胺) (红色偶氮染料) (2)测定方法 用标准吸管按表3规定的滴数分别滴入白瓷板中,甲种混合标准液含硝态氮5π 乙种标准液含硝态氮10mg·L,以浸提剂作稀释液,这样便配制成硝态氮的系列标准液 取清洁干燥刻度试管一支,用标准吸滴管吸取作物原汁液Ⅰ滴放λ试管中,然后准确 地加入浸提剂定容至5ml摇匀,此时原汁液已稀释100倍。此待测溶液供测定硝态氮和磷使 用。在白瓷板的另一孔穴中用标准吸滴管滴入已稀释的作物待测液10滴,在待测液和硝态 氮系列标准液的每个孔穴中,分别加入硝酸试粉甲、乙两种各一耳勺,用小玻棒搅动10秒 钟,静置5分钟后待测液与标准色阶比色,判定待测液硝态氮的浓度。做两次重复 4.作物组织中磷的测定 作物根系自土壤吸收的磷素主要是无机磷酸盐,其中约50%的无机磷进入作物体内后 迅 表3硝态氮标准色阶配制及含量换算 孔各穴加入甲种各穴加入乙种各穴加标准色换算成作物汁液 穴混合标准稀溶混合标准稀溶入浸提「阶的硝|的硝态氮含量及 编液的滴数 液的滴数剂的滴态氮含 分级标准
然后用角匙把原汁液压出备用。 测定硝态氮和磷是用稀释了的植物汁液进行测定；测定钾是用原汁液测定。 3．旱作物组织中硝态氮的测定 作物吸收氨态氮后会迅速同化，因此正常的作物体内测不出氨态氮。硝态氮虽也会迅速 同化，但仍有一部分存在于作物输导系统的汁液中，因此除水稻和木本植物等以外，一般可 以检测出一定量的硝态氮。其浓度在一定范围内可反映当时土壤供氮状况及作物体内的氮素 营养水平。 测定硝态氮的方法有多种，其中以硝酸试粉法较为方便。 （1） 方法原理 作物汁液硝态氮在 0.5~20mol·L -1 范围内，在酸性条件(pH5 左右)下，与硝酸试粉作用 产生红色，按红色深浅可显示硝态氮浓度，与标准色阶比较，即可确定作物汁液中硝态氮含 量。 锌在酸性条件下产生氢气，将硝酸根还原为亚硝酸根，然后与对氨基苯磺酸和－萘氨 作用，形成红色偶氮染料。反应如下： NO3 - +Zn+C6H8O7 NO2 - +Zn2++C6H6O7 - +H2O (柠檬酸) （柠檬酸根） NH2 N====N ＋ ＋NO2 －＋2H＋ +H2O SO3H NH2 SO3H NH2 (对氨基笨磺酸) （а－萘胺） （红色偶氮染料） （2） 测定方法 用标准吸管按表 3 规定的滴数分别滴入白瓷板中，甲种混合标准液含硝态氮 5mg·L -1， 乙种标准液含硝态氮 10mg·L -1，以浸提剂作稀释液，这样便配制成硝态氮的系列标准液。 取清洁干燥刻度试管一支，用标准吸滴管吸取作物原汁液 1 滴放入试管中，然后准确 地加入浸提剂定容至 5ml 摇匀，此时原汁液已稀释 100 倍。此待测溶液供测定硝态氮和磷使 用。在白瓷板的另一孔穴中用标准吸滴管滴入已稀释的作物待测液 10 滴，在待测液和硝态 氮系列标准液的每个孔穴中，分别加入硝酸试粉甲、乙两种各一耳勺，用小玻棒搅动 10 秒 钟，静置 5 分钟后待测液与标准色阶比色，判定待测液硝态氮的浓度。做两次重复。 4． 作物组织中磷的测定 作物根系自土壤吸收的磷素主要是无机磷酸盐，其中约 50％的无机磷进入作物体内后 迅 表 3 硝态氮标准色阶配制及含量换算 孔 穴 编 各穴加入甲种 混合标准稀溶 液的滴数 各穴加入乙种 混合标准稀溶 液的滴数 各穴加 入浸提 剂的滴 标准色 阶的硝 态氮含 换算成作物汁液 的硝态氮含量及 分级标准
数 含量分级标准 缺乏 中等 10 00007 975030 500 100充 足 0 0 速转化为有机磷,参与新细胞的组成,但其余的50%左右仍维持水溶性状态。这部分水溶 性磷的含量可作为作物磷素营养水平的指标 (1)方法原理作物汁液中的无机磷酸盐与钼酸铵作用,生成磷钼杂多酸,在一定酸度 范围内,磷钼杂多酸被金属锡或氯化亚锡还原为蓝色的磷钼蓝络合物。溶液蓝色的 深浅与含磷量成正比。将待测液的颜色与标准色阶比较,计算作物汁液的含磷量。 (2)测定方法 用标准吸滴管按表4规定的滴数分别滴入白瓷板中,甲种混合标准液含磷lmgˉ,乙 种混合标准液含磷2mgμL,以浸提剂作稀释液,这样便配制成磷的系列标准液。 表4磷标准色阶配制及含量换算表 编号/甲种混合/乙种混合各穴加入标准色阶的换算成作物汁/分线标准 各穴加入各穴加入 标准稀溶标准稀溶浸提剂的含磷量(P)液磷(P)含量 液的滴数液的滴数 滴数量(mg·L)|(mng:L) 0.1 缺乏 7 0.3 中等 34567 10 1.0 100充足 0 0000079 1.4 140 取作物磷素待测液(与测定硝态氮同)10滴放入白瓷板的另一孔穴中,分别在每个孔 穴中加入钼酸铵盐酸溶液1滴,盐酸溶液(c(HCl)=1.2mol)l滴,用洁浄锡棒硏磨10秒 钟,显色后在5~14分钟内与标准色阶比色,判定作物汁液磷的浓度。做两次重复 5.作物组织中钾的测定 作物组织中钾有98%是水溶性的,存在于作物组织中,它的含量变化对土壤钾素供应 状况极为敏感,因此可以做为作物钾素测定的指标。测定作物汁液中含钾量的方法有多种, 现介绍亚硝酸钴钠比浊法 (1)方法原理 浸提液中钾与亚硝酸钴钠作用生成亚硝酸钴钠钾黄色沉淀,加乙醇使沉淀溶解度降低而 析出,黄色沉淀多少与钾浓度成正比
号 数 量 (mg·L -1 ) 含量 分级标准 1 1 0 9 0．5 50 缺乏 2 3 0 7 1．5 150 3 5 0 5 2．5 250 中等 4 10 0 0 5．0 500 5 0 7 3 7．0 700 充足 6 0 10 0 10．0 1000 速转化为有机磷，参与新细胞的组成，但其余的 50％左右仍维持水溶性状态。这部分水溶 性磷的含量可作为作物磷素营养水平的指标。 （1） 方法原理 作物汁液中的无机磷酸盐与钼酸铵作用，生成磷钼杂多酸，在一定酸度 范围内，磷钼杂多酸被金属锡或氯化亚锡还原为蓝色的磷钼蓝络合物。溶液蓝色的 深浅与含磷量成正比。将待测液的颜色与标准色阶比较，计算作物汁液的含磷量。 （2） 测定方法 用标准吸滴管按表 4 规定的滴数分别滴入白瓷板中，甲种混合标准液含磷 1mg•L-1，乙 种混合标准液含磷 2mg•L-1 ,以浸提剂作稀释液，这样便配制成磷的系列标准液。 表 4 磷标准色阶配制及含量换算表 编号 各穴加入 甲种混合 标准稀溶 液的滴数 各穴加入 乙种混合 标准稀溶 液的滴数 各穴加入 浸提剂的 滴数 标准色阶的 含磷量（P） 量(mg·L -1 ) 换算成作物汁 液磷（P）含量 (mg·L -1 ) 分级标准 1 1 0 9 0.1 10 缺乏 2 3 0 7 0.3 30 3 5 0 5 0.5 50 中等 4 7 0 3 0.7 70 5 10 0 0 1.0 100 充足 6 0 7 3 1.4 140 7 0 9 1 1.8 180 取作物磷素待测液（与测定硝态氮同）10 滴放入白瓷板的另一孔穴中，分别在每个孔 穴中加入钼酸铵盐酸溶液 1 滴，盐酸溶液(c(HCl)=1.2 mol•L-1 )1 滴，用洁净锡棒研磨 10 秒 钟，显色后在 5～14 分钟内与标准色阶比色，判定作物汁液磷的浓度。做两次重复。 5． 作物组织中钾的测定 作物组织中钾有 98％是水溶性的，存在于作物组织中，它的含量变化对土壤钾素供应 状况极为敏感，因此可以做为作物钾素测定的指标。测定作物汁液中含钾量的方法有多种， 现介绍亚硝酸钴钠比浊法： （1） 方法原理 浸提液中钾与亚硝酸钴钠作用生成亚硝酸钴钠钾黄色沉淀，加乙醇使沉淀溶解度降低而 析出，黄色沉淀多少与钾浓度成正比
(2)测定方法 用标准吸滴管按表5规定的滴数分别滴入比色管中,乙种混合标准液含钾100mgL, 这样便配制成钾的标准色阶。 在比色管中加2ml亚硝酸钴钠稀释液,滴入1滴组织汁液,摇匀,再加入乙醇1m, 摇匀,15分钟后与标准色阶比色。做两次重复。按下式计算结果 汁液含钾量(mg"Lˉ)=读得钾(K)mg"Lˉ×40(亚硝酸钴钠液体积/取用汁液体积) 表5标准钾系列配比 标准钾液(mgL) 乙种混合标准稀溶液(滴)0 10 亚硝酸钴钠液(滴) 40 38 乙醇(mL) 1 mL 1 mLI mL 1 表6钾诊断参考指标 钾营养状况充足 中等缺乏 汁液中钾浓度(mgL-)100 50-700 200-500
（2） 测定方法 用标准吸滴管按表 5 规定的滴数分别滴入比色管中，乙种混合标准液含钾 100mg•L-1， 这样便配制成钾的标准色阶。 在比色管中加 2 ml 亚硝酸钴钠稀释液，滴入 1 滴组织汁液，摇匀，再加入乙醇 1 ml， 摇匀，15 分钟后与标准色阶比色。做两次重复。按下式计算结果： 汁液含钾量（mg•L-1）= 读得钾（K）mg•L-1×40（亚硝酸钴钠液体积/取用汁液体积） 表 5 标准钾系列配比 标准钾液（mg•L-1） 0 5 10 15 20 25 30 乙种混合标准稀溶液（滴） 0 2 4 6 8 10 12 亚硝酸钴钠液（滴） 40 38 36 34 32 30 28 乙醇（mL） 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 表 6 钾诊断参考指标 钾营养状况 充足 中等 缺乏 汁液中钾浓度（mg•L-1） 1000 500—700 200—500