实验(实训)指导

一、实验目的

了解显微镜的结构和各部分作用，能真确、熟练地使用显微镜观察植物材料，掌握显微镜的保养方法。

二、用品与材料

显微镜、擦镜纸、软布、二甲苯、任意一种植物切片 三、方法与步骤

（一）显微镜的结构 通常使用的生物显微镜，可分为机械装置和光合系统两大部分。 1、机械部分。 包括镜座、镜柱、镜臂、倾斜关节、载物台、镜筒、物镜转化盘，调节轮。

2、光学部分。 包括接目镜 、接物镜、反光镜、光调节器。 （二）显微镜的使用方法：

1、取镜。拿取显微镜，必须一手握紧镜臂，一手平拖镜座，是使镜体保持直立。放置显微镜时要轻，避免震动，应放在身体的左前方，离桌子边6—7CM左右。检查镜的各部分是否完好，镜头只能用擦镜纸擦拭，不准用它物接触镜头。

2、对光。使用时，先将低倍接物镜头转到载物台，正对通光孔。用左眼接近接目镜观察，同时用手调节反光镜和集光器。使镜内光亮适宜，镜内所看到的范围叫视野。

3、放片。把切片放在载物台上，使要观察的部分，对准镜头，用压夹或十字移动架固定切片。

4、低倍物镜的使用。转动粗调节轮，使镜筒缓慢下降，至物镜接近切片时为止。然后用左眼从镜内观察，并转动粗调节轮使镜筒缓慢上升。直至看到物象为止（显微镜内的物象是倒像），再转动细调节轮，将物象调至最清晰。

5、高倍物镜的使用。在低倍物镜的观察后，如果需要进一步使用高倍物镜观察，先将要放大的部位移到视野，再把高倍镜转至载物台，对正通光孔，一般可粗略看到物像。然后，再用细调节轮调至物像最清晰。如镜内亮度不够，应增加光强。

6、还镜。使用完毕，应先将物镜移开，再取下切片。把显微镜擦拭干净，各部分恢复原位。使低倍接物镜转至通光孔，下降镜筒，使接物镜接近载物台。将反光镜转直，放回箱内并锁上。

（三）显微镜的保养

1、使用显微镜时必须严格操作规程进行。

2、显微镜的零件不得随意拆卸，也不能在显微镜之间随意调换镜头或其他零件部件。 3、不能随便把目镜头从镜筒取出，以免落入灰尘。 4、防止震动。

5、镜头上沾有不一擦去的饿污物，可先用擦镜纸蘸少许二苯甲擦拭，再换用干净的擦镜纸擦净。

（四）生物绘图法 在进行植物形态、结构观察时，常需绘图。所绘图形要能真确的反映出观察材料的形态。结构特征。绘图注意以下几个方面：

1、绘图要用黑色硬铅笔，不要用软铅笔或有色铅笔，一般用2H 铅笔为宜。 2、图的大小及在纸上分布的位置要适当。一般画在靠近稍偏左方，并向右方引出注明各部名称的线条，各引出线条平行整齐，各部名称写在线条右边。

3、画图时先用轻淡上点或轻线条画出轮廓，再依照轮廓一笔画出与物象相符的线条，线条要清晰，比例要真确。

4、绘出的图要与实物相符，观察时要把混杂物、破损、重叠等现象区别清楚，不要把这些现象绘上。

5、图的阴暗及浓淡，可用细点表示，不要采用涂抹方法。点细点时，要点成圆点，不要点成小撇。

6、整个图要美观、整洁、特别注意其准确性与科学性。 （五）徒手切片法

1、将植物材料切成0.5CM见方、1—2CM长的长方条。如果是叶片，则把叶片切成0.5CM宽的窄束，夹在胡萝卜（或萝卜、马铃薯）等长条的切口内。

2、取上述一个长方条，用左手的拇指和食指拿着，使长方条上端露出1---2MM高，并以无名指顶住材料，用右手拿着刀片的一端。

3、把材料上端和刀刃先蘸些水，并使材料成直立方向，刀片成水平方向，自外向内把材料上端切去少许，使缺口成光滑的断面，并在切口蘸水，接着按同法把材料切成极薄的薄片。切时注意要用臂力：不要用腕力及指力，刀片切割方向由左前方向后右方向拉切；拉切的速度易较快，不要中途停顿。把切下的切片用小镊子或解剖针拨入表面皿的清水中，切时材料的切面经常蘸水，起润滑作用。

4、初切时必须反复练习，并多切一些，从中选取最好的薄片进行观察。

实验二 植物细胞构造、叶绿体、有色体及淀粉粒的观察

一、实验目的

1.学会使用显微镜识别细胞的结构。

2.学会徒手切片法，识别叶绿体、有色体及淀粉的形态特征。 二、用品与药品：

显微镜、镊子、解剖针、小剪、载波片、盖玻片、培养皿、吸水纸、蒸馏水、碘液、10/100糖液、洋葱鳞叶、菠菜、马铃薯块茎、红辣椒或胡萝卜、大葱或紫鸭跖草。

三、方法与步骤

1、识别植物细胞的结构。

简易装片法：用手或镊子将洋葱鳞叶表皮撕下，剪成约3—5MM的小片。在载波片上滴一滴水，将剪好的表皮浸入水滴内（注意表皮的外面应朝上），并用解剖针挑平，再加盖玻片。家盖玻片的方法是先从一边接触水滴，另一边用针顶住慢慢放下，以免产生气泡。

如盖玻片内大会未充满，可以滴管吸水从盖玻片的一侧滴入，如果水太多浸入盖玻片外，可以吸水纸将多余的水吸去。这样装好的片子就可以镜检。

如果，要使细胞观察得更清楚，可以用碘液染色，即在装片时载玻片上放一滴稀碘液，将表皮放入碘液中，盖上盖片，进行镜检。可以看到细胞壁、细胞质、细胞核、液泡。

2、叶绿体的观察。在载波片上先滴一滴10/100糖液，再取菠菜叶，先撕去下表皮，再用刀刮取叶肉少量，放入载玻片糖液中均匀的、散开，盖好盖玻片。先用低倍镜观察，可见叶肉细胞内有很多绿色的颗粒，这就是叶绿体，再换用高倍镜观察，注意叶绿体的形状。

3、白色体的观察。撕取大葱葱白内表皮用简易装片法制的切片后，进行显微镜观察即可看到白色体。若用紫鸭跖草幼叶，沿叶脉处撕取下表皮制成装片进行显微镜观察，效果更好。

4、有色体的观察。取红辣椒（胡萝卜），用徒手切片法取红辣椒果肉的薄片。装片后用显微镜观察，可见细胞内含有橙红色的颗粒，这就是有色体。亦可用胡萝卜的肥大直根做徒手切片，其表皮细胞内的有色体为橙红色的结晶体。

5、淀粉粒的观察。取马铃薯块茎小长条做徒手切片。装片后用显微镜观察，可见细胞内有许多卵型发亮的饿颗粒，就是淀粉粒，许多淀粉粒充满整个细胞内，还有许多淀粉粒从薄片切口散落到水中，把光线调暗些，含可见淀粉粒上的轮纹。如用碘叶染色，则淀粉粒都变成蓝色。

四、实验报告

1、绘几个洋葱表皮细胞结构图，并注明细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。 2、绘几个叶绿体的细胞图。 3、绘马铃薯的淀粉粒结构图。

实验三 细胞有丝的观察

一、实验目的

识别植物细胞有丝各期的主要特征。 二、用品与材料 洋葱根尖总切片 三、方法与步骤

取洋葱根尖纵切片用显微镜观察。先用低倍镜观察，找出靠近尖端的分生区（生长点）部分，可见许多排列整齐的细胞，这就是分生组织。换用高倍镜观察，可见有些细胞处在不同的过程中，分别认出其所处的不同过程及时期（前期、中期、后期或末期）。按对照图进行观察。

四、作业

绘细胞有丝各期的一个细胞图，并注明时期。 附：简易洋葱根尖纵切片的制作

如无洋葱根尖纵切片，可自行制作切片。简易方法：

（1）幼根的培养。于实验前3---4d，将洋葱鳞茎置于广瓶口上，瓶子内盛满清水，使洋葱底部浸入水中，置温暖处，每天换水，3---4d后可长出嫩根。

（2）材料的固定和离析。剪取根端0.5cm，立即投入盛入一半浓盐酸和一半95/100酒精的混合液中，10min后，用镊子将材料取出放入蒸馏水中。

（3）压片。取洗净的根尖，切取根顶端（生长点部分）1—2mm，至于载玻片上，加一滴醋酸洋红染色5—10mm，盖上盖玻片，以一小块吸水纸放在盖玻片上。左手按住载玻片，用右手拇指在吸水纸上对准根尖部分轻轻挤压，将根压成均匀的薄层。用力要适当，不能将根尖压烂，并且在用力过程中不要移动盖玻片。

（4）醋酸洋红液。取45%的醋酸溶液100毫升，煮沸约30 秒，移去火苗，徐徐加入1—2克洋红，再煮5分钟，冷却后过滤并贮存于棕色瓶中备用。

实验四 根的解剖结构的观察

一、实验目的

区别根间各区结构，认识双子叶植物根出生结构和单子叶植物根结构特征、熟练使用显微镜

二、用品与材料

显微镜、放大镜、培养皿、滤纸、盖玻片、载玻片、镊子、刀片、植物学盒、1%番红溶液、间苯三酚、盐酸。

玉米（或小麦、水稻）的籽粒、蚕豆（或大豆、棉花）的种子、小麦（或洋葱）根尖纵切片、蚕豆幼根横切片。

三、方法与步骤 （一）根尖及其分区

1、材料的培养。在实验前5~7d, 用几个培养皿(或搪瓷盘), 内铺滤纸, 将玉米(或小麦,水稻)籽粒浸入水后均匀的排在浸湿滤纸上,并加盖。然后放入恒温箱中或温暖的地方，温度保持15~250C,使根长到1~2cm，即可观察。

2、根尖及其分区的观察。选择生长良好而直的幼根，用刀片从有根处切下，放在载

玻片上（片下垫一黑纸），不要加水，用肉眼或放大镜观察它的外形和分区。

3、根尖及分区的内部结构。取小麦（或洋葱）根尖纵切片，在显微镜下观察。由根尖向上辨认各区，比较各区的细胞特点。

（二）根的初生结构

1、双子叶植物根的初生结构。在实验前10d左右，将蚕豆（或大豆）种子同玉米籽粒进行催芽处理，待幼根长到1~2cm时，在根毛区做徒手横切，制成临时装片并加一滴番红溶液染色，盖片观察其初生结构：表皮、皮层与中柱（初生木质部与次生木质部）。

如果向日葵或棉幼根做徒手横切片并染色观察时,可看到根被导管占据,这是典型的双子叶植物的初生结构。

2、单子叶植物根的初生结构.用玉米根毛区的上部制作徒手横切切片,加一滴番红溶液,先在低倍镜下区分出表皮、皮层和中柱三大部分，再用高倍镜由外向内观察。识别构造特征：表皮、皮层、中柱。

（三）根的次生结构 取向日葵老根横切片，先在低倍镜下观察其各个结构所在的部位，然后转换高倍镜详细观察其各个部分结构：周皮、韧皮部、形成层、木质部。

四、作业

1、绘出根尖纵切面及横切面构造的部分图，注册各部分名称。 2、简述你所观察到的双子叶植物及单子叶植物根的构造特征。

3、向日葵（或其他双子叶植物）老根横切面图（约1/6扇形图），注明各部分结构名称。

实验五 茎的解剖构造的观察

一、实验目的

认识双子叶植物和单子叶植物茎的构造特征及双子叶植物茎的次生结构。 二、用品与材料

显徽镜、刀片、镊于、载玻片、盏玻片、5％间苯三酚（用95％酒精配制）、盐酸、红墨水。

棉花或向日娄幼茎及幼茎横切制片，水稻（或小麦、玉米）幼茎及幼茎横切制片。双子叶植物茎的次生构造横切片。

三、方法步骤

（一）双子叶植物茎的初生结构 取向日葵（或大豆、棉花、蚕豆）幼茎做徒手横切片，用红墨水染色。即在载玻片上点一滴红墨水，放人切片村料，盖上盖片（不要冲洗），由于各部分组织对红墨水附着能力不同，因此镜检时，在低倍镜下就可以清楚地看出各都分分布情况及待点。也可用向日葵或大豆茎的初生结构横切片观察表皮、皮层与中柱（维管束、髓射线与髓）

（二）单子叶植物茎的初生结构

1、玉米茎的结构。取王米幼茎．在节间做横切徒手切片，将切片材料置于载玻片上，加一滴盐酸，2～3min后，吸去多余盐酸，再加一滴5％间苯三酚，几秒钟后，可见材料中有红色出现，盖上盖玻片观察。由于用间苯三酚染色分色清楚，木质化细胞被染成红色，其余部分均不着色。玉米茎结构可分表皮、厚壁组织、薄壁组织、维管束几个部分。

2、小麦（或水稻）茎的结构。取小麦（或水稻）茎横切片，置于镜下观察。也可选择拔节后的小麦秆，取正在伸长的节间以下的一个节间，自它的上部（最先分化成熟部分）做横切徒手切片，和前方法相同，用5％间苯三酚染色，制片。小麦（或本稻）茎在显微镜下能看到以下部分：表皮、厚壁组织、薄壁组织与髓腔。

（三）双子叶植物茎的次生结构

取向日葵或大豆茎横切片，置于显微镜下观察，从外到内观察下列各部分周皮、皮层。韧皮部。形成层、木质部、髓及髓射线。

四、作业

1、绘向日葵（或大豆、棉花）幼茎横切面图．并注明各都分结构名称。 2、绘玉米茎横切面图，注明各部分结构名称。 3、绘小麦（或水稻）横切面图，注明各部分结构名称。 4、简要描述向日葵（或棉花、大豆）老茎横切面中的结构。

实验六 叶、花药、子房的解剖结构的观察

一、实验目的

1、观察双子叶植物和单子叶植物叶的结构，区分两者之间的不同点。 2、观察认识花药和子房的构造特征。 二、用品与村料

显微镜、植物实验盒、刀片、镊子、载玻片、解剖针

大豆、棉花、小麦或水稻叶片、水稻、小麦、玉米叶横切片，大豆叶横切片。 百合花药和子房横切制片。 三、方法和步骤 （一）叶的解剖结构的

1、观察表皮和气孔 撕取大豆或棉花叶下表皮一部分，做成装片，置于显微镜下观察。可看到表皮细胞不规则，细胞之间凸凹镶嵌，互相交借，紧密结合，其中有许多由两个半月形的保卫细胞围合成的气孔。撕取小麦或水稻表皮一小部分，做成装片，置于显微镜下观察，可看到水稻或小麦的表皮细胭呈长方形，表皮上的气孔是由两个哑铃形的保卫细胞围合成的。

2、双子叶值物叶片结构 将大豆或棉花叶夹在两块马铃薯（或胡萝卜片之间做徒手切片，或用大豆、棉花及其他双子叶植物叶片横切制片，置于显微镜下依次观察表皮、叶肉与叶脉。

3、单子叶植物叶片的结构 用小麦或水稻叶做徒手切片，或用水稻、小麦或玉米叶横切片，在显微镜下观察，并与双子叶植物叶的结构对比。

（二）花药和子房的解剖结构的观察

1、花药结构的观察 取百合花药横切制片，先在低借镜下观察。可见花药呈蝶状，其中有四个花粉囊．分左右对称两都分，其中间有药隔相连，在药隔处可青到自花丝通人的维管束。换高倍镜仔细观察一个花粉囊的结构，由外至内有下列各层：表皮、纤维素、中层与绒毡层。

在低倍镜下观察可看到每侧花囊间药隔已经消失，形成大室，因此花药在成熟后但具有左右二室，注意观察在花药两侧之；由表皮细胞形成几个大型的唇形细胞，花药由此处开裂，内有许多花粉粒。

2、子房结构的观察 取棉花或其他植物的子房，作横切面徒手切片制成临时装片在镜下观察。也可取百合于房横制片，在低倍镜下观察，可看到由3个心皮围合形成3个子房室．胎座为中轴胎座，在每个子房室里有2个倒生胚殊，它们背靠背生在中轴上。

移动载玻片，选择一个完整而情晰的胚珠，进行观察，可以看到胚珠具有内、外两层珠被、珠孔、珠柄及珠心等部分，珠心内为胚囊，胚囊内可见到1或2个核或4个核或8个核（成熟的胚囊有8个核，由于8个核不是分布在一个平面上，所以在切片中，不易全部看到）。

四、作业

1、绘双子叶植物叶的结构图，注明各部分。 2、绘单子叶植物叶的结构图，注明各部分。四、作业 3、绘出花药的横切面图，并标注各部分的名称。

4、绘予房横切面日，标出子房壁。子房室和胚珠，以及珠孔、珠柄、珠心、胚囊等部分。

实验七 叶绿体色素的提取分离和光学性质

一、实验目的

学习叶绿体色素的种类及其提取和分离的方法；观察叶绿体色素的主要理化性质。 二、实验原理

高等植物的叶绿体中含有叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。这两类色素均不溶于水，而溶于有机溶剂，故常用酒精或丙酮提取。提取液中

的叶绿体色素可用层析法加以分离，因吸附剂对不同物质的吸附力不同，当用适当溶剂推动时，不同物质的移动速度不同，便可将色素分离。

叶绿素是一种二羧酸的酯，可与碱起皂化反应，产生的盐能溶于水中。以此法将叶绿素和类胡萝卜素分开。叶绿素和类胡萝卜素均具有共轭双键，在可见光区表现出一定的吸收光谱，可用分光镜检查。色素吸收光能由基态转变为激发态不稳定，回到基态时，可以发射出红色荧光。叶绿素中的Mg2+可被H+所取代成为褐色的去镁叶绿素，后者遇到Cu2+可形成绿色的铜代叶绿素。

三、用品与材料

托盘天平、培养皿、滤纸、玻棒、烧杯、漏斗、研钵、滴管、漏斗架、坩埚、三角瓶、剪刀、酒精灯、95%酒精、推动剂（石油醚：丙酮：苯=10：2：1）、石油醚、碳酸钙、石英砂、分光镜、试管、试管架、醋酸铜、氢氧化钾、新鲜的绿色植物叶片等。

四、方法与步骤

1、 色素的提取 将剪碎的鲜叶8—10克放入研钵中，加少量石英砂和碳酸钙粉及95%酒精2—3毫升研磨成糊状，再加入10—15毫升左右的酒精，充分混均，以提取匀浆中的色素，3—5分钟后，将提取液过滤入三角瓶中，并用10毫升酒精冲洗，加塞待用。

2、 色素的分离 取一滤纸条（长5厘米，宽1厘米），用滴管吸取滤液均匀涂于纸条的一长边，风干后重复数次，卷成纸捻。另取一圆形滤纸（直径应略大于培养皿直径），中心打一小圆形孔，将纸捻带有色素的一端插入小孔内，使尖端与滤纸平齐（勿突出）。在培养皿中放一小杯，小杯内加入适量推动剂，把插有纸捻的圆形滤纸平放在培养皿上，使无色素的一端浸入推动剂中，盖好培养皿进行层析。待推动剂将要到达滤纸边缘时取出滤纸，风干，不久就可看见被分离的各种色素的同心圆。由内到外依次是叶绿素b（黄绿色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶黄素（鲜黄色）、胡萝卜素（橙黄色）。用铅笔标出滤纸上各种色素的位置并注明其名称。

3、 理化性质

（1） 皂化反应。吸取叶绿体色素提取液毫升放入试管内，再加入少量的氢氧化钾，充分摇匀，片刻后，加入5毫升石油醚，摇匀，再沿试管壁慢慢加入1—5毫升蒸馏水，轻轻摇匀，静置试管架上，随即可看到溶液分两层，下层是酒精溶液，其中溶有皂化叶绿素a和叶绿素b（还有少量叶黄素）；上层是石油醚溶液，其中溶有黄色的胡萝卜素和叶黄素。

将上下两层溶液用分液漏斗分离，分别装入试管内，加塞放于暗处，以供观察吸收光谱用。

（2） H+和Cu2+对叶绿素分子中镁的取代作用。吸取叶绿体色素5毫升放入试管中，加入50%醋酸数滴，摇匀后，观察溶液的颜色有何变化。

当试管的颜色变成褐色后，倾出一半于另一试管中，投入醋酸铜粉末少许，微微加热，

然后与未加的比较，观察颜色有何变化。

（3） 叶绿素的荧光现象。取较浓的叶绿体色素提取毫升，放入试管中，观察光线透过叶绿素提取液和叶绿素提取液在暗背景下的反射光的颜色有何不同？

（4） 叶绿体色素的吸收光谱。先调试分光镜，伸缩分光镜的望远镜筒，使彩色光谱清晰可见，然后把叶绿体色素提取液（盛于试管内）至于光源和分光镜的光门之间，观察光谱有何变化？再把经过皂化作用后分离出的绿色溶液和黄色溶液分别至于光源和光门之间，观察光谱有何变化？试说明其原因。

四、注意事项

1、 用于分离的色素提取液浓度宜高些，纸捻上色素浓度高些分离效果好。 2、 分离液可在暗处保存，以免色素被光氧化。

3、 皂化反应中，须待氢氧化钾充分溶解后才能加入石油醚，反复用石油醚萃取，待上层黄色完全除去，下层才为叶绿素钾盐。

4、 吸收光谱的光合色素浓度应适中。

5、 取代反应如遇温度低可以在酒精等上加热，以加快反应。

实验八 广口瓶法（小篮子法）测定植物的呼吸速率

呼吸作用是一切生物的共同特性，不论是植物、动物或微生物，不论是哪个器官、组织或细胞，只要有活细胞的部分，都毫不例外地要进行呼吸，进行有机物质的氧化分解，释放能量，以供生命活动的需要。呼吸作用的强弱即呼吸速率的大小是植物生命活动最重要的指标之一。一般地说，呼吸速率大表示新陈代谢旺盛，呼吸速率小则说明代谢活动弱，植物呼吸速率的大小因植物类型、组织种类、生育期的差异而不同，也受着外界环境的影响。

一、实验目的

学会广口瓶法（小篮子法） 测定植物呼吸速率的方法。 二、实验原理

在广口瓶中，放入Ba（OH）2溶液，用其吸收植物材料呼吸过程中释放的CO2。实验结束后，用草酸溶液滴定剩余碱量，由空白和样品二者消耗草酸溶液的之差可计算出呼

吸过程中释放的CO2量。

二、用品与材料

广口瓶测呼吸装置（如图），天平，酸碱滴定台。 1/22N草酸溶液：准确称重结晶草酸H2C2O4·2H2O2.865g，溶于蒸馏水中，并定容至1000ml。每ml溶液相当于1mg的CO2。饱和Ba（OH）2溶液（密封保存）。指示剂：0。1%中

性红和0.1%次甲基蓝水溶液等量混合，终点pH7.0。

三、方法与步骤

1．称取萌发的小麦或水稻种子20-30g，装在小篮中，在广口瓶内精确加饱和的Ba（OH）

2溶液

20ml，把小篮子挂在瓶塞上，放入广口瓶内，并塞紧瓶塞。

2．记录测定开始时间，每过10分钟左右，轻轻地摇动广口瓶，破坏溶液表面的BaCO3薄膜，以利CO2的吸收。1小时后，小心打开瓶塞，迅速取出小篮，加12滴指示剂，立即重新盖紧瓶塞，然后拔出小橡皮塞。

3．滴定把滴定管插入小孔中，用1/22N的草酸滴定，直至绿色转变成紫色为止。记录滴定碱液所耗的草酸溶液的毫升数。（1/22N草酸溶液：准确称重结晶草酸

H2C2O4·2H2O2.865g，溶于蒸馏水中，并定容至1000ml。每ml溶液相当于1mg的CO2。饱和Ba（OH）指示剂：0.1%中性红和0.1%次甲基蓝水溶液等量混合，终点pH7.0。） 2溶液；

4．另取一广口瓶测呼吸装置，在广口瓶内也放20ml碱液，不放测定材料，把此作为对照，其余操作类同上述步骤。

四、结果计算

呼吸速率（mgCO2·g鲜重g-1·h-1）= （对照滴定值正式滴定值）（ml）×草酸浓度（mN／ml）×CO2当量（mg／mN）/样品重量（g鲜重）×测定时间（h）

CO2当量（mg／mN）：18 五、注意事项 1．速度要快。

2．防止口中CO2进入瓶中。

实验九 土壤样品的采集和制备

一、实验目的

土壤分析工作中，样品采集是一个极其重要的环节，要求采集的土壤样品必须具有代表性。正确地采集样品是土壤分析工作的一个前题。通过实验，使学生初步掌握耕层土壤混合样品的采集和制备方法。

二、采集方法与步骤

1．研究土壤形成发育：在野外首先确定区域地形部位，及具体剖面位置，除在调查范围的草图上注明采集位置外，并在样品袋内写明野外条件：如地形、位置、成土母质、利用情况、研究目的等。

采样时应在挖好的剖面上划分发生层段分层取样，不得混合，各层采样深度与每个层段深度不一致，采样只选择其中最典型的部分，一般取0-10厘米，不取过渡层，过渡层只作野外研究，不作化学分析。

采取次序，由下到上，这样可避免采取上层土样时，土块落下干扰下层。每个样品(每

层)需采一公斤。特别注意采样深度记载不是按发生层深度，而是按实际采样深度，如土壤剖面的耕作层是0—30厘米，采样部位实际上是5—15厘米，记载以后者为准。

研究土壤发育剖面样品，不能在同一类型土壤与性质相近或相同的土壤上采取土样进行混合，只能每个剖面样品单独采取，分析，以免使土壤的差异在混合的过程中遇到掩盖。

2．研究土壤肥土：采取混合样品：在一定区域内(即土壤性质相同的田块)，分布采样点，采好各点各层的样品，按层混合，然后按四分法取出平均样品。

3．研究土壤与植物的关系：即作物营养诊断。每采一个植株样品，同时采取该植株的根际土壤。为更好地反应土壤与作物的关系，应在采样后立即分析，不能久存，大面积采样，应当由多点取样品(约l公斤)混合，用四分法取得均匀样品约100g左右，小区取样，最后取50克左右。

4．研究土壤障碍因素的取样：大面积毒质危害应多点采样混合，应取根附近的土壤；局部毒质危害，可根据植株生长情况，按好、中、差分别进行土壤与植株样品同时采取。

5．研究土壤某些物理性质：如孔隙度、容重等还需用的容器，采取原状土样，不破坏土壤结构，保持原有田间自然状态。

三、样品的风干与制备

1．风干样品：野外采回的土壤及时撒在干净木盘上或纸上，铺成薄层，压好标签。 放在干燥无酸气、氨气等气体并能通风的室内，土壤表面用纸盖好，以免尘埃落入，风干期用手捏碎大块土团，使其直径在一厘米以下，否则干后不易研细，注意除去草根落叶，一星期后，即可取下制备。在必要的时候，亦可用微温促使迅速干燥。

2．样品的制备：已经风干的样品，用木棒捣碎，使其全部通过2mm筛孔。凡经滚磨都不能通过者，均计为石砾，按其重量，计算石砾含量。

含砾量％=(石砾重量÷全部风干重)×100

凡是通过2mm筛孔的样品，可作为机械分析的样品，用四分法选取平均样品100克，贮于广口瓶中备用。

剩下的样品，继续磨细，至全部通过lmm筛孔，同上法，取平均样品500克，准备做代换性，可溶盐及普通的化学分析用。

其余的样品，再在乳钵中磨细，使其全部通过0．25mm筛孔，如遇坚硬的矿粒，可用玛瑙乳钵研细，使用玛瑙乳钵时，不应敲击，以免使硬性的玛瑙受损失或破坏。

(1)已经研细并通过0．25mm筛孔的土样，再用四分法选出200克平均样品，进行精选，剔除任何草根与植物残体。这一操作，应在放大镜下用镊子除去。经过精选草根和未经精制的样品，分别装入广口瓶中备用，前者供腐殖质及金氮量的分析之用，后者供矿质全量分析之用。

(2)样品制备流程(见图1)

不能通过者称重计算含砾量 能通 过者 再研细 作机械 分析用 化学分 析及代 换分析

再研细 通过 0.25Um

供土壤矿质 全量分析 供腐殖质及 全氮分析 风干

土壤 敲碎

通过 筛孔

图1 样品制备流程示意图

（四）仪器药品

土铲 1把 木盘 1个 剖面刀 1把 放大镜 1个 纸盒 3个 广口瓶 2个 土筛 1mm1个 土钻 1根 土筛 0.25mm1个 布口袋 1个 标签

乳钵 1个

实验十 土壤容重的测定

一、实验目的

土壤容重（又称为假比重）是用来表示单位原状土壤固体的质量，是衡量土壤松紧状况的指标。容重大小是土壤质地、结构、孔隙等物理性状的综合反映，容重与土壤松紧及孔隙度有着密切的关。测定容重不仅能反映土壤或土层之间物理性状的差异，而且是计算土壤孔隙度、土壤容积含水量和一定体积内土壤重量等不可缺少的基本参数。通过实验，使学生掌握土壤容重的测定和计算方法；了解容量和孔隙度之间的关系。

二、实验原理

土壤容重的测定常用环刀法。环刀是一种特制的圆形钢筒，筒的一端锋利，另一端套有环盖，便于压筒入土，筒的容积约100cm2（图1）测定时将环刀垂直压入土壤，切割自然状态的土体，并使其所切的土体尽量与环刀的体积相等，然后将土壤烘干称土重量，

计算单位体积的烘干土重量，以求土壤的容量。

三、方法与步骤

1．用卡量取环刀的内径及高度，计算其体积，并称其重量。

2．在田间选取一代表地段，挖土壤剖面，依剖面层次由上至下分层取土测定容重，测定时，用剖面刀修平土壤剖面，把环刀盖套在环刀背上，将环刀垂直压入土壤，直至环刀底孔上有土出现为止，每层重复三次。

3．测定耕作层土壤容重时，可不必挖剖面，测定时，把环盖套在环刀背上，用剖面刀修平土壤表面，使环刀内的土壤与环刀容积相等，并将环刀外面周围泥土刮净，然后称重。

4．从环刀内取10g左右的土壤放在已知重量的铝盒中，用酒精燃烧法测定土壤水分，换算环刀内干土重。也可将采满土样的环刀，用纱布或油纸包好带回室内立即称重，在电热板上烘至近风干态，然后在105-110℃的烘箱中，烘至恒重，求环刀内干土重。

四、结果计算

土壤容重WV

式中：V——环刀体积

W——环刀内土壤干重

五、主要用具

小桶、铁铲、铝盒、小刀、环刀、台平、烘箱、稻草或其它覆盖物、铁皮。 六、可以计算测定土壤的其它性质 1.土壤固相体积：

土壤固相体积%容重容重100100密度密度 容重)100密度

2.总孔隙度：

总孔隙度%(13.液相体积（毛管孔隙）：

液相体积%湿土重干土重100环刀体积

4.气相体积（非毛管孔隙）： 气相体积%=总孔隙度-液相体积 5.绝对含水量

绝对含水量%湿土重干土重100干土重

6.相对含水量

实验十一 土壤吸湿水含量的测定

一、实验目的

不同风干土样仍保持有一定的水分，其数量随大气的相对湿度和土壤组成而定。土壤的各项分析测定结果，都要以无水的干土为计算基础，即以占烘干土重的百分数（%）表示，而不以风干土为计算基础，因为风干土的含水量因土壤组成不同而差异很大，难以相互比较。因此，分析测定的土样，必须测定其吸湿水含量。

二、原理

吸着水是以土粒表面能强固吸着的水分子，在吸着水分的同时放出相应的热量。因此，对已吸湿的土壤加热就能把被吸着的水变成气态水蒸气释放出来，所以失去的重量即为吸着水重。

据研究105℃-110℃所赶走的土壤水分最接近土壤吸着水，而土壤有机质又不致分解。某些有机质在此温度烘烤时能逐渐分解而失重，另一些矿物质则能逐渐氧化而增重。因此，在此温度下严格说来只能是近似的水分含量。有机质含量多的土样不宜采用本法，因为在105℃下烘干样品时，将引起有机质的损失。因此，对于有机质含量甚高的土样，只有采用真空干燥法，使在较低温度下失水，才不导致引起有机质的损失。

三、操作步骤

1．称过0.25 mm筛孔的土壤2.000-3.000克于已知重量的扁形称量瓶中。 2．放入恒温烘箱中，打开称皿盖，关上烘箱使加热至105℃-110℃，烘6小时。 3．烘毕，由烘箱从下向上取出称皿，放入干燥中盖好皿盖和干燥器盖，在室温下冷却20分钟。

4．在分析天平上称重。称时称皿盖应盖上，称量应尽量快速。

5．称后的样品再如前法烘一小时，冷却称重，如此继续重复，直至最后二次重复之差<0.003克为止，此次实验只烘两次，取最低一次重量计算。

四、计算

风干土重(克)烘干土(克)烘干土(克)吸着水％＝×100

为了在运用时能较方便的把所称的风干土重换算成烘干土重，在计算了吸着水％后，求得一个水分系数，当我们需要把风干土换算成干土时即可将系数乘上风干土称量即可。 1001100X100P100P

式中P为吸着水％×的意义在于1克风干土所相当的烘干土重，如我们已测得干土样品吸着水为10％，它的水分系数。

1001000.90910010110

如果我们称2克含10%水分的风干土,它就相当于2×0.909=1.818克烘干土。

X五、仪器设备

土铲 剖面刀 标签纸 土钻 布口袋 纸盒

土筛 (0.25 mm 、1 mm 、2 mm ) 木盘广口瓶 木棒 恒温干燥箱 扁形称量瓶 堪埚钳 干燥箱 分析天平

实验十二 土壤有机质的测定

（重铬酸钾容量法）

一、目的意义

土壤有机质是土壤重要组成物质之一，它在土壤中的含量为5g/kg-20g/kg,它对土壤物质性（水、气、热等）各种肥力因素起着重要的调节作用，为土壤微生物活动提供能源，对土壤结构、耕性也有重要影响，同时还含有各种营养元素，由此可知测土壤有机质的意义之大。

二、原理

在加热条件下，用过量的重铬酸钾硫酸液来氧化土壤的有机质，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁溶液滴定，根据所消耗的重铬酸钾量，计算出有机碳和有机质含量，其反应方程式如下：

（1）重铬酸钾硫酸对有机碳的分解

2K2Cr2O78H2SO43C2K2SO42Cr2(SO4)3CO28H2O

（2）硫酸亚铁对重铬酸钾的滴定

K2Cr2O76FeSO47H2SO43CK2SO4Cr2(SO4)3Fe2(SO4)37H2O（3）指示剂

以邻菲罗啉亚铁溶液为指示剂。邻菲罗啉（下：

氧化还原Fe(C12H8N2)3Fe(C12H8N2)3e

C12H8N2）三个分子与一个亚铁离子组合，

形成砖红色邻菲罗啉亚铁络离子，遇强氧化剂，则变为淡兰色的正铁络合物，其反应式如

指示颜色变化时的标准准电位E为1.14伏，要求酸度为4-6 mol·L-1.在滴定时颜色由橙黄→绿→灰绿或淡兰红→砖红色,表示到达终点。

三、方法步骤

（1）在电子天秤上用减重法称取去除草根及其它植物残体，并通过0.25mm筛孔的风干样0.1000-0.5000g(有机质含量<2g/kg的称0.5g, 2-5g/kg的称0.3g，4-7g/kg的称0.2g，7-15g/kg的称0.1g，含量超过15g/kg时此法不可靠)。放入干燥的硬质试管或150ml三角瓶中。

（2）由滴定管缓慢而准确地加入0.4 mol.L-1的重铬酸钾硫酸混合液10ml，轻轻摇匀，在管口和瓶口插上一只小漏斗。同时另取一试管或三角瓶，加级0.5g的经重铬酸钾硫酸液消煮、洗净的瓷片代替土样，其它药品量与测定相同，作为空白试验。

（3）将试管成批地垂直插入铁丝笼或消化架中，置于温度已升到180-190℃的油浴锅

中（或液体石蜡中），消煮至管中液体开始有泡发生时起，煮沸5分钟。（若用三角瓶，刚在电炉上加热，控制微沸5分钟即可）。

（4）将煮好的溶液稍冷后全部倾入150ml三角瓶中，用蒸馏水冲洗试管及小漏斗3-4次，其洗液全部转入三角瓶内（混合液中的硫酸浓度为4-6 mol.L-1）。此时瓶中溶液应为黄色或黄绿色。若呈绿色表示氧化剂不足或样品过多，应重新称样进行分析。

（5）如溶液颜色正常，加邻啡罗啉指示剂3滴，用0.2 mol.L-1的标准低铁盐溶液滴定之。溶液颜色由于加入土壤后，因土粒吸收色素后的变色过程中：橙黄→绿色→暗灰兰绿色或暗灰紫色→茶红色或棕红色，即为滴定终点。

molL1(V0V)0.005171.1土壤有机质gkg1000烘干土样重

式中：N为标准低铁盐的浓度

1V0滴定空白所用的低铁盐的毫升数 V滴定土壤样品所用的低铁盐毫升数 0.00517为0.0015×1.724其数据来源是:

有机质平均含碳58%,即58克碳相当于100有机质,1克碳相当于X克有机

1001X1.72458质,,因此，1克碳相当于1.724克有机质.

由于mol·L-1低铁盐1ml相当于0.0015克碳，而一克碳相当于1.724克有机质,0.003克碳相当于0.00517克有机质(0.003×1.724)=0.00517。

有机质记录表

K2Cr7(ml) 土风干烘干壤 土重土重 最名称 (g) （g） 终

实用量 最终 FeSO4(ml) 最初 实用量 FeSO4(ml) 有机质 gkg -1最初 4．注意事项

（1）将土样装入试管或三角瓶时，应注意勿使土粒粘附管口和瓶壁以免消化不完全使结果偏低。

（2）同一批样品应均用同一滴定管，并从同一刻度起，以免因滴定管刻度上下不均一

引起误差。

（3）必须严格控制温度（170-180℃）和瓶内容物的沸腾时间（5分钟）否则都会影响氧化有机碳的效果。

（4）任何氧化物质与还原物质都可影响测定结果。土壤中氯化物、低铁的存在，会因消耗重铬酸钾而结果偏高，而氧化锰的存在，因会消耗硫酸低铁而使结果偏低。为了免除它们的干扰，可采用此措施。

1）消除Cl的影响，在加入重量铬酸钾之前，先加固体硫酸银（Ag2SO4）,使Cl沉淀。 2）消除Fe2+的影响，测定前让土壤充分风干磨细。

3）MnO2含量高的土壤，不宜用氧化还原容量法，应先用碱液将腐殖质提取出来，再用此法测定。

5．药品仪器 （1）药品

1）0.4 mol.L-1重铬钾——硫酸混合液：称取研细的40纯重铬酸溶解在1000毫升的蒸馏水内，缓缓加入比重为1.84的浓硫酸1000ml，不断地小心地搅拌，盖上表皿待冷却后，盛于棕色试剂瓶中保存备用。

2）0.1 mol.L-1重铬酸钾标准液：准确称取分析纯的，在130℃下烘干（3小时）的重量铬酸钾4.9036克于小烧杯内，加少量蒸馏水分次溶解，每次加蒸馏水约50ml搅拌，以加速溶解，将上层清液小心转入1000ml容量瓶内，待固体物质全溶内，再用少量蒸馏水稀至刻度，摇匀，于暗处保存。或盛于事先洗净，烘干的棕色试剂瓶中。

3）0.4 mol.L-1硫酸低铁溶液：称取FeSO4.7H2O 56克或（NH4）2SO4.FeSO4.6H2O 80克，溶解于1000ml含有20ml浓硫酸的水中（硫酸的作用于防止Fe++的氧化），摇匀装入棕色试剂瓶中放置暗处保存，使用前用0.1 mol.L-1标准重铬酸钾溶标定，标定的方法如下：

用酸式滴定管准确量取0.1000 mol.L-1K2Cr2O720 ml于150ml三角瓶中，加入50-60ml蒸馏水和5ml硫酸（比重1.84），冷却后加3滴邻啡罗啉指标剂，用0.4 mol.L-1硫酸低盐滴定溶液从橙黄→绿→砖红色为止。记下所用的毫升数，计算其标准浓度。

200.1molL1V

式中的V为硫酸低铁溶液的毫升。

4）邻啡罗啉指示剂 用表皿于台平上分别称取1.5克邻啡罗啉及1克硫酸低铁铵（或0.7克硫酸低铁于100毫升烧杯内。加100ml蒸馏水溶解，混匀，用棕色瓶保存。

（2）仪器

分析天枰、硬质试管、试式滴定管（50ml）、三角瓶（180ml）、小滴斗（Ф4cm）、电炉、油浴锅、钢丝网（或消化架）、称量纸、洗瓶。

实验十三 植物组织水势的测定（小液流法）

一、实验目的

学会用小液流法来测定植物组织水势。 二、实验原理

当植物组织侵入外界溶液中时，若植物的水势小于外液的水势，则细胞吸水，使外液浓度变大;反之，植物细胞失水，外液浓度变小，若细胞和外液的浓度相等，则外液浓度不发生变化。溶液浓度不同其比重也不同，不同浓度的两溶液相遇，稀溶液比重小而会上升， 浓溶液比重大而会下降。根据此理，把浸过植物组织的各浓度液滴滴回原相应浓度的各溶液中，液滴会发生上升或下降或基本不动的现象。如果液滴不动，说明外液在浸过组织后浓度为变，那么就可根据该溶液的浓度计算出其水势。此水势值也就是待测植物组织水势。小液流法就根据这个原理，把植物组织浸入一系列不同浓度的蔗糖液中，由于比重发生了变化，通过观察滴出小液滴在原相应浓度中的反应而找出等渗浓度，从而就可计算出溶液的水势。

三、用品与材料

指管木架、指形管（带软木塞）、弯头毛细吸管（带橡皮头）、小镊子、 移液管、 温度计、穿孔器、不同浓度的蔗糖液（0.2-0.6mol/L）。

甲烯蓝（亚甲基蓝）、叶片。 四、方法与步骤

1、取洗净烘干的指形管10个，分成两组，各按糖液浓度编记2、3、4、5、6号，插在指管架上，排成两排，使同号相对。在一排管中，分别注入对应0.2-0.6mol/L的蔗糖液各5ml;另一排管内分别注入对应浓度糖液各1ml，两者管口均塞上软木塞。

2、选取有代表性的植物叶子1至数片，用打孔器打取叶原片40片。用小镊子把圆片放入1ml糖液 指形管中，每管8片，再塞上软木塞。每隔数分钟轻轻摇动，使叶片要全部浸入糖液中，使叶内外水分更好的移动。

3、30-60min后，打开软木塞，向装叶的每一管中投入甲烯蓝小结晶1-2粒（可用针或火柴杆等挑取甲烯蓝粉少许，要求每管用量大致相等），摇动均匀，使糖液呈兰色（便于观察）。

4、用干净毛细管吸取有色糖液少许，轻轻插入同浓度5ml糖液内，在糖液中部轻轻挤出有色糖液一小滴，小心抽出毛细吸管，不能搅动溶液，并观察有色糖液的升降情况，分别作下记录。毛细吸管不能乱用，一个浓度只能用一只，既要干净，又要干燥。

找出使有色糖液不动的浓度，即为等渗浓度。如果找不出静止不动的浓度，则可找液滴上升和下降交界的两个浓度，取其平均值，即可按公式计算出该植物的水势。

5、计算根据找到的溶液浓度换算成溶液渗透压，可按下列公式计算: ψs = -P p= iCRT

式中 ψ------溶质势； P--------渗透压

i----------渗透系数（表示电解质溶液的渗透压为非电解质溶液渗透压的倍数。如蔗糖I=1，NaCli=1.8，KNO3i=1.69）

C---------液体的摩尔浓度（即所求的等渗浓度）；R---------气体常数=0.082； T-----------绝对温度，即实验时温度+273.15。

所求得的P值即为该溶液的渗透压，用大气压表示，换算成Pa（1大气压=1.013×105Pa）其负值即为该溶液的溶质势，也就是被测植物组织的水势（因植物组织处于等渗溶液中，组织的水势等于外液的溶质势）。

实验十四 植物细胞的质壁分离与复原

一、实验目的要求

学会制作表皮细胞临时装片和观察植物细胞的质壁分离与复原的方法；了解植物细胞发生渗透作用的原理及实际情况；通过观察和讨论，学会运用原理解决实际问题的方法。

二、实验原理

成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。

当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。

三、用品与材料

紫色的洋葱鳞片叶；刀片，镊子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜；蔗糖的质量浓度为0.3g/mL的溶液，清水。

四、方法与步骤

1、制作洋葱鳞片叶表皮的临时装片：

选取洋葱鳞片叶外表皮紫色较深的部位，用刀片划一个0.7cm见方的小块，用镊子尖插入平行于根侧的一个边，紧紧捏住这侧整个边缘部分，然后稍用力慢慢撕取，将捏住的较厚的部分表皮用刀片切去，剩余部分展平于载玻片的水滴中盖上盖玻片，即制成临时装片。

2、观察植物细胞的质壁分离与复原现象。 （1）观察洋葱表皮细胞

用显微镜观察，可以看到洋葱鳞片叶表皮细胞中紫色的液泡，还可以看到原生质层紧紧地帖着细胞壁。

（2）观察洋葱表皮细胞的质壁分离

从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。用高倍镜观察，可以看到细胞中的液泡逐渐变小，原生质层逐渐与细胞壁分离开来。

（3）观察洋葱表皮细胞的质壁分离复原

从盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在清水中。用高倍镜观察，可以看到细胞中的液泡逐渐胀大，原生质层又逐渐贴着细胞壁。

五、注意事项

在实验选材上，可从三方面加以改进：

1、选取紫色内表皮，因紫色洋葱内表皮只一层细胞，可直接切取一小方块，将其展平于滴有清水的载玻片上，盖上盖玻片即可。由于紫色内表皮的材料少，可将洋葱用刀片纵向切若干个口，将其放在窗台上，让阳光照射，可使内表皮变紫。

2、由于季节所限，有时买不到紫洋葱，可用白洋葱或大葱代替，撕取内表皮做染色处理后观察。具体做法是：将撕取的一小块内表皮展平于滴有清水的载玻片上，盖上盖玻片，镜检。然后将载玻片取下，一侧用吸水纸吸引，另一侧滴加30%蔗糖红色染液（30%蔗糖与红钢笔水10：1配成），这样重复几次，盖玻片下充满了红色的蔗糖溶液。在显微镜下观察，看到细胞壁与细胞膜之间充满了红色的蔗糖液，原生质层（液泡）无色透明。因红钢笔水是胶体，不能透过选择透过性膜。

3、还可以选用南瓜的表皮毛、黑藻或水绵等作实验材料。

实验十五 土壤碱解氮的测定

一、实验目的

掌握扩散法测定土壤碱解氮的方法。

二、实验原理

土壤水解性氮或称碱解氮包括无机态氮(铵态氮、硝态氮)及易水解的有机态氮(氨基酸、酰铵和易水解蛋白质)。用碱液处理土壤时，易水解的有机氮及铵态氮转化为氨，硝态氮则先经硫酸亚铁转化为铵。以硼酸吸收氨，再用标准酸滴定，计算水解性氮含量。

三、用品与材料

主要仪器：电子天平、扩散皿、毛玻璃、恒温箱、半微量滴定管(5毫升) 试剂：

(1)1.07molL-1Na0H：称取42.8克NaOH溶于水中，冷却后稀释至1升。

(2)2％H3BO3指示剂溶液：称取H3BO3 20克加水900毫升，稍稍加热溶解，冷却后，加入混合指示剂20毫升(0.099克溴甲酚绿和0.066克甲基红溶于100毫升乙醇中)。然后以0.1m0lL-1NaOH调节溶液至红紫色(pH约为5)最后加水稀释至1000毫升，混合均匀贮于瓶中。

(3)0.005molL-1H2SO4标准液：取浓H2S04 1.42毫升，加蒸馏水5000毫升，然后用标准碱或硼砂(Na2B407·10H2O)标定之。

(4)碱性甘油：加40克阿拉伯胶和50毫升水于烧杯中，温热至70——80℃搅拌促溶，冷却约1小时，加入20毫升甘油和30毫升饱和K2CO3水溶液，搅匀放冷，离心除去泡沫及不溶物，将清液贮于玻璃瓶中备用。

（5）硫酸亚铁粉：FeSO4.7H2O(三级)磨细，装入玻璃瓶中，存于阴凉处。

四、方法与步骤

1、称取通过1毫米筛的风干土样2克(精确到0.01克)和硫酸亚铁粉剂0.2克均匀铺在扩散皿外室，水平地轻轻旋转扩散皿，使土样铺平。

2、在扩散皿的内室中，加入2毫升2％含指示剂的硼酸溶液，然后在皿的外室边缘涂上碱性甘油，盖上毛玻璃，并旋转之，使毛玻璃与扩散皿边缘完全粘合，再慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速加入10毫升1.07molL-1NaOH液于扩散皿的外室中，立即将毛玻璃旋转盖严，在实验台上水平地轻轻旋转扩散皿，使溶液与土壤充分混匀，并用橡皮筋固定；随后小心放入40℃的恒温箱中。

3、24小时后取出，用微量滴定管以0.005molL-1的H2SO4标准液滴定扩散皿内室硼酸液吸收的氨量，其终点为紫红色。

另取一扩散皿，做空白试验，不加土壤，其他步骤与有土壤的相同。 五、作业

根据下列公式计算土壤中碱解氮的含量 C×(V-V0) ×14

土壤中水解氮(mgkg-1)＝——-----------------——— ×1000 W C—— H2S04标准液的浓度

V—— 样品测定时用去H2S04标准液的体积 V0——空白测定时用去H2S04标准液的体积

14—— 氮的摩尔质量 1000——换算系数 W—— 土壤重量(克) 六、注意事项

在测定过程中碱的种类和浓度、土液比例、水解的温度和时间等因素对测得值的高低，都有一定的影响。为了要得到可靠的、能相互比较的结果，必须严格按照所规定的条件进行测定。

七、参考指标

土壤水解性氮(mgkg-1)等级 ＜25 极低 25—— 30 低 50—— 100 中等 100—— 150 高

实验十六 铵态氮肥中含氮量的测定（甲醛法）

一、实验目的

掌握甲醛法测定氨态氮的原理及操作方法。 二、实验原理

硫酸铵水解后的铵与甲醛反应，生成六次四胺和等摩尔数的无机酸，其无机酸可用标

准碱溶液进行滴定，从而可计算样本含氮量。

三、用品与材料

中性甲醛、0.5mol/L的NaOH标准溶液、0.1%酚酞指示剂、0.1%甲基红指示剂、0.1mol/L的HCl标准溶液、30%NaOH溶液。

四、方法与步骤

1、称取样品1.000g于250ml三角瓶中，加水80ml，充分摇动使其溶解，加甲基红指示剂1-2滴，滴加0.1mol/LHCl至溶液橙黄色，加入中性甲醛15ml，滴加酚酞指示剂5-6滴，摇匀后放置5min，用0.5mol/L NaOH标准溶液滴定至溶液由红色—橙色—黄色—橙红色为终点，纪录NaOH的体积用量（ml）。

2、结果计算

含氮量＝（cV×0.014）/m×100％ 式中：c—NaOH标准溶液浓度（mol/L） V—滴定时消耗NaOH标准溶液的体积（ml） m—试样质量（g） 五、注意事项

1、 针对上几次实验中存在的问题（滴定操作与天平称量）作必要的总结和示范； 2、 NaOH溶液的配制按实验4－1中的NaOH配制与标定，省去煮沸蒸馏水的步骤；

3、 强调记录和计算时注意有效数字。

4、 强调将(NH4)2SO4溶液从烧杯定量转移至容量瓶，并稀释至刻度的操作。 5、 甲醛由预备室统一中和。

6、 由于（NH4）2 SO4样品均匀性较差，准确度要求可放宽。

实验十七 过磷酸钙中有效磷的测定

一、实验目的

了解柠檬酸——钒钼黄比色法测定过磷酸钙中有效磷的原理，掌握其测定方法。 二、实验原理

用2%柠檬酸浸提出过磷酸钙或钙镁磷肥样品中的有效磷，在一定酸度条件下与钒钼酸铵试剂生成一种黄色络合物。所显颜色深度与磷含量成正相关，适于比色定量。主要反应式为：

H3PO4 + 16(NH4)2MoO4 + NH4VO3 + 29HNO3——→ (NH4)3 PO4·NH4VO3·16MoO3+ 29 NH4NO3+16 H2O (黄色络合物) 三、用品与材料

分析天平、振荡机、分光光度计、量筒、三角瓶、容量瓶、移液管、漏斗、碱式滴定管、滤纸。2%柠檬酸溶液、钒钼酸铵试剂、磷标准溶液、0.1mol/L NaOH标准溶液。

四、方法与步骤

1、有效磷的浸提：称取混匀的普通过磷酸钙样品1.000g，放入100ml三角瓶中，准确加入2%柠檬酸50ml，加塞，在20-25℃下振荡30分钟，用干滤纸过滤，弃去最初的滤液，滤液承接于干三角瓶中备用。

2、浸出液中磷的测定：吸取清亮滤液1.00ml，放入50ml容量瓶中，加水至约35ml，准确加入10ml钒钼酸铵试剂，再加水定容，摇匀。放置20分钟后，用分光光度计（波长450毫微米）进行比色。从操作步骤（1）起做空白试验，以空白溶液调节分光光度计吸收值为零点。用读得的吸收值查该仪器的标准曲线得比色溶液的浓度（mg/kg）。

3、P标准曲线绘制

（1）100 mg/kg P标准溶液的配制：称取经45℃烘3小时的分析纯KH2PO4 0.1917克于小烧杯中，用蒸馏水溶解转入1000ml量瓶后，用蒸馏水定容（此溶液不可长期保存）。 （2）标准曲线的绘制，分别吸取100 mg/kg P标准液0、2、4、6、8、10毫升于6个50毫升容量瓶中，各加10ml 2%柠檬酸溶液，按样品显色操作步骤进行。这6个标准溶液的P浓度分别为0、4、8、12、16、20 mg/kg，将读得的光密度值在坐标上绘成标准曲线或求出回归方程。

4、结果计算：

磷浓度（mg/L）×50×100

P2O5（%）=——————————————×100% W×106

P2O5（%）=P（％）×2.291

式中：mg/L—从标准曲线上查得的待测液磷的浓度；

50 —显色液体积（ml）； 100 —测定液的分取倍数； 106 —将微克换算成克的倍数； 2.291—P2O5与P的比值； W —样品重（g）。 五、注意事项

1、在一般室温条件下，温度对显色影响不大，但室温过低(<15℃)时显色较慢，需要30分钟以上才能显色完全，稳定时间可达24小时。

2、样品与浸提剂的比率、浸提的时间和温度等对有效磷的浸出量有很大的影响；为了相对地衡量肥料品质，应在规定的条件下浸提。

3、磷的比色测定中，必须坚持做空白实验。

实验十八 化学肥料定性鉴定

一、实验目的

许多化肥外形相似，在运输或贮存过程中常因包装不好或改换容器，造成混杂，以 致外观上很难区别以至于造成误用。因此必须鉴定其中主要的物理、化学特征，方能确定其属于何种肥料，否则会造成施用上的错误，降低了肥效，甚至发生肥害。

二、实验原理

本实验的目的旨在快速鉴别化肥种类，以适应生产实际需要，为此应力求以最简易和最快捷的方法解决问题。

根据各种化肥所特有的物理性状如：颜色、气味、结晶、溶解度、酸碱性等以区别 氮、磷、钾所属类别，再通过灼烧反应即将化肥在红热的炭火或铁板上灼烧，视其分解与否、分解快慢、烟气颜色、烟气气味以及一些特有征状进一步判定肥料种类。这种方法设备到处可取，是本实验的主要方法。若要判定主成分离子，必须借助于化学试剂，以检出SO42-、Cl-、NO3-、CO22-、Ca2+、K+、NH4+等。

三、用品与材料

（1）10％NaOH：称10克固体氢氧化钠溶于100ml蒸馏水中。 （2）1:9HCl： 量取10ml浓盐酸溶于90ml蒸馏水中。 （3）5％BaCl2：溶5gBaCl2于100ml蒸馏水中。

（4）1％AgNO3：溶1gAgNO3于100ml蒸馏水中，贮于棕色滴瓶。 （5）1％二苯胺：溶1g二苯胺于100ml浓硫酸中，并用棕色滴瓶贮存。

（6）1％四苯硼酸钠：溶1g四苯硼钠于100ml蒸馏水中，若浑浊，可用滤纸过滤，然后加0.1N NaOH10滴。此试液需新配制，宜保持一周左右。

（7）浓：分析纯或化学纯原装。

（8）钼酸铵溶液：徐徐加8ml蒸馏水于85ml浓盐酸中（A），溶•5g•钼酸铵于42ml

蒸馏水中（B）；将B液缓缓倒入A液中，搅拌匀，贮存于棕色瓶中备用。

（9）SnCl2溶液：称取2.5g SnCl2.H2O溶于1N HCl中，加甘油50ml混匀，贮存于棕色瓶备用（不宜放置过久）。

（10）pH混合指示剂：称0.29克甲基红，0.4克溴百里酚兰，0.8•克酚酞于玛瑙研钵中混合研匀，溶于400ml 95%的乙醇中，加蒸馏水580ml后，用0.1N NaOH调至pH＝7（草绿色），最后定容至1升（亦可缩减10倍配制）。此混合指示剂的变色范围是：

颜色： 红 橙 黄 草绿 深绿 兰 紫兰 紫 pH： 4 5 6 7 8 9 10 11 四、方法与步骤

1、外表观察：结晶类的常用化肥有碳酸氢铵、尿素、铵、硫酸铵、钠、钾、硫酸钙、氯化钾、硫酸钾、钾镁肥、磷酸铵类肥料；有色粉未类的常用化肥有石灰氮、过磷酸钙、沉淀过磷酸钙、钙镁磷肥、骨粉、钢渣磷肥、窑灰钾肥等。

气味：某些化肥有特殊的气味，如石灰氮有电石气味，过磷酸钙有酸味，碳酸氢铵和磷酸氢二铵有强烈的氨臭。打开标本瓶，用手挥之闻其气味。

2、溶解性试验：

分别取编号的10种未知样品约1克，放入已编号的相应试管中，加蒸馏水10ml，摇匀，约10分钟后观察其溶解性。

凡溶解完全的、溶液清亮者为易溶。

凡溶解不到一半且显浑浊的为难溶。 结晶、易溶为氮、钾肥

溶解程度：结晶类化肥均能溶解于水，只是溶解度不同，有色粉未类化肥大多不溶解或少量溶解。

3、酸碱性：某些化肥有明显的酸碱性，如碳酸氢铵、石灰氮、窑灰钾肥、磷酸氢二铵、钢渣磷肥、钙镁磷肥等呈碱性，而过磷酸钙呈酸性，磷矿粉呈中性。

4、灼烧法：取各种化肥一小勺（豆粒大小，约1克）进行灼烧试验，先观察化肥灼烧后

是否分解，有无响声，分解快慢，爆炸发火与否，残留物颜色等等特有性状。同时，仔细观察烟雾颜色，并用手挥烟雾，闻其烟气，有否氨臭，有否硝烟味（氧化氮类物质），因分解或升华往往在一瞬间完成，不易立即判别，故宜反复试之。

灼烧反应是在暗红的铁板上进行，铁板温度宜控制在550℃—600℃，温度太低，反 应不明显，温度太高，反应瞬间即逝，不容易判别，应特别注意的是，为防止硝态氮肥爆炸伤人的危险，供试化肥一次切勿超过一克左右（豆粒大小）。

5、化学检验： （1）NH4+鉴定：

分别取上述结晶易溶的氮、钾液2-3ml于试管中，各加入10%的NaOH溶液1-2ml，用酒精灯加热至沸。

凡能显著嗅到氨味或使红色试纸显著变兰者（试纸不能接触管壁），证明有NH4，属铵态氮肥......见3。

凡无明显氨味或不能使红色石蕊试纸显著变兰者，为其他氮肥或钾肥......见4。 （2）阴离子鉴定：

①HCO3-的鉴定：分别（或依次）取上述固体铵态氮肥于白瓷点滴盘上，分别滴加入10%的HCl约1-2滴。

有大量气泡产生者，即证明阴离子是HCO3-（CO32-）： HCO3- + H+—→ H2O + CO2↑

（此未知肥料可定为碳酸氢铵，该号肥料鉴定完毕，不再进行以下项目鉴定，下同）。 ②SO42-的鉴定：分别取余下的肥料溶液1-2ml于洁净的试管中并各加5% BaCl2 1-2滴。 若有大量白色沉淀生成，且加10% HCl数滴后，沉淀仍不消失者，即证明阴离子主要是SO42-：

SO42- + Ba2+ —→ BaSO4↓ (此未知肥料为硫酸铵)

③Cl-的鉴定：再取余下的肥料溶液1-2ml于洁净试管中加入1% AgNO3 2-3滴。 若有大量白色絮状沉淀生成则证明阴离子主要Cl-是： Cl- +Ag+—→ AgCl↓(此未知肥料为氯化铵)

④NO3-的鉴定：取余下的铵态氮肥料溶液1-2滴于瓷板上，滴加二苯胺试剂1-2滴。 若产生兰色，证明阴离子为NO3-：

（3）K+的鉴定：

依次取无NH4+的氮、钾溶液1-2ml于洁净试管中，各加1%四苯硼钠2-3滴。 ①若有白色沉淀生成，证明该未知肥料的阳离子是K+，反应式如下： K++Na[B(C6H5)4]—→K[B(C6H5)4]↓+Na+

再按步骤3的（2）和（3）鉴定阴离子，即可分别定名为是硫酸钾或者是氯化钾。 ②若无白色沉淀生成，则为其他氮肥......见5。 6、尿素的化学鉴定：

取豌豆大小的上述待定结晶肥料样品于洁净试管中，加蒸馏水约1ml溶解之，逐滴加入浓约1ml，摇匀并静置。

若产生白色结晶体，则证明为尿素肥料：

CO(NH2)2 + HNO3—→ CO(NH2)2HNO3 ↓ (脲) 五、作业

1、在生产上还可用哪些更简易的方法鉴别以上化肥？

2、在鉴定磷酸根时，在未知肥料样品中加入的钼酸铵为何用盐酸配制？

实验十九 光照强度的测定

一、实验目的

了解照度计的构造原理；掌握测定光照强度的方法。 二、实验原理

照度计是利用光电效应的原理，根据感光电流的大小测定光照强度。

三、用品与材料 ST-80C型照度计

成，两部分通过电缆用插头和插座连结。读数单元左侧的各按键作用分别为：

\"电源\"：按下此键为电源接通状态，抬起此键为电源断开状态

\"保持\"：按下此键为数据保持状态，抬起此键为数据采样状态.测量时应抬起此键。

\"照度\"：进行照度测量时按下此键，（同时注意将\"扩展\"键抬起）

\"扩展\"：根据用户要求选配件后进行功能扩展。进行扩展功能测量时按下此键，（同时注意将\"照度\"键抬起）\"×1\"，\"×10\"，

1、照度计的结构

仪器由测光探头和读数单元两部分组

四、方法与步骤 1、照度计的操作

使用时，先按下\"电源\"、\"照度\"和任一量程键（其余键抬起），然后将大探头的插头插入读数单元的插孔内。完全遮盖探头光敏面，检查读数单元是否为零，然后将探头置于待测位置，根据光的强弱选择适宜的量程按键，在显示窗口上显示的数字与量程因子的乘积即为照度值（单位：勒克斯）。（注意：\"照度\"测量键和\"功能\"扩展键切勿同时按下）。如欲将测量数据保持，可按下\"保持\"键。（注意：不能在未按下量程键前按\"保持\"键）读完数后应将\"保持\"键抬起恢复到采样状态。测量完毕将电源键抬起（关）。如果显示窗口的左端只显示\"1\"表明照度过载，（应按下更大因子量程的键测量）。或表明在按下量程键前已误将\"保持\"键先按下了。故应正确操作。

注：\"电源\"、\"保持\"键为自锁键，\"照度\"、\"扩展\"及四个量程键为互锁键。 当液晶显示板左上方出现\"LOBAT\"字样或\"←\"时，应更换机内电池。 2、光照强度测定

使用照度计测定光照强度。 五、注意事项

\"×100\"，和\"×1000\"为四量程按键。

1、照度计是一种精密仪器，在携带使用或运输过程中，避免震动。

2、存放时要湿度<80%、温度在20±10℃的清洁干燥、无腐蚀气体、无强大磁场的地方。

3、光电池、滤光罩严禁用手触摸或用硬物摩擦，以免沾染或划伤影响其准确度。

实验二十 种子生活力的快速测定

实验目的 掌握种子生活力的快速测定。 方法一：氯化三苯基四氮唑法（TTC法）

（一）实验原理 凡生活种胚在呼吸作用过程中都有氧化还原反应，而无主命活力的种胚则无此反应。当TTC溶液渗入种胚的活细胞内，并作为氢受休被脱氢辅酶（NADH或NADPH2）上的氢还原时，便由无色的TTC变为红色的三苯基甲（TTF），从而使种胚着色。当种胚生活力下降时，呼吸作用明显减弱，脱氢酶的话住亦大大下降，胚的颜色变化不明显。故可由染色的程度推知种子生活力强弱。

（二）用品与材料 恒温箱、培养皿、刀片、烧杯、镊子、天平、0.5％TTC溶液。 称取0.5gTTC放在烧杯中，加人少许95％乙醇使其溶解，然后用蒸馏水稀释至100ml。溶液避光保存，若溶液变红色，即下能再用。

（三）方法与步骤

1、浸种。将待测种子在30～35℃温水中浸泡（大麦、小麦、粒谷6～8h，玉米5h左右，粳谷2 h），以增强种胚的呼吸强度，使显色迅速。

2、显色。取吸胀的种子200粒，用刀片沿种胚纵切为两半，取其中的一半置于两只培养皿申，每皿100个半粒，加适量TTC溶液，以浸没种子为度。然后放入30～35℃的恒温箱中保温0.5～1 h，倒去TTC溶液，用水冲洗多次，至冲洗液无色为止。观察结果，凡被染成红色的为活种子。

将另一半在沸水中煮5min杀死种胚，作同样染色处理，作为对照观察。

3、计算活种子的百分率，如果可能的话与实际发芽率作一比较，看结果是否相符？ 方法二：红墨水染色法

（一）实验原理 凡生活细胞的原生质膜具有选择性吸收物质能力，某些染料如红墨水中的酸性大红G不能迸人细胞内，胚部不染色。而死的种胚细胞原生质膜丧生了选择吸收的能力，于是染料便能进人死细胞而使胚着色。故可根据种胚是否染色来判断种子的生活力。

（二）用品与村料 与TTC法相同。红墨水溶液的配制：取市售红墨水稀释20倍（l份红墨水加19份自来水）作为染色剂。

（三）方法与步骤 1、浸种。同TTC法。

2、染色。取已吸胀的种子200粒，沿种胚的中线切为两半．将其中一半平均分置于两只培养皿中，加人稀释后的红墨水，以浸没种子力度，染色10～20min。倒去红墨水溶液，用水冲洗多次，至冲洗液无色力止。观察染色情况：几种胚不着色或着色很浅的为活种子；凡种胚与胚乳着色程度相同的为死种子。可用沸水杀死另一半种子作对照观察。

3、计数种胚不着色或着色浅的种子数，算出发芽率。