中国农业大学：《植物营养学》课程教学资源（实验讲义）实验四 作物根的阳离子交换量的测定

实验四作物根的阳离子交换量的测定 意义: 在“土壤--根体系”的研究中,根系活力的强弱对营养物质的吸收起着决定的作用, 测定根系活力的方法很多,其中根的阳离子交换量( Cation Exchange Capacity简称CEC) 测定,是一种比较简单易行的方法,也能反映出根系新陈代谢的一般情况,特别是在“外层 空间”的理论提出之后,人们越来越多地注意到细胞壁及其细胞间隙的作用。因此,对研究 作物根的吸收能力是有一定意义的。 二、原理: 用活的鲜根进行交换测定时,由于根的代谢吸收和酶的存在使H浓度不能稳定下来, 在实际操作中很难得到重复的结果又鉴于根的交换性质与其细胞壁的成分有关,因此本法采 用烘干磨碎样品,能得到具有重复性的结果 称取一定量的磨碎样品,充分与HCl作用,使成为H一根,再用中性盐KCl交换出H+, 测定H+的浓度,计算阳离子交换量。 方法: (一)样品的采集与处理 1.选择有代表性的植株,将根系连同土壤一起掘出。先用水冲去大部分土块,然后放 在筛子上(孔径0.5mm),用流水结合轻微振动将根系洗净,并注意保证根系的完整。 2.洗净的根立即放在80℃的烘箱中(预先使烘箱温度升高至90℃)保持恒温,烘8-~10 小时至干。 3.趁热将样品放入粉碎机中磨碎,并全部通过0.5~1.0πm筛孔过筛,然后将样品充分 混合,务必使样品均匀。 测定 1H一根的制备 (1)准确称取0.1000克(双子叶植物)或0.2000克(单子叶植物)样品放入250ml的烧 杯中。 (2)在样品中加几滴蒸馏水使其湿润,防止加λHCl后样品飘浮,影响测定结果

实验四 作物根的阳离子交换量的测定 一、 意义： 在“土壤----根体系”的研究中，根系活力的强弱对营养物质的吸收起着决定的作用， 测定根系活力的方法很多，其中根的阳离子交换量（Cation Exchange Capacity 简称 C.E.C） 测定，是一种比较简单易行的方法，也能反映出根系新陈代谢的一般情况，特别是在“外层 空间”的理论提出之后，人们越来越多地注意到细胞壁及其细胞间隙的作用。因此，对研究 作物根的吸收能力是有一定意义的。 二、原理： 用活的鲜根进行交换测定时，由于根的代谢吸收和酶的存在使 H+浓度不能稳定下来， 在实际操作中很难得到重复的结果又鉴于根的交换性质与其细胞壁的成分有关，因此本法采 用烘干磨碎样品，能得到具有重复性的结果。 称取一定量的磨碎样品，充分与 HCl 作用，使成为 H－根，再用中性盐 KCl 交换出 H+， 测定 H+的浓度，计算阳离子交换量。 三、 方法： （一） 样品的采集与处理 1． 选择有代表性的植株，将根系连同土壤一起掘出。先用水冲去大部分土块，然后放 在筛子上（孔径 0.5mm），用流水结合轻微振动将根系洗净，并注意保证根系的完整。 2． 洗净的根立即放在 80℃的烘箱中（预先使烘箱温度升高至 90℃）保持恒温，烘 8~10 小时至干。 3． 趁热将样品放入粉碎机中磨碎，并全部通过 0.5~1.0mm 筛孔过筛,然后将样品充分 混合,务必使样品均匀。 （二） 测定 1.H－根的制备： （1） 准确称取 0.1000 克(双子叶植物)或 0.2000 克(单子叶植物)样品放入 250ml 的烧 杯中。 （2） 在样品中加几滴蒸馏水使其湿润，防止加入 HCl 后样品飘浮，影响测定结果

待样品完全湿润后,加入0. I mol/L HCl20ml,用玻璃棒或电磁搅拌器搅拌5分钟。 3)待样品沉降后,将上部清液通过铺有慢速度定量滤纸的漏斗除去,将样品留在 烧杯中,用蒸馏水多次洗涤样品,并移于漏斗上,继续用蒸馏水洗至无C为止(用AgNO 检验,一般约需用蒸馏水300ml),即为H-根(若下一步骤采用添加指示剂的滴定方法时, 应同时做一空白试验)。H根可以在湿润状态下,保持在第二天测定,一般最好当日结束。 (4)将洗好的样品连同漏斗,移至250m烧杯中,将滤纸戳穿,用200 ml 1 mol/LKCl 把全部样品洗入烧杯中。洗毕,把烧杯放在电磁搅拌器(或用玻璃棒)上不断搅拌,这时可 选用下面的一种方法进行滴定操作 滴定操作 (1)用玻璃电极测定KCl悬浊液的pH,并用001moL的KOH滴定至pH=7,全部 滴定操作在5分钟内完成。 (2)往装有KCl悬浊液的烧杯中滴入中性红一溴百里酚蓝混合指示剂10滴,然后用 0.01mo/L的KOH滴定至溶液颜色成蓝绿色,同时进行空白滴定 (三)计算: C(KOH×(VV0)oH)×1071 CEC.cmol 1000 m(干根质量) 四、试剂的配制: (一)0.1mol/LHCl:吸取比重1.19的浓盐酸8.3m1,稀释定容至1000ml (二)0.01mol/LKOH:称取5.610克KOH稀释至1000ml用标准酸标定。 (三)1.0mol/LKCl:称取化学纯Kcl74.5580克,溶解于1000m1量瓶中,用玻璃电极 调节pH=7。 (四)3%AgNO溶液:称取AgNO3克,加水至100m1,用几滴HNO3,使其呈酸性,保存在 棕色瓶中。 中性红一溴百里酚蓝混合指示剂:0.1克中性红和0.1克溴百里酚蓝溶于100毫升60%的酒 精溶液中

待样品完全湿润后，加入 0.1 mol/L HCl 20 ml，用玻璃棒或电磁搅拌器搅拌 5 分钟。 （3） 待样品沉降后，将上部清液通过铺有慢速度定量滤纸的漏斗除去，将样品留在 烧杯中，用蒸馏水多次洗涤样品，并移于漏斗上，继续用蒸馏水洗至无 Cl -为止（用 AgNO3 检验，一般约需用蒸馏水 300 ml），即为 H-根（若下一步骤采用添加指示剂的滴定方法时， 应同时做一空白试验）。H-根可以在湿润状态下，保持在第二天测定，一般最好当日结束。 （4） 将洗好的样品连同漏斗，移至 250 ml 烧杯中，将滤纸戳穿，用 200 ml 1 mol/LKCl 把全部样品洗入烧杯中。洗毕，把烧杯放在电磁搅拌器（或用玻璃棒）上不断搅拌，这时可 选用下面的一种方法进行滴定操作。 2.滴定操作： （1） 用玻璃电极测定 KCl 悬浊液的 pH，并用 0.01 mol/L 的 KOH 滴定至 pH=7，全部 滴定操作在 5 分钟内完成。 （2） 往装有 KCl 悬浊液的烧杯中滴入中性红—溴百里酚蓝混合指示剂 10 滴，然后用 0.01 mol/L 的 KOH 滴定至溶液颜色成蓝绿色，同时进行空白滴定。 （三）计算： c(KOH)×（V-V0）(KOH)×10－1 CEC,cmol·kg-1 (+)= ×1000 m（干根质量） 四、 试剂的配制： （一） 0.1 mol/L HCl：吸取比重 1.19 的浓盐酸 8.3ml，稀释定容至 1000ml。 （二） 0.01 mol/L KOH：称取 5.6110 克 KOH 稀释至 1000ml 用标准酸标定。 （三） 1.0 mol/L KCl：称取化学纯 KCl 74.5580 克，溶解于 1000ml 量瓶中，用玻璃电极 调节 pH＝7。 （四） 3％AgNO3 溶液：称取 AgNO33 克，加水至 100ml，用几滴 HNO3，使其呈酸性，保存在 棕色瓶中。 中性红－溴百里酚蓝混合指示剂：0.1 克中性红和 0.1 克溴百里酚蓝溶于 100 毫升 60％的酒 精溶液中