中国农业大学：《植物营养学》课程教学资源（实验讲义）实验六 植物根际化学过程

实验六植物根际化学过程—根际pH的原位显色测定法 目的 1.在掌握植物液培方法与技术的基础上,学会用琼脂显色法测定根际pH的技术 2.观察了解供应不同形态氮(NH4+一N与NO3N)时,植物根际pH的变化 二、方法原理 本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,以测试根际土壤p值的 变化。例如,溴甲酚紫,变色范围为pH52~6.8,颜色由黄色~紫色;甲酚红,变色范围为 pH7.2~8.8,颜色黄色~红色 将这些pH指标剂加入到一定营养条件下的琼脂溶液中,组成琼脂~指示剂。植物根系 可直接用其作为生长介质。随着根系的吸收和分泌等生理代谢过程,使根际的pH逐渐不同 于原介质,这些变化可以通过根周围的不同颜色反应表现出来,由此可观察到根周围的不同 化学变化过程。同时,琼脂一一指示剂也可浇于生长着根系的土壤上,由于溶有指示剂的琼 脂渗入土壤表面而显示出根际土壤的pH变化。对照标准pH值的变色范围,可以确定根际 pH上升或下降的幅度及其数值。在指示剂的选择上,目前认为溴甲酚紫是测定根际pH较 为理想的指示剂。但仅限于在微酸性(pH6.0)土壤上应用,而甲酚红不如溴甲酚紫灵敏 但可应用于碱性土壤(plH7.5~8.0)。当然,根据上述原理还可以选择其它适宜的琼脂 指示剂进行试验 、实验步骤与方法 (一)植物培养 参考实验一。实验材料为黄瓜与小麦。待黄瓜与小麦长至3叶1心时,更换营养液,分 别用两种不同处理,一种供应NH4一N,一种供应NO3一N,其它成分相同,培养24小 时后取出两种幼苗进行测定。 (二)根际原位显色法 1.显色基质的制备 ①1 mmol L- CaSo4:称取0.136 g Caso4溶于1000ml蒸馏水中 ②溴甲酚紫: 先用少量酒精溶解后,加水定容使浓度为6gL ③琼脂 2.显色基质—琼脂块制备(预先制备待用) ①在100m的1 mmol- CaSo4溶液中加入lg琼脂粉和lmpH指示剂—一溴甲酚紫后 加热溶解搅拌均匀。稍等片刻用稀NaOH或稀HCl在pH上精确调pH为56,暗红色为」 将此液放置在40℃热水浴或40℃恒温箱中,待用 ②取自制有机玻璃盒(30×10cm)。平放在试验台上,若有不平,需仔细调平,再将供

实验六 植物根际化学过程——根际 pH 的原位显色测定法 一、目的 l．在掌握植物液培方法与技术的基础上，学会用琼脂显色法测定根际 pH 的技术 2．观察了解供应不同形态氮（NH4 +—N 与 N○- 3—N）时，植物根际 pH 的变化。 二、方法原理 本方法是利用 pH 指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点，以测试根际土壤 pH 值的 变化。例如，溴甲酚紫，变色范围为 pH5.2～6.8，颜色由黄色～紫色；甲酚红，变色范围为 pH 7.2～8.8，颜色黄色～红色。 将这些 pH 指标剂加入到一定营养条件下的琼脂溶液中，组成琼脂～指示剂。植物根系 可直接用其作为生长介质。随着根系的吸收和分泌等生理代谢过程，使根际的 pH 逐渐不同 于原介质，这些变化可以通过根周围的不同颜色反应表现出来，由此可观察到根周围的不同 化学变化过程。同时，琼脂——指示剂也可浇于生长着根系的土壤上，由于溶有指示剂的琼 脂渗入土壤表面而显示出根际土壤的 pH 变化。对照标准 pH 值的变色范围，可以确定根际 pH 上升或下降的幅度及其数值。在指示剂的选择上，目前认为溴甲酚紫是测定根际 pH 较 为理想的指示剂。但仅限于在微酸性（pH6.0）土壤上应用， 而甲酚红不如溴甲酚紫灵敏， 但可应用于碱性土壤（pH7.5～8.0）。当然，根据上述原理还可以选择其它适宜的琼脂—— 指示剂进行试验。 三、实验步骤与方法 （一）植物培养 参考实验一。实验材料为黄瓜与小麦。待黄瓜与小麦长至 3 叶 1 心时，更换营养液，分 别用两种不同处理，一种供应 NH+ 4 一 N，一种供应 NO- 3 一 N，其它成分相同，培养 24 小 时后取出两种幼苗进行测定。 （二）根际原位显色法 1．显色基质的制备 ① 1 mmol·L -1 CaSO4: 称取 0.136g CaSO4 溶于 1000ml 蒸馏水中。 ② 溴甲酚紫： 先用少量酒精溶解后，加水定容使浓度为 6g L-1 ③ 琼脂： 1 g 2．显色基质——琼脂块制备（预先制备待用） ①在100ml 的1 mmol·L -1 CaSO4溶液中加入lg琼脂粉和l ml pH指示剂——溴甲酚紫后， 加热溶解搅拌均匀。稍等片刻用稀 NaOH 或稀 HCl 在 pH 上精确调 pH 为 5.6，暗红色为止， 将此液放置在 40℃热水浴或 40℃恒温箱中，待用。 ②取自制有机玻璃盒（30×10cm）。平放在试验台上，若有不平，需仔细调平，再将供

应不同形态氮素的幼苗,从营养液中整株取出,注意根系要完整,小心剥离,用蒸馏水冲洗 根系,并再清洁卫生纸吸干根系上的水后,将整株的根系仔细铺展在(30×10cm)有机玻 璃盒中,植株可放在盒外 ③将暗红色40℃的pH指示剂——琼脂混合液,缓缓倒入铺有根系的有机玻璃盒中。片 刻便凝固成30×10)×1.5(cm)琼脂板。1小时后,观察根系分布之处颜色变化 ④上法也可稍有变化,先制好琼脂板,将琼脂板转于铺好幼苗根系的另一盒中。 参考文献 刘芷宇李良谟施卫明主编根际研究法。南京:江苏科学技术出版社,1988

应不同形态氮素的幼苗，从营养液中整株取出，注意根系要完整，小心剥离，用蒸馏水冲洗 根系，并再清洁卫生纸吸干根系上的水后，将整株的根系仔细铺展在（30×10cm）有机玻 璃盒中,植株可放在盒外. ③将暗红色 40℃的 pH 指示剂——琼脂混合液，缓缓倒入铺有根系的有机玻璃盒中。片 刻便凝固成 30×10）×1.5（cm）琼脂板。1 小时后，观察根系分布之处颜色变化。 ④上法也可稍有变化，先制好琼脂板，将琼脂板转于铺好幼苗根系的另一盒中。 参考文献 刘芷宇 李良谟 施卫明主编 根际研究法。南京：江苏科学技术出版社，1988