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植物必需的矿质元素一、植物体内的元素：二、植物必需的矿质元素：1、确定植物体必需元素的方法：溶液培养法（solution culture method）砂基培养法（sand culture method）2、判定必需矿质元素的三个条件：（1）由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍，不能完成其生活史。
（2）除去该元素，表现为专一的缺乏症，而这种缺乏症是可以预防和恢复的。
（3）该元素的植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
矿质元素在植物体内的生理作用•作为细胞结构物质的组成成分。
•作为植物生命活动的调节者，参与酶的活动。
•电化学作用：离子浓度的平衡，胶体的稳定，电荷中和。
1.作为碳水化合物部分的营养N、S2.能量贮存和结构完整性的营养P、Si、B3.保留离子状态的营养K、Ca、Mg、Cl、Mn、Na4.参与氧化还原反应的营养Fe、Zn、Cu、Ni、Mo氮（nitrogen）•吸收形式：无机N：氨，硝酸根；有机N：尿素•含量：水稻全株1-3%，大豆2.5-3.5%•作用：A：构成Pr：维持细胞结构和功能；B：构成核酸、磷脂、叶绿素C：构成某些植物激素、维生素和生物碱 . 又称“生命元素“•供应量与生长A. 供应量充分时，生长良好，叶大而绿，光合加快，叶片功能期延长，分枝多，营养体壮，开花多，产量高。
B. 过量供应时，叶色深绿，营养体徒长，N↑→有机物转化成多糖↓→细胞壁薄，机械组织不发达，易倒伏。
C、缺N：植物矮小，叶小色浅，失绿叶片色泽均一，一般不会出现斑点，缺氮症状从老叶开始，幼叶仍保持绿色，叶色发红（糖→花青素，如番茄），分枝少，籽粒不饱满，减产。
缺氮典型症状：植物生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄；叶片发黄发生早衰，且由下部叶片开始逐渐向上。
磷（phosphorus）吸收形式：正磷酸盐：H2PO4-、HPO42-、PO43-。
偏磷酸盐：PO3- 体内分布：根、茎生长点，果实种子中多，全株含磷约0.4-1.0% 功能：A．组成磷脂（膜），核酸，核Pr（染色体）。
植物除了从土壤中吸收水分外,还要从中吸收各种矿质元素和氮素,以维持正常的生命活动。
植物吸收的这些元素,有的作为植物体的组成成分,有的参与调节生命活动,有的兼有这两种功能。
通常把植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及矿质和氧素在生命活动中的作用称为植物的矿质和氮素营养。
人们对植物的矿质与氮素营养的认识,经过了漫长的实践探索,到19世纪中叶才被基本确定。
第一个用实验方法探索植物营养来源的是荷兰人凡·海尔蒙(见绪论)。
其后,格劳勃(Glauber,1650)发现,向土壤中加入硝酸盐能使植物产量增加,于是他认为水和硝酸盐是植物生长的基础。
1699年,英国的伍德沃德(Woodward)用雨水、河水、山泉水、自来水和花园土的水浸提液培养薄荷,发现植株在河水中生长比在雨水中好,而在土壤浸提液中生长最好。
据此他得出结论:构成植物体的不仅是水,还有土壤中的一些特殊物质。
瑞士的索苏尔(1804)报告:若将种子种在蒸馏水中,长出来的植物不久即死亡,它的灰分含量也没有增加；若将植物的灰分和硝酸盐加入蒸馏水中,植物便可正常生长。
这证明了灰分元素对植物生长的必需性。
1840年德国的李比希(J. Liebig)建立了矿质营养学说,并确立了土壤供给植物无机营养的观点。
布森格(J·Boussingault)进一步在石英砂和木炭中加入无机化学药品培养植物,并对植物周围的气体作定量分析，证明碳、氢、氧是从空气和水中得来,而矿质元素是从土壤中得来。
1860年诺普(Knop)和萨克斯(Sachs)用已知成分的无机盐溶液培养植物获得成功,自此探明了植物营养的根本性质,即自养型(无机营养型)。
矿质和氮素营养对植物生长发育非常重要,了解矿质和氮素的生理作用、植物对矿质和氮素的吸收转运以及氮素的同化规律,可以用来指导合理施肥，增加作物产量和改善品质。
一、植物体内的元素将植物材料放在105℃下烘干称重,可测得蒸发的水分约占植物组织的10%～95%,而干物质占5%～90%。
验证ca元素是植物的必须矿质元素实验方案
实验材料：
1. 植物样本（可以选用一些对钙元素需求高的植物,如菠菜、大白菜等）
2. 水溶性硫酸钙（为了方便观察现象,建议选用易溶于水的钙肥）
3. 无钙培养基
4. 不含钙的水
实验步骤：
1. 将选用的植物样本种植在无钙培养基上,保证其不接触到含钙的物质。
2. 等植物生长到一定程度时,在含钙的水中溶解一定量的水溶性硫酸钙。
3. 将植物中的部分叶片放入含钙的水中,另一部分叶片放在不含钙的水中。
4. 观察叶片的变化,记录并对比两组叶片的生长状态、色泽等。
5. 将两组叶片取出,通过称量分析等方法测定其中的钙元素含量。
6. 根据实验结果进行分析和判断,验证植物对钙元素的必须性。
实验分析：
如果经过实验,可以发现在不含钙的水中生长的植物叶片生长缓慢,色泽褪淡,甚至萎缩枯死,而放在含钙水中的叶片发生生长迅速、色泽鲜艳等现象,同时在通过称量分析等方法测定出的含有钙量数据也可以提供实验证据。
则证明植物对钙元素的必须性。
二、1.为了测定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是：A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素后植株生长发育状况2.下列关于人体内环境及其稳态的叙述。
正确的是A.葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔中进入内环境B.H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用C.内环境的温度随气温的变化而变化D.人体的内环境即指体液3.下列对根瘤菌的叙述，正确的是A.根瘤菌在植物根外也能固氮B.根瘤菌离开植物根就不能存活C.土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少D.大豆植株生长所需要的氮都来自根瘤菌4.下列关于病毒的叙述，正确的是A.烟草花叶病毒可以不依赖宿主细胞而增殖B.流感病毒的核酸位于衣壳外面的囊膜上C.肠道病毒可在经高温灭菌的培养基上生长增殖D.人类免疫缺陷病毒感染可导致获得性免疫缺陷综合症5.人体受到某种抗原的刺激会产生记忆细胞，当其受到同种抗原第二次刺激时A.记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度增加B.记忆细胞的细胞周期持续时间变长，机体抗体浓度增加C.记忆细胞的细胞周期持续时间变短，机体抗体浓度减少D.记忆细胞的细胞周期持续时间不变，机体抗体浓度减少6（25分）回答下列（I）（II）小题。
（I）香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。
图A中I、II 两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势，请回答：取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液，然后在a、b 试管中各加5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液。
如图B:（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更____________，两管中被检测的物质是____________，图A中标示这种物质含量变化趋势的曲线是____________。
植物中氮磷钾元素含量的快速测定方法作者：马宗琪衣宁杨发斌李文杰李文佳邱念伟王凤德来源：《现代农业科技》2014年第01期摘要改进了前人的氮、磷、钾元素含量测定方法，建立了3种元素简单、快速、实用的测定技术，有助于农民科学施肥，提高农业生产的经济效益。
关键词植物；氮磷钾；快速测定；方法中图分类号 S606 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2014）01-0140-01植物生长发育除需要充足的阳光和水分外，还需要矿质元素，否则植物就不能很好地生长发育甚至死亡。
其中氮、磷、钾是植物生长需要量最大、生理作用最重要的3种矿质元素，被称作“肥料三要素”。
测定农作物体内的氮、磷、钾元素含量对科学施肥具有非常重要的参考价值。
传统的作物营养状况测定方法有叶片诊断、植株分析诊断和土壤诊断、遥感法等多种方法[1-2]。
其中观叶诊断法在农业生产中最为简单实用，但只有作物缺素程度非常严重时才会表现出来，此时再对作物进行补救，往往已经造成了不可弥补的损失。
植株分析诊断法和土壤诊断法在取样、测定、数据分析等方面耗费的人力物力较大，不方便农民使用，且时效性较差，因此不利于推广应用[3]。
因此，寻找一种快速、简易、及时、易于推广的作物营养诊断技术是目前农民亟需的一项实验技术。
笔者对前人关于氮、磷、钾元素含量的测定方法进行了整理、修订和反复测试，力求使试验操作最简单化，建立了3种元素的简单、快速、实用的快速测定技术，简要介绍如下。
1 植物体中氮（N）元素的快速测定测定原理：氮素是植物需求量最大的矿质元素，也被称为“生命元素”。
当氮素充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞的分裂和增大，植物叶面积增长较快，光合作用较强。
严重缺氮时，有机物合成受阻，植株矮小，叶片发黄，老叶更黄。
氮肥有铵态氮、硝态氮和有机氮3种，目前多用土壤或植株中的全氮含量评估氮肥的数量，最常用的测定方法是凯氏定氮法，凯氏定氮法测定步骤繁琐，难以被生产者掌握。
1 常规消煮法
用分析天平称取过筛后的样品0.5xxxg（0.3000克左右）,重复3（2）次，装
入100ml开氏瓶（长细试管）底部，加浓H
2SO
4
5ml，摇匀，在电炉上先小火加热至
浓H
2SO
4
发白烟，再升高温度加热至溶液成均匀的棕黑色时取下（半天左右,开始
有泡沫上升应及时拍破，以免沾到管壁），稍冷后加六滴(约1ml)H
2O
2
，再加热至
微沸，消煮约7-10分钟，稍冷后重复加H
2O
2
再消煮，如此重复数次，每次添加的
H 2O
2
应逐次减少（5滴、4滴）（也可一直加6-7滴），消煮至溶液无色或清亮后，
再加热30分钟（一个小时左右），除去剩余的H
2O
2
，取下冷却后，用水将消煮液
无损转移至100ml容量瓶中（50ml平底离心管），冷却至室温后定容，同时做空白处理。
2 干法灰化
用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg（0.5000g左右）,重复3（2）次，于瓷坩埚中先置于电炉上碳化，再于5000C高温炉中灰化，大约4小时（马弗炉中直接灰化，设定温度与时间：
第一阶段：100℃，30min;
第二阶段：200℃，40min;
第三阶段：300℃,70min;
第四阶段：400℃,100min;
第五阶段：500℃,60min），用10ml 1：1HCl(0.1摩尔每升)（3份盐酸：1份超纯水）溶解灰分，热水洗涤，冷却后定容至50ml容量瓶中，过滤至干净的小药瓶（50ml平底离心管）中备用。
3 湿法灰化
用分析天平称取过筛后的样品1.0xxxg(0.5000g),重复3(2)次，于复合塑料坩埚中，加入8ml浓HNO
3
，于电炉上1500C加热，当试样随泡沫上浮时取下冷却，再继续消化（盖上盖子，让样品与硝酸充分反应），如此反复至泡沫消失，提高
温度至1900C蒸出HNO
3
(温度可适当提高)，不要蒸干，试样呈褐色糊状即可，取
下冷却，加HNO
3
-高氯酸混合酸5ml，继续加热至糊状取下，加浓HCl2ml和20ml蒸
馏水溶解，加热5分钟，转移至50ml容量瓶中，热水洗涤，冷却后定容，过滤至干净的小药瓶中备用。
4 果实全氮的测定（凯氏定氮法）
利用凯氏定氮仪测定，吸取定容后消煮液10.00ml（5ml），注入消煮管中，连接在定氮仪的蒸馏处，(手动)加40%NaOH 3s，另取150ml三角瓶，内加
20ml2%H
3BO
3
-指示剂溶液，连接在定氮仪的馏出口处，管口置于液面以下，开始
蒸馏。
用盐酸标准溶液滴定馏出液由蓝绿色突变为紫红色（H
3BO
3
-指示剂溶液的颜
色），同时进行空白液的蒸馏测定，以校正试剂和滴定误差。
5 果实全磷的测定（钒钼黄吸光光度法）
吸取定容后消煮液10.00ml（5ml）放入50ml容量瓶中，加两滴二硝基酚指示剂，滴加6mol/lNaOH（或更高浓度）中和至刚成黄色，加入10.00ml钒钼酸铵试剂，用水定容。
30分钟后用1cm光径的比色杯在波长440nm处进行测定，以空白液调节仪器零点。
标准曲线：准确吸取50mg/lP标准液0，1，2，5，8，10，15ml分别放入50ml 容量瓶中，按上面的步骤显色，即得0，1，2，5，8，10，15mg/lP的标准系列溶液，与待测液一起测定，读取吸光度，同时进行空白测定。
6果实全钾的测定（火焰光度法）
吸取定容后消煮液10.00ml放入50ml容量瓶中（吸取1ml加入10ml超纯水放于15ml离心管中），用水定容。
直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数，同时进行空白测定。
标准曲线：准确吸取100mg/L K标准液0，2，10，20，30，40（0，0.5，1，
2.5，5.0，10.0，20.0）ml分别放入100（50）ml容量瓶中，加5ml浓H
2SO
4
（加5ml
空白液），加水定容。
即得0，2，10，20，30，40（0，1，2，5，10，20，40）mg/lK的标准系列溶液。
以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度，然后从稀到浓以此测定，记录检流计读数。
7 果实铁、锰、铜、锌的测定（原子吸收分光光度法）
将灰化定容好的溶液稀释1、3、6、16、21、51一系列浓度，用原子吸收分光光度计选择合适稀释倍数测定铁、锰、铜、锌，同时进行空白测定。
标准曲线：用标准贮备液稀释为所要求的系列标准液进行测定。
8 果实硼的测定（姜黄素比色法）
吸取灰化定容好的溶液1ml放入瓷蒸发皿中，加入4ml姜黄素—草酸溶液（现用现配），略加摇动均匀，在55±30C水浴上蒸发至干，并且继续在水浴上烘干15分钟，除去残余的水分。
在蒸发与烘干过程中现出红色。
加20ml95%酒精溶解，在550nm波长处比色，用酒精调节比色计零点，同时进行空白测定。
标准曲线：分别吸取0.1，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/lB标准系列溶液各1ml，放入瓷蒸发皿中，加4ml姜黄素—草酸溶液（现用现配），同上述步骤显色和比色。
9 果实钙、镁的测定（原子吸收分光光度法）
将灰化定容好的溶液稀释1、*3、*6、*10、16、21、51一系列浓度，用原子吸收分光光度计选择合适稀释倍数测定钙、镁，同时进行空白测定。
标准曲线：用标准贮备液稀释为所要求的系列标准液进行测定。
