根系表面積及其活性的測定方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上根系表面積的測定測定根系表面積的方法很多，可歸納為直接測量法和間接測量法兩類。直接測量法是測定大量的單根的平均直徑以及測量每個樣品的總根長，按s=RL（R：直徑；L：總長）公式來估算根系表面積。此法工作量大，精度差。間接測量法有染色液蘸根法、重量法、滴定法和葉面積儀法。重量法是將洗凈風(fēng)干根浸入濃硝酸鈣溶液中10秒鐘后撈出，由浸根前后硝酸鈣溶液的重量差做為相對值來表示根系的表面積。滴定法是將洗凈風(fēng)干的根系浸入3mol.L-1的HCl溶液中（500ml）15秒鐘后撈出，將根懸吊放置5分鐘，除去多余的鹽酸后再浸入蒸餾水（250ml）漂洗10分鐘以上，取浸過根系的鹽酸和水各1

2、00ml，用0.3mol.L-1的NaOH進(jìn)行滴定（以酚酞為指示劑），以NaOH的滴定值（ml單位）相對表示根系的面積。如果選用完整而已知面積的根系，即可作出標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行絕對測定。葉面積儀法是將洗凈吸干附著水的根系，浸入到0.2 mmol.L-1的甲烯藍(lán)溶液中1.5分鐘，撈出用吸水紙吸干附著溶液，將根散鋪在透明塑料薄膜上成長條形注意不能重疊，再把多余的塑料薄膜折蓋并夾住根系，用光電葉面積儀（如用L1-3000型葉面積儀）象測葉面積一樣測定，所的測定值再乘以值（假定根為圓拄形），即為根系總面積。據(jù)此認(rèn)為此法對于根直徑小于1mm是誤差較大。如果根系不透明時(shí)不必染色。應(yīng)用比較普遍的是染色液蘸根法，這

3、種方法不僅可以測定總吸收面積還可以區(qū)分活躍吸收面積。1 方法原理根據(jù)沙比寧等的理論，認(rèn)為植物根系對物質(zhì)的吸收最初具有吸附的特性，并假定此時(shí)被吸附物質(zhì)是以單分子層形式均勻的覆蓋在根系表面。之后在根系的活躍部分把原來吸附著的物質(zhì)解吸到細(xì)胞中去，根系又可以繼續(xù)吸附。因此可以根據(jù)根系對某種物質(zhì)的吸附量來測定根的吸收面積。一般用甲烯藍(lán)作為被吸附物質(zhì)，其被吸附的數(shù)量可以根據(jù)供試液濃度的變化用比色法準(zhǔn)確的測出。據(jù)沙比寧測定1mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)可覆蓋1.1平方米的面積，據(jù)此可以求出根系的總吸收面積。當(dāng)根系在甲烯藍(lán)溶液中已經(jīng)達(dá)到吸附飽和而仍留在溶液中時(shí)，根系的活躍部分能把原來吸附的物質(zhì)吸收到細(xì)胞中去，因而可

4、以繼續(xù)吸附甲烯藍(lán)。從后一個吸附量可求出活躍吸收面積，可作為根系活力的指標(biāo)。2 儀器藥品分光光度計(jì)；小燒杯；量筒（50ml）;移液管；容量瓶；試管；試管架；吸水紙；剪刀；鑷子；0.0002mol.L-1甲烯藍(lán)溶液：75mg甲烯藍(lán)溶解定容至1000ml(0.075mg.ml-1)；0.01mg.ml-1甲烯藍(lán)溶液：取0.0002 mol.L-1的甲烯藍(lán)溶液13.4ml加水定容至100ml。3 測定方法（1）繪制甲烯藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線。取7支試管編號，按下表配成甲烯藍(lán)系列標(biāo)準(zhǔn)液：試管號12345670.01mg.ml-1甲烯藍(lán)液加入量（ml）0123456加蒸餾水量（ml）10987654甲烯藍(lán)液濃度（

5、mg.ml-1）00.0010.0020.0030.0040.0050.006把各管混勻后，用分光光度計(jì)在660nm下測定光密度并繪制濃度光密度曲線。（2）將根系洗凈用吸水紙吸干表面附著水，將根浸在盛水的量筒中測定根系的體積（或用根系體積測定裝置）。（3）把0.0002mol.L-1的甲烯藍(lán)溶液，分別倒入3個編號的燒杯中，每杯中溶液的量約10倍于根系體積，準(zhǔn)確記下每杯的溶液用量。（4）從量筒中取出根系，用吸水紙把水吸干，注意勿傷根系。然后放入第一個盛有甲烯藍(lán)溶液的小燒杯中，浸1.5分鐘后立即取出，使根系上多余的甲烯藍(lán)溶液流回到原燒杯中去。再放入第二個小燒杯中浸1.5分鐘，取出后同樣使根系上多余

6、的甲烯藍(lán)溶液流回到原燒杯中去。最后再浸入第三個小燒杯中1.5分鐘，取出后使根系上多余液體流回到燒杯中去。（5）從上述三個燒杯中各取出1ml甲烯藍(lán)溶液，分別加入三個試管各稀釋1-10倍，搖勻后在660nm下測定光密度，并在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的濃度（mg.ml-1）。再乘以稀釋倍數(shù)，即為浸根后溶液的甲烯藍(lán)濃度，如浸根后溶液濃度降低很多，也可不經(jīng)稀釋直接測定光密度。（6）結(jié)果計(jì)算總吸收面積 （m2）=【（C0-C1）×V1（C0-C2）×V2】×1.1活躍吸收面積 （m2）=【（C0-C3）×V3】×1.1活躍吸收面積 （%）=活躍吸收面積（m2）/

7、總吸收面積（m2）×100比表面積 =根系總吸收面積（cm2）/根的體積（cm3）式中： C0-甲烯藍(lán)溶液原濃度（0.075mg.ml-1）C1、C2、C3-分別為1、2、3燒杯浸根后溶液的濃度（mg.ml-1）V1、V2、V3-分別為1、2、3燒杯中加入的0.0002mol.L-1甲烯藍(lán)溶液的體積（ml）。根系氧化還原力的測定根系氧化還原力與呼吸作用有著密切的關(guān)系，它是根系活力的重要表現(xiàn)。-萘胺能被根系所氧化，當(dāng)根系的氧化力增大時(shí)，有氧呼吸旺盛，吸收養(yǎng)分的能力也增強(qiáng)，所以對-萘胺的氧化力可作為根系活力的重要指標(biāo)。1 方法原理吸附在根表面的-萘胺會被根系所氧化，生成紅色的2-羥基-1

8、-萘胺而沉淀于有氧化力的根的表面，使這部分根染成紅色。據(jù)認(rèn)為該反應(yīng)是在過氧化物酶的催化下進(jìn)行的，該酶的活力愈強(qiáng)，對-萘胺的氧化力也愈強(qiáng)，染色也愈深。故可根據(jù)根表面染色的深淺，定性的判斷根的活力。定量測定是根據(jù)-萘胺與根系接觸一定時(shí)間后-萘胺量的減少量來確定。-萘胺在酸性環(huán)境中與對氨基苯磺酸和亞硝酸鹽作用生成紅色的偶氮燃料，就可以用比色法來測量-萘胺含量。2 儀器藥品分光光度計(jì)；天平（1/萬）；燒杯（500ml）；移液管（10ml,2ml,1ml）；刻度試管（20ml）；試劑瓶（60ml或100ml）；試管架；容量瓶（100和1000ml）；量筒；三角瓶（100ml）；黑蠟光紙；濾紙；棕色瓶。1

9、) 40ppm-萘胺：準(zhǔn)確稱取0.1g-萘胺溶于5ml左右酒精，溶解后加水定容至100ml，成1000ppm母液貯于棕色瓶中暗處保存。用前稀釋25倍。2) 1%對氨基苯磺酸溶液：稱1g對氨基苯磺酸溶于100ml30%乙酸中，水浴加熱。3) 100ppm亞硝酸鈉溶液：稱0.1g亞硝酸鈉溶于1000ml蒸餾水中。4) 067mol.L-1的磷酸緩沖液（pH7）：稱取分析純磷酸氫二鈉11.864g溶于1000ml蒸餾水中，為A液。稱取磷酸二氫鉀9.073g溶于1000ml蒸餾水中為B液，用時(shí)A液60ml,B液40ml混合而成。3 測定方法定性觀察：取20ppm-萘胺-萘胺溶液500ml加入燒杯，把帶

10、有地上部的根（離體根染色程度降低）浸入其中，并在燒杯周圍用黑紙包住，在室溫下靜置24-26小時(shí)后觀察染色程度。新根和稍老的側(cè)根都能染成分紅色。變黑根及爛根不染色。定量測定：（1）繪制-萘胺標(biāo)準(zhǔn)曲線：用40ppm-萘胺溶液配成5、10、20、30、40ppm的系列溶液，取6支20ml的刻度試管編號，1號加1ml水和1ml磷酸緩沖液為對照。2-6號分別加入不同濃度的-萘胺溶液各1ml，磷酸緩沖液1ml。然后再向各管加入10ml蒸餾水、1%對氨基苯磺酸1ml和100ppm亞硝酸鈉溶液1ml，混勻置室溫（20-25）下5分鐘使之顯色。最后加蒸餾水使整個容積為20ml。搖勻后20-60分鐘內(nèi)在510nm

11、波長下測定光密度，以-萘胺含量（ppm即ug.ml-1）為橫坐標(biāo)，以光密度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）將待測根系洗凈吸干附著水稱取1g放入100ml三角瓶中，加40ppm-萘胺溶液和磷酸緩沖液各25ml混勻。（3）靜置5-10分鐘后（根的迅速吸附已經(jīng)完畢），從瓶中取出2ml 溶液放入20ml刻度試管。將其余的溶液塞好瓶塞后，放在振蕩器上，在25下振蕩3-6小時(shí)（如無振蕩器時(shí)要在反應(yīng)期間，定時(shí)的搖動）。反應(yīng)時(shí)間完畢后再取2 ml溶液放入另一刻度試管。因?yàn)?萘胺溶液會自動氧化，同時(shí)要同時(shí)做無限的同樣操作的空白實(shí)驗(yàn)（根樣最好是用整根；用切碎的根，-萘胺的氧化量會意外增加）。（4）在上述兩次及空白試驗(yàn)所吸取的2ml測定液中，各加入10ml蒸餾水，混勻后再加入1%對氨基苯磺酸1ml和100ppm的亞硝酸鈉溶液1ml混勻，置于室溫下5分鐘使之顯色，然后加入蒸餾水，使整個容積為20ml，在20-60分鐘內(nèi)用510nm波長下進(jìn)行比色，讀取光密度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出-萘胺含量。（5）結(jié)果計(jì)算根系對-萘胺的生物氧化量Y（ug.g-1.hr-1）按下式進(jìn)行計(jì)算Y=【（A-B）-（C-D）】×E/t.w式中：A-第一次取