植物營(yíng)養(yǎng)的物理化學(xué)研究方法

關(guān)于植物營(yíng)養(yǎng)的物理化學(xué)研究方法第1頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第一節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)的熱力學(xué)研究方法一、基本原理：（一）自由能：指體系總能量中，具有作有用功本領(lǐng)的那部分能量，或者說(shuō)可被人們利用的那部分能量。自由能越高越不穩(wěn)定，所以，自由能具有自動(dòng)降低至最小值的趨勢(shì)。第2頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在土壤這個(gè)多組分體系中，自由能（G）是溫度（T）、壓力（P）以及各組分摩爾數(shù)（n）的函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

G=f（T、P、n1、n2…nK）K為土壤中各組分摩爾數(shù)。當(dāng)體系中有一個(gè)微小的變化時(shí)，自由能也隨之有一個(gè)微小變化，即對(duì)自由能G的全微分：第3頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第4頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于土壤中養(yǎng)分變化的始態(tài)和終態(tài)都是在同一條件下進(jìn)行的，所以可視為恒溫恒壓過(guò)程，即dT＝0，dp=0,從而上式變?yōu)椋旱?頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月令…第6頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月則上式變?yōu)槭街校悍Q為養(yǎng)分i的化學(xué)位（勢(shì)），它等于偏摩爾自由能偏摩爾自由能的物理意義：在體系中溫度T、壓力P和除i組分以外各組分的摩爾數(shù)nj都保持不變的條件下，體系自由能隨i組分摩爾數(shù)而變化的變化率。第7頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）化學(xué)位（勢(shì)）：

是物質(zhì)轉(zhuǎn)移的強(qiáng)度因素，也是物質(zhì)轉(zhuǎn)移的動(dòng)力。在土壤養(yǎng)分中的應(yīng)用：

當(dāng)土壤中養(yǎng)分從固相向液相轉(zhuǎn)移時(shí)，其偏摩爾自由能即化學(xué)位（勢(shì)）就發(fā)生變化，土壤這樣不均勻的體系中，養(yǎng)分從化學(xué)位勢(shì)較高的一相，向化學(xué)位勢(shì)較低的一相移動(dòng)，因此，兩相化學(xué)位勢(shì)之差就可以判斷養(yǎng)分移入液相傾向的強(qiáng)弱，即養(yǎng)分的有效程度。第8頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在熱力學(xué)中，自由能是求不出絕對(duì)值的，因此，人為規(guī)定某一狀態(tài)作為參照，稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，借以求得物質(zhì)在其它非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自由能的相對(duì)值，在溫度為T，壓力為1atm下的純物質(zhì)，即為該物質(zhì)在T溫度下的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的自由能稱為標(biāo)準(zhǔn)自由能記作G0，此時(shí)自由能的表達(dá)式：第9頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)摩爾自由能來(lái)說(shuō)，則有因?yàn)榇肷鲜椒e分后得理論上這個(gè)公式適用于氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)第10頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)理想溶液的化學(xué)位勢(shì)類似的可得：對(duì)非理想溶液時(shí)，路易斯引入活度的概念，則上式修改為：式中，fiCi稱為i組分的活度,fi稱為i組分的活度系數(shù).第11頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、磷位（勢(shì)）及其計(jì)算（一）磷位（勢(shì)）：是用熱力學(xué)中化學(xué)位原理來(lái)表述土壤磷有效性的一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)。最早提出的磷位是指磷酸一鈣位，其化學(xué)位的表達(dá)式為：第12頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月則，Ca(H2PO4)2的離子活度為電解質(zhì)正負(fù)離子的平均活度為：第13頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月代入磷酸位表達(dá)式，則為：第14頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月將ln化為，并用p代表－得第15頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整理后得兩種狀態(tài)的化學(xué)位差上式中1/2pCa+pH2PO4,稱為磷位，但它不是真正的磷位，因?yàn)樗鄙僖粋€(gè)系數(shù)K，但不影響磷位高低的比較

第16頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）磷位的意義用來(lái)衡量土壤中磷的有效性，通常磷位越低，作物取走養(yǎng)分所付出的功就愈大，其有效性也就愈差。第17頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月適用于中性、弱酸性和酸性土壤；適用于石灰性土壤；石灰位，適用于一切土壤；適用于弱酸性和酸性土壤；第18頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）磷位計(jì)算實(shí)例P1181、計(jì)算原理：（1）磷酸解離第一步：H3PO4?H++H2PO4-[H+][H2PO4-]=K1[H3PO4]第二步：H2PO4-?H++HPO42-[H+][HPO4-]=K2[H2PO4-]第三步：HPO4-?H++PO43-

[H+][PO43-]=K3[HPO42-]第19頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)這些關(guān)系式可求出在不同pH條件下的各種磷酸離子量。因?yàn)橥寥纏H一般在3.5～8.5之間，所以在該范圍內(nèi)，其磷酸主要以H2PO4-

和HPO42-

兩種形態(tài)存在。此時(shí)有效磷濃度等于這兩種形態(tài)磷濃度之和即：第20頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、計(jì)算原理（2）求活度系數(shù)fi及活度根據(jù)前面的原理，要求pH2PO4-,必須先求活度，根據(jù)活度與摩爾濃度之間的關(guān)系，要先求活度系數(shù)。

根據(jù)路易斯關(guān)于離子強(qiáng)度的定義和德拜和休格爾提出離子強(qiáng)度與活度系數(shù)的關(guān)系可用下列公式求得f第21頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月離子活度可以自己求算，也可以在一些參考書上查找，但要注意離子活度與離子強(qiáng)度（離子濃度有關(guān)）第22頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、計(jì)算原理（3）求活度ai：根據(jù)磷酸解離反應(yīng)式和離子活度與濃度的關(guān)系式，可求得活度.式中f1,f2分別為H2PO4-和HPO42-的離子活度系數(shù)。又因CHPO4=CP-CH2PO4,代入上式得：第23頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)推導(dǎo)整理得：第24頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同樣可求出：從而知道了磷的總濃度Cp，pH，f1,f2即可算出第25頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、計(jì)算舉例磷位計(jì)算方法：稱土50g，加100ml0.01mol/LCaCl2，搖動(dòng)30分鐘，過(guò)濾，在濾液中測(cè)定pH，P，Ca和Mg的含量，在酸性土上則測(cè)其Fe、Al含量，設(shè)測(cè)得Ca=520mg/L，相當(dāng)于0.520/40=0.013mol/L，則Cca=1.3x10-2mol/L，Cl的濃度為Ca的2倍，CCl=2.6X10-2mol/LpH=4.85Cp=1.29mgP2O5/L，相當(dāng)于0.56mgP/L=1.8X10-5mol/L第26頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）求離子強(qiáng)度和活度系數(shù)因?yàn)榻嵋菏荂aCl2，其它離子濃度很低，故這里求離子強(qiáng)度只考慮Ca和Cl離子。根據(jù)前面公式求離子強(qiáng)度及計(jì)算活度系數(shù)f，對(duì)于一價(jià)Cl:同樣，可求得f二價(jià)＝0.46，fH=0.89。這些數(shù)據(jù)可從相關(guān)表中查得。第27頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）求氫離子活度αH測(cè)得pH=4.85，那么，[H]=1.5×10-5mol/L。于是，氫離子活度αH=fH.[H]=1.25×10-5mol/L。第28頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）求αCa和PCa已知Cca=1.3×10-2mol/L，鈣離子的活度αCa=fCa×Cca=0.598×10-2mol/LpCa=-lgαCa=2.221/2pCa=1.11第29頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）求αH2PO4和pH2PO4

=1.48×10-5mol/L則pH2PO4=4.83第30頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）計(jì)算磷位勢(shì)1/2pca+pH2PO4=5.94磷位的大體臨界值為7，當(dāng)1/2Pca+PH2PO4>7時(shí)，土壤可能缺磷。第31頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第二節(jié)評(píng)價(jià)植物營(yíng)養(yǎng)的其他研究方法一、土壤系統(tǒng)熵研究方法（一）土壤系統(tǒng)熵:是土壤系統(tǒng)中單位物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中勢(shì)能的耗損。在土壤營(yíng)養(yǎng)與肥力評(píng)判中，土壤系統(tǒng)墑就是表達(dá)投入土壤中的能源物質(zhì)。例如，肥料，能轉(zhuǎn)變成多少功，有機(jī)質(zhì)或有機(jī)肥料是投入土壤中最主要的能源物質(zhì)，有機(jī)質(zhì)在土壤中的分解與合成實(shí)際上就是能量的轉(zhuǎn)變。土壤系統(tǒng)熵越低（一般是負(fù)值），則土壤營(yíng)養(yǎng)狀況或土壤肥力越高，反之系統(tǒng)熵越高（一般是正值）則土壤營(yíng)養(yǎng)狀況或土壤肥力越低。第32頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(二）土壤系統(tǒng)熵的計(jì)算SE=S0+S1S0：起始?jí)?表征土壤基礎(chǔ)肥力，它代表沒(méi)有投入前土壤的自然生產(chǎn)力，它可用以評(píng)判土壤肥力類型。S1

：投入墑，指在農(nóng)田種植過(guò)程中，由于投入而引起土壤的墑變。它可以用來(lái)表征投入后土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，也可檢驗(yàn)投入效益。

第33頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、土壤系統(tǒng)熵的計(jì)算公式：式中DN為腐殖質(zhì)和有機(jī)氮的礦化率，全國(guó)DN平均數(shù)＝2.75，和k1分別表示腐殖質(zhì)和農(nóng)作物種子的析能系數(shù)分別為11×106和8×106第34頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、河北省曲周縣三種土壤的系統(tǒng)熵及其評(píng)判第35頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月土壤

有機(jī)質(zhì)

全N施氮量

施P2O5量

對(duì)照產(chǎn)量

施N產(chǎn)量

土壤系統(tǒng)熵×106J

（%）

（kg/0.07ha）

S0S1SE

Ⅰ1.340.08700282.9--145.980362.4-39.5-185.4160368.0-2.6-148.484.5422.0-99.2-245.1Ⅱ1.080.07700196.6-93.380242.5-5.9-99.2160236.5+19.9-73.484.5333.3-96.7-19.0Ⅲ0.920.0640082.3+33.480108.2+14.1+47.5160103.2+29.3+62.784.5150.6-28.3+5.1第36頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、土壤電超濾（EUF）研究方法（一）研究概況EUF法是Electro-ultrafiltration的縮寫，是電滲析與超微孔過(guò)濾相結(jié)合的物理化學(xué)方法。1925年由德國(guó)Bechold首次提出，1929年以后，Kottgen等人將此法應(yīng)用于土壤測(cè)試，并不斷改進(jìn)；1971年德國(guó)Nemeth根據(jù)田間試驗(yàn)校驗(yàn)結(jié)果，把原EUF的恒電壓和恒溫裝置改為可變壓和變溫的電子計(jì)算機(jī)自控程序儀器；1976以來(lái)，EUF不斷改進(jìn)和應(yīng)用，在推薦施肥中取得了良好的效果。第37頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）EUF的特點(diǎn)（與常規(guī)傳統(tǒng)化學(xué)浸提方法相比）1、以水作為浸提劑，通過(guò)變溫變壓近似地模擬植物根系在土壤中通過(guò)質(zhì)流和擴(kuò)散吸取土壤溶液中養(yǎng)分的過(guò)程，避免了化學(xué)試劑對(duì)土壤礦物組成及理化性質(zhì)的影響，從而達(dá)到較合理地提取土壤養(yǎng)分的目的。第38頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、EUF法與傳統(tǒng)浸提方法相比，更近似于土壤在生長(zhǎng)季節(jié)中養(yǎng)分的自然運(yùn)移狀態(tài)。3、由于采用了變溫變壓，浸提出養(yǎng)分有效性不同，隨著浸提過(guò)程的不斷進(jìn)行，浸提出的養(yǎng)分在電壓與減壓抽濾的作用下不斷地被移出中室，不致發(fā)生土壤容易中養(yǎng)分的再吸附，因此EUF法是一種非平衡的浸提方法。不僅可以測(cè)定浸出養(yǎng)分的量，而且可以測(cè)出養(yǎng)分的釋放速率，反應(yīng)養(yǎng)分的供應(yīng)動(dòng)態(tài)。第39頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）EUF儀器構(gòu)造與工作原理原理：在可變電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)離子為陰極所吸引，而陰離子為陽(yáng)極所吸引，由于溶解和吸附的離子不能達(dá)到平衡，使吸附的離子不斷釋放到溶液中，陽(yáng)離子的解吸速率和磷酸鹽，碳酸鹽的溶解速率與所加電壓成正比與土壤對(duì)離子的結(jié)合成反比。第40頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)：陰極：吸引陽(yáng)離子，發(fā)生還原反應(yīng)2Na++2e→2Na02Na+2H20→2NaOH+H2+Q其它陽(yáng)離子的作用與Na相似，均以氫氧化物存于陰極室。除K、Na、Ca外，大部分Mg及重金屬元素以氫氧化物沉淀積在陰極濾紙上，并不進(jìn)入慮液。第42頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月陽(yáng)極：吸引陰離子，發(fā)生氧化反應(yīng)。NO3--e→[NO3].[NO3].+H2O→NO3-+[OH].+H+

2[OH].→H2O+1/2O2兩極反應(yīng)產(chǎn)生的H+和OH-不斷隨著溶液排出中室，中室pH的變化減至最小程度。第43頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電壓變化：0-5min電壓50v溫度20℃5-30min電壓200v溫度20℃30-35min電壓400v溫度20℃或80℃前兩項(xiàng)浸提出的為有效養(yǎng)分（其結(jié)果與生物有效養(yǎng)分有較好的相關(guān)性），最后一項(xiàng)浸提出的是貯備態(tài)養(yǎng)分。第44頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意：若測(cè)定其中的K、Na、Ca則每5分鐘取陰極室中的K、Na、Ca，（同時(shí)把陽(yáng)極室中提取液丟棄，或用于分析其中的NO3-和SO42-等陰離子的含量）測(cè)定其中的K、Na、Ca，據(jù)此做出EUF-K解吸曲線第45頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第46頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月說(shuō)明1、0－10分鐘解吸的鉀量表示強(qiáng)度因素（溶液中濃度）2、0－35分鐘解吸的鉀量表示容量因素3、5－10分鐘內(nèi)解吸的鉀量，即曲線上的線段AB。4、30－35分鐘內(nèi)解吸的鉀量即曲線上的線段CD。表示緩沖容量，CD越大，則整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)土壤溶液中鉀的濃度也越高，所以，AB/CD越大，則土壤對(duì)鉀的固定能力越低，若AB/CD≧3,則土壤不固定鉀。第47頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）EUF法在土壤肥力與植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)科中的應(yīng)用第48頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、鑒定土壤中的碳酸鹽用三組分超濾即0-10min（20℃），10-30min（20℃），30-35min（80℃）在控流條件下測(cè)試EUF-K和EUF-P，并按下式計(jì)算和判別：碳酸鹽土壤非碳酸鹽土壤第49頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、指導(dǎo)鎂肥的施用按常規(guī)分別測(cè)定鎂（Mg），超濾后把陰極（K）的濾紙浸在1mol/LHCl中，24h再測(cè)定Mg，把三組分Mg的量與超濾后陰極濾紙浸在1mol/lHCl中測(cè)定Mg的量之和為該土壤中Mg的總量，若Mg的總量<4-5mg/100g土?xí)r必須施用鎂肥（德國(guó)指標(biāo)）第50頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、土壤全氮與EUF-NO3的換算

換算式：EUF-NO3（20℃）=0.0029Nkj+0.03r=0.93**EUF-NO3（80℃）=0.007Nkj-0.057r=0.97**第51頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、EUF-K對(duì)土壤粘土礦物類型的判別

分別在20℃和80℃控流條件下測(cè)定EUF-K量并按下式計(jì)算和判別：80℃EUF-K值/20℃EUF-K值=0.1-0.2高嶺土類型80℃EUF-K值/20℃EUF-K值>0.5-1.0伊利石類型第52頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、根據(jù)EUF-NO3換算土壤剖面無(wú)機(jī)氮（Nmin）

根據(jù)德國(guó)Gissen大學(xué)Mengel教授的研究，可從EUF-NO3換算Nmin，為氮肥推薦施肥提供依據(jù)，換算公式如下：Nmin=0.95EUF—NO320℃-0.44r=+0.96***第53頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、EUF-吸光量（EUF-Q)表征土壤有效氮的測(cè)定第54頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、植物根對(duì)養(yǎng)分離子吸收的動(dòng)力學(xué)研究一、研究目的和意義通過(guò)測(cè)定植物根系養(yǎng)分離子吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)可以描述根系養(yǎng)分吸收特性、闡明吸收效率的機(jī)理，預(yù)測(cè)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收（由養(yǎng)分吸收動(dòng)力學(xué)方程式和根系從土壤中吸收養(yǎng)分的數(shù)學(xué)模型共同得出），評(píng)價(jià)植物基因型對(duì)環(huán)境養(yǎng)分狀況的適應(yīng)性。第55頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如:（1）具有高Vmax和低Km的植物能適應(yīng)廣泛的營(yíng)養(yǎng)條件；Vmax和Km均高的植物適于高濃度的養(yǎng)分條件，低Vmax和Km的植物適應(yīng)低養(yǎng)分狀況，低Vmax和高Km植物在任何條件下都是不利的）.第56頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）可以鑒定和篩選吸收高效基因型從理論上講高Vmax、低Cmin（Cmin稱為臨界濃度，該值越小，植物吸收能力越強(qiáng)，耐瘠能力越大）和Km意味著高效率的養(yǎng)分吸收，篩選高Vmax、低Cmin和Km的品種或用這些性狀來(lái)育種，可以改善品種的吸收效率）。第57頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、養(yǎng)分離子吸收動(dòng)力學(xué)方程的建立(一）原理：Ep-stein（埃普斯坦）等認(rèn)為根系對(duì)離子吸收的動(dòng)力學(xué)過(guò)程可以用描述酶促反應(yīng)的米氏（Michelis-Menten）方程模擬：

K1K3M++R?MR?R`+M+K2K4第58頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

S＋E ES E＋P底物酶酶－底物酶產(chǎn)物

S’＋C ES C＋S

離子(外)

載體離子－載體

載體離子(內(nèi))K1 K3K2K1 K3K2

第59頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

離子泵假說(shuō)圖示ATP酶陰離子載體ATPH2PO3＋＋ADP－

+H2OOH－+ADPK＋、Na＋H＋OH－陰離子＋H2OH＋＋H3PO4

① ②外界膜細(xì)胞質(zhì)②離子運(yùn)輸過(guò)程可見(jiàn)：陽(yáng)離子的吸收實(shí)質(zhì)上是H＋的反向運(yùn)輸；

陰離子的吸收實(shí)質(zhì)上是OH－的反向運(yùn)輸?shù)?0頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月H+-ATPase第61頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)離子從膜內(nèi)向外部運(yùn)輸是可以忽略的，即K4=0，則其中Km稱為米氏常數(shù)，可反應(yīng)載體對(duì)離子的親和性，該值越大，說(shuō)明載體對(duì)離子的親和力越小，反之。第62頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月離子吸收速率可由下式描述其中，V為離子吸收速率，Vmax為最大吸收速率，C是介質(zhì)離子濃度。介質(zhì)離子濃度與吸收速率關(guān)系的飽和曲線如圖所示。第63頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根系吸收離子動(dòng)力曲線1/2ImaxKm離子濃度（C）Km等于V=1/2Vmax時(shí)的介質(zhì)離子濃度第64頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第65頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）離子吸收動(dòng)力學(xué)方程建立的技術(shù)

要建立動(dòng)力學(xué)方程關(guān)鍵是確定米氏方程的有關(guān)參數(shù)：方法是對(duì)式兩邊取倒數(shù)使其變?yōu)榫€性方程：第66頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月然后：繪成對(duì)坐標(biāo)圖后可獲得一條斜率為的直線（如圖），進(jìn)而求出參數(shù)Vmax和Km（當(dāng)V=1/2Vmax時(shí)的介質(zhì)濃度）第67頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

斜率=Km/Vmax1/C

1/V

截距=1/Vmax1/Km第68頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第69頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月修正后的養(yǎng)分吸收動(dòng)力學(xué)方程為

Vn—進(jìn)入植物根的離子凈流入量，稱為凈吸收速率；

Vmax—離子的最大吸收速率；

C—介質(zhì)（土壤溶液或營(yíng)養(yǎng)液）的濃度；Cmin—稱為臨界濃度或最低平衡濃度，是離子的吸收速率等于零時(shí)，介質(zhì)中該離子的最低濃度；

Km—為米氏常數(shù)，其意義是當(dāng)離子吸收速率等于最大吸收速率一半，Vn=1/2Vmax時(shí)介質(zhì)的離子濃度；

第70頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第71頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）獲得離子吸收動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)常用的方法

1、耗竭試驗(yàn)法2、同位素標(biāo)記試驗(yàn)法3、流動(dòng)培養(yǎng)法等第72頁(yè)，課件共83頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）用耗竭試驗(yàn)法求養(yǎng)分吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)1、測(cè)定方法：使植株在無(wú)該養(yǎng)分離子培養(yǎng)液或無(wú)離子水中培養(yǎng)一段時(shí)間，使植物處于饑餓狀態(tài)。然后移至一定濃度的培養(yǎng)液中，并按一定時(shí)間間隔測(cè)定植物對(duì)養(yǎng)分離子吸收量。得到耗竭時(shí)間和離子濃度變化的關(guān)系曲線。第73頁(yè)，課件共