土壤农作学实验指导书最终概要.docx

1、土壤农作学实验指导书最终概要土壤学与农作学及微灌工程技术试验指导书新疆农业大学水利与土木工程学院农业水利工程及水土保持教研室实 验 规 则1. 做好实验前的预习及准备。每次实验前务必将指定项目的实验指导仔细阅读，熟悉每项实验的目的、原理、方法和操作程序，并复习教材或笔记中有关部分，使实验进行时能独立操作及分析实验结果2. 保特室内安静，在实验中不得随意走动或谈话，以免影响他人实验。3. 要爱惜国家财物。每一位同学应本着爱护国家资财及节约的精神，对器具谨慎使用，如有损坏，应立即报告指导教师，并进行登记。 4. 遵守仪器、器具使用规定。贵重仪器使用时，应有教师在旁指导，未明了正确使用方法前，切勿乱

2、动，以免损坏仪器。凡属公用器具及药品，不得拿到自己桌上，用后应放回原处，以便他人使用。 5. 保特室内的清洁卫生。实验室不准随地吐痰或乱掷废纸屑。每次实验结束后，每组负责清洗并整理本组的实验器具及桌面，以养成良好的工作习惯；值日生应负责扫地、抹桌、倒污水等工作，以保特实验室的整洁。 6. 认真做好实验观察及实验报告。当实验有继续观察必要时，应按时观察。凡需同学负责照管的实验，必须按规定管理。 7. 实验完毕后，应按规定格式书写实验报告，并按指定日期交给指导教师批阅。实验报告内容应包括：实验日期；实验题目；实验目的；实验基本原理；实验材料、仪器设备、药品；实验方法与步骤；实验结果与分析。8. 实

3、验结果应根据自己实验所得如实记录，不得擅自修改。如因不严格按实验操作规程进行实验，而导致实验失败时，必须重做。试验一 土壤水分的物理性质的测定 土壤水分常数，是农田灌溉中，控制灌水上下限的重要土壤水分指标，因此对于农业水利工程专业，掌握土壤水分常数，特别是田间持水量的测定方法显得尤为重要。通常田间持水量的测定方法通常分为田测法和室内法（环刀法）。本节试验共分3个试验，包括：田间持水量、最大毛管持水量、全持水量的测定。 一、试验目的：通过试验，掌握田间持水量、最大毛管持水量、全持水量的测定方法。二 、试验仪器及步骤1 环刀法测田间持水量的测定（1）仪器用品：电子天平（感量0.01g）、环刀（10

4、0cm3）、土壤筛（筛孔1mm）、烘箱、铝盒、干燥器、滤纸、搪瓷盘等。（2）方法步骤： 1）用环刀采回原状土样，带回室内。在有孔的底盖中铺一层滤纸，盖在环刀的一端，并将此端向下，放在白糖磁盘中。向盘内加水，水面保持在距环刀上缘12mm处，切勿使环刀面上淹水。2）在相同的图层中采土，风干后通过1mm筛孔，装入另一个环刀中，装时要轻拍击实，并稍装满一些。 3）将经饱和的湿土环刀底盖打开，连同滤纸一起放在装有同类风干土的环刀上，为使其接触紧密，可在环刀上加压重物。4）两环刀接触8小时后，从原状土中取土1020g，至于铝盒中，立即称重，计为m盒+湿土，将铝盒置于烘箱中，在105110条件下，烘至恒重（

5、68h），再称重，计为m盒+干土，根据公式计算出土壤质量含水量，此即为接近土壤的田间持水量。本试验要进行23次重复，重复间允许误差为1%。2毛管持水量的测定（1）仪器用品：电子天平（感量0.01g）、环刀（100cm3）、烘箱、铝盒、干燥器、滤纸、搪瓷盘等。（2）方法步骤： 1）用环刀采回自然土样23个（取土方法同土壤容重测定取土法），将两端切齐，带回室内。2）将环刀有孔盖的一端垫上滤纸，直立放入盛有薄水层（内放湿毛巾）的搪瓷盘内。盘内水层维持在23mm左右。水分通过毛管作用沿毛管孔隙上升，使环刀内土面呈现湿润（约12个小时左右可达到饱和）时，进行称重（准确到0.1g）3）称重后再将环刀放入盘

6、内，继续吸水2小时左右，取出再称重，直至达到恒重为止。4）从环刀中心取土1520g，放入铝盒，称重（精确到0.01g）。5）将铝盒放入105110oC烘箱中烘干至恒重（精确到0.01g）。再按照烘干法计算含水量。3 全持水量测定（1）仪器用品：电子天平（感量0.01g）、环刀（100cm3）、削土刀、烘箱、滤纸、大烧杯等。（2）方法步骤： 1）用环刀采回自然土样23个（取土方法同土壤容重测定取土法），将两盘切齐，带回室内。将环刀有孔盖的一端垫上滤纸，直立放入盛水的大烧杯中，使杯中的水面几乎与环刀筒面一样高度（但不能淹没环刀筒面，以免封闭空气，影响饱和水量），放置412小时，直至土壤表面现水为止

7、。2）从杯内取出环刀，擦干称重，再放入盛水的烧杯内24小时，再取出称重，直至恒重。3）将环刀内的土样全部取出，仔细混合，然后从中取出一部分土样，用烘干法测定出含水量，即为土壤的全持水量。烘干法测定土壤含水量记录表盒号盒重（g）盒+湿土重（g）盒+干土重（g）干土重（g）水分重（g）含水量（%）试验二 小液流法测定作物液水势科学实验证明：作物水分不足时，首先会灵敏地反映在水分生理上，利用各种水分生理指标指导灌水，能及时合理地保证作物生长发育对水分的需要，从而获得更高的产量。水分生理指标主要有叶水势、细胞液浓度和气孔开度等。植物体内的生理生化活动与其水分状况密切相关，而植物组织的水势是表示植物水分

8、状况的一个重要生理指标。目前，植物组织水势的测定主要有几种方法：小液流法、折射仪法、压力室法、露点法、热电偶法。前两种方法虽然简便，但精确性差。压力室法较适于测定枝条或叶柄导管的水势。露点法、热电偶法较适宜测定柔软叶片的水势，且精确度高，可在一定范围内重复测定叶片的水势，是较好的水势测定方法。植物的水势可作为制定灌溉的生理指标。一、试验目的：掌握作物的叶水势测定原理和测定方法，本次试验主要讲述小液流法。二、方法原理 将待测的作物叶组织浸入一系列不同浓度的蔗糖溶液中，作物叶组织便开始与蔗糖溶液进行水分交换。若叶组织的水势小于外界糖液的渗透势，则叶组织就会从糖液中吸水，而使糖液浓度变大。反之，则向

9、外排水而使糖液浓度降低。若二者相等则浓度不变，说明叶组织中溶液与糖液间的水分交换成动态平衡，亦即等渗浓度。故可根据糖液浓度的变化来测定作物组织的水势。小液流法又称浓度不变法。因糖液浓度的变化和比重有一定的相关性。将浸过叶组织的一系列不同浓度的糖溶液，经染色后，分别滴入相应浓度的未浸过叶片的糖液中，由于浓度和比重不同，使滴出的液滴出现向上或者向下的现象，而液滴不作上下流动的浓度，即为等渗浓度。据此可计算出被测叶组织的水势。三、材料、设备及试剂1. 材料：植物叶片；马铃薯块茎等。2. 仪器设备：钻孔器、毛细滴管、量筒、试管、试管架、试剂瓶、小滴瓶、温度计等。3. 试剂：1molL1蔗糖液；次甲基蓝

10、。四、实验步骤 1. 系列糖浓度配制1.1 取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1molL1蔗糖母液配成0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 molL1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。1.2 另取干燥洁净的小瓶6个，标明0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 molL1浓度，分别从甲组取相应浓度糖液1ml盛于小瓶中，随即塞上塞子，作为乙组。2. 取样及测定2.1选取生长一致的叶片，用直径为0.5cm的打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放1520片，（若采用植物块茎如马铃薯，先用打孔器钻取圆条，然后切成约

11、1mm厚圆片，每瓶放5片），立即塞紧塞子，放置40min左右，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。2.2 到预定时间后，各小瓶加入几粒次甲基蓝染色，摇匀，用毛细滴管，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出毛细滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出毛细滴管（注意勿搅动溶液），注意观察哪些管的小液滴往上移动，哪些管的小液滴往下移动，那一管的小液滴静止不动。如果某一管中的小液滴悬浮不动，则说明该管溶液与小液流的密度相等，也即植物组织与该浓度糖液间未发生水分净交换，植物组织的水势等于该糖液的水势，根据公式算出该糖液水势也即得出植物组织水势。若前一浓度溶液小液流下沉，而后一浓度溶液中

12、上浮，则组织的水势值介于两糖液水势之间，可取平均值计算。2.3 结果记录记录表如下： 叶组织水势记录表糖液浓度（mol/L）0.10.20.30.40.50.6小液流方向（用箭头表示）叶组织水势（105Pa）2 试剂用品（1）次甲基蓝（2）蔗糖溶液：取蔗糖342g溶于1L水中，此为1mol/L的蔗糖溶液。然后根据需要再稀释成各种不同浓度（如依次相差0.1或0.5mol/L）的一系列糖溶液备用。（3）用品：钻孔器、毛细滴管、量筒、试管、试管架、试剂瓶、小滴瓶、温度计等。3 操作步骤（1）将不同浓度的蔗糖溶液，分别以1ml和4ml，置于两组干燥洁净的试管中，塞好瓶塞，贴上标签，标明浓度。（2）用钻

13、孔器钻取待作物一定部位（如棉花一般是株顶部第四功能叶）的叶片（如没有钻孔器，用剪刀取同样大小的叶片也可），取相同的数量，分别投入盛有1ml蔗糖溶液的一组试管中，并使全部浸没于溶液中。（3）经过3040min后（此期间经常摇动试管），分别取微量的次甲基蓝粉末投入试管中，使溶液染色。（4）用毛滴细管（也可用1ml的移液管代替）吸取着色溶液（按顺序由底浓度到高浓度），分别放入相应浓度的4ml糖液的一组试管中。放时应注意将滴管尖端置于糖液的中央，缓缓滴出，并仔细观察着色溶液的小液流的运动方向。若液流运动方向向下，说明该溶液由于叶组织吸水而变浓，比重变大；若液流向上，则说明该溶液由于叶组织中排水而变稀，

14、比重变小；如果在某一浓度的溶液中小液滴静止不动，说明该溶液的浓度没有发生改变，此即等渗浓度。如果小液流在前一浓度的溶液中下沉，而在后一浓度的溶液中上升，则等渗浓度介于此两种浓度之间。4 结果结算找出等渗溶液浓度后，叶组织的水势就可以按照下式进行计算：w叶（105Pa）=-C糖RTi1.013式中：C糖糖溶液的浓度（mol/L）； R气体常数=0.082；T绝对温度=实验时温度+273； i等渗系数，蔗糖的等渗系数=1；1.013将以大气压为单位换算成以105Pa为单位的系数实验三作物细胞液浓度的测定作物组织细胞液浓度大小与作物的水分代谢、生长和抗性以及外界水分条件有密切关系。细胞液浓度愈大，说

15、明作物组织中的水分愈少，外界的供水状况差。因此，测定细胞液浓度可得知作物的需水情况，作为灌溉的生理指标。实验目的： 掌握利用阿贝折射仪测定细胞液浓度的原理和方法。1方法原理根据光学原理，当光线从某种透光介质射入另一种透光介质时，其方向便发生改变（即折射或折光）。由于折光率不同（入射角正弦值与出射角的正弦值之比）随介质的种类及浓度而异，亦随温度而变化。因此，在同一温度下，可以鉴别不同物质或同一物质的不同浓度。作物组织细胞液浓度在不同浓度的情况下，其折光率也不同。选取待测作物一定部位的叶片（或块根，多汁果实等）榨出细胞液汁液，置于阿贝折射仪（或手持糖量计）中观察，根据折光率的大小可迅速而简便地测出

16、细胞液浓度。2 仪器用品阿贝折射仪（或手持糖量计）、榨汁钳、打孔器、温度计、拭镜纸、小滴管等。3 操作步骤（1）在开始测定前，必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。如用标准试样则对折射棱镜的抛光面加12滴溴代萘，再贴上标准试样的抛光面，当读数视场指示于标准试样上之值时，观察望远镜内明暗分界线是否在十字线中间，若有偏差则用螺丝刀微量旋转小孔内的螺钉，带动物镜偏摆，使分界线相位移至十字线中心。通过反复地观察与校正。使示值的起始误差降至最小（包括操作者的瞄准误差）。校正完毕后，在以后的测定过程中不允许随意再动此部位。（2）榨取汁液。如待测作物样品为多汁的大型果实（如番茄、梨等）或块根、块茎，可将表面的

17、泥土洗净，用打孔器在待测部位打出圆柱状组织，切下适当的小块，置于榨汁钳上榨汁。小型多汁材料直接榨汁即可。如测定作物叶片汁液浓度，则最好在田间进行，选取有代表性植株，将待测叶片上的尘土擦净，取下后迅速将叶片叠成方块状，用榨汁钳榨出汁液。（3）用干净滴管吸取刚榨出来的汁液，滴23滴于折射棱镜表面，并将进光棱镜盖上，用手轮锁紧，要求液层均匀，充满视场，无气泡。打开遮光板，合上反射镜，调节目镜视度，使十字线成相清晰，此时旋转手轮并在目镜视场中找到明暗分界线的位置，再旋转手轮使分界线不带任何彩色，微调手轮，使分界线位于十字线的中心，再适当转动聚光镜，此时目镜视场下方显示的示值即为被测液体的折射率。视场中示值上半部读数，即为蔗糖溶液质量分数。（4）观察记录完毕后，用蒸馏水将棱镜上的汁液冲洗干净，用拭镜纸擦干。鉴于一般仪器均系标准温度（20oC）设计而成，在非标准温度测量时，若果要获得准确数据，则应进行修正。即利用温度修正表（见仪器说明书中的附表），在原有的读数上，加上（大于20oC）或减去（小于20oC）测定温度时的修正值，既得正确读数。手持糖量计的设计原理与阿贝折射仪相同，具体使用方法可参看说明书。用这种仪器进行测定，精度不如阿贝折射仪的。