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。