植物分析部分
植物分析概论
本章要点：
1、了解植物分析的目的及测定项目。
2、了解植物分析的理论基础。
3、熟悉植物诊断的几个原则。
4、掌握植物样品采集与处理的方法。
5、掌握植物水分测定常用方法的原理及
适用范围。
6、掌握植物粗灰分测定的方法原理。
§ 概述
一、植物分析的目的及项目
1、植物营养诊断或作物组织分析的需要
（ 1）通过测定作物体内养分元素的含量，可以判
断作物体内养分的丰缺状况，找出营养状况的诊
断指标，为确定肥料施用时期和施用量提供科学
的参考数据，以达到经济合理施肥的目的。
（ 2）通过作物全株或某一部位的组织样品分析，可
以了解作物对养分的积累和转化动态，研究作物对
营养元素的吸收、转化和新陈代谢的规律。
（ 3）进行土壤、植物障碍因子的诊断分析，当植物
生长不正常时，可以进行植物分析以找到植物生长
的障碍因子（限制因子）。
**分析项目有：
元素总量：全 N,P,K,Zn等。
可溶性养分,NO3-N，酰胺、磷钾。
2、品质鉴定：
（ 1）定量分析农产品的有关的成分，以评价其营养价
值或工业原料的品级。如：小麦含蛋白质、氨基酸量、
淀粉含量、糖分。
（ 2）为了查明环境条件、水肥条件、耕作管理等因素
对作物产品品质的影响，以改良品种和提高栽培技术
水平。
（ 3）为了解收获物在贮藏过程中有关成分的变化，以
求妥善保藏，保质保量，减少损失增加收益。
**分析项目
a 例行分析,6项 -近似组成分析
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维、无氮浸出物
无氮浸出物 %=100%-前 5项 %
b 根据目的测定与经济价值有关的项目：
谷物收获物,蛋白质，淀粉，氨基酸；
果蔬,常测可溶性糖,Vc、纤维素等。
二、植物分析的理论基础
1、产量、植物养分浓度与养分供应量之间的关系：
Brown 1970年提出，植物体内营养元素浓度的变化
在一定程度上反映植物生长和产量的差异。这是应用
植物分析来进行植物营养诊断指导施肥的理论依据。
作物产量线随着养分供应量、养分浓度变化而变化
（ 1） 贫乏区,随着养分供应量增加，产量直线上升，
体内养分变化小，甚至有降低的趋势。
（ 2） 贫乏调节区,随着养分供应的增加，产量增加，
增加的幅度越来越小，但体内的养分浓度直线增加。
（ 3） 过度耗费区（奢侈吸收区）,随着养分供应量
的增加，产量下降，但体内养分的浓度却在增加。
通过分析，可以根据植物体内进行的养分浓度判断
作物的营养状况。
2、植物养分的临界浓度、最适浓度（或标准值）
（ 1） 养分的临界值,养分含量的某一值，当低于这
个值时，植物的生长量、产量显著下降，或某一元素
浓度的产量效应函数达到最高产量的 90%的养分浓度。
养分临界值不一定是一个点，多数是有一个范围。
（ 2）最适浓度,相对产量为 90-100%对应的养分浓度。
果树上，经常应用标准值，通过测定大量的生长正常
的果树某一组织器官（如叶片、叶柄）养分含量（把这
些数值）为标准值。
3、养分浓度与生育期（叶龄）的关系
植物体内大多数元素（除 Ca外）随着生育期的增长，
养分浓度是降低的。（这里指大量元素，矿质元素）
结构物质 /贮藏物质的比率不同，养分浓度的变化也
不同。
N,P,K,Mg再转移，可以从老叶转移到新叶，微
量元素转移比较困难。硼被认为是比较容易转移的
元素。
在进行植物营养诊断时要求在统一时期、部位或器
官取样，否则，就会产生错误的结果，无法进行指
导施肥。
4、植物中各养分之间的相互作用
颉抗作用,K与 Ca,Mg； P与 Zn,Fe等
协调作用,N与 P,N与 K
当两种元素接近缺乏时，单施入一种元素，由于
稀释效应，会造成另一种缺乏，所以要同时考虑两
种元素的同时施用。 例如：在接近同时缺乏 N,P的
土壤上，如果单施入 N，容易 P的缺乏，相反亦然。
这也就是说，如果叶片中氮浓度提高了，那么相应
要求磷的临界浓度（临界值）也要提高。
三、植物诊断的几个原则
1、测定值 (养分浓度 )与植物生长状况 (产量 )相结合
测定值很高（植物反而长不好），有可能是奢侈吸
收或产生不利作用，或其他的障碍因子在起作用，
进行深入研究分析。
2、同时测定三种以上的元素，除看某一元素的含量
外，还要看元素之间的比例关系。
有些元素并不缺，可能是元素之间比例失调造成植
物生长的不正常。
3、正确选择植物生育期和敏感器官或部位。
施肥前后，该元素浓度变化最大的器官。
敏感程度表示：
施肥后养分
未施肥养分浓度
比例越大，越敏感。
4、综合诊断
包括：形态、营养、土壤诊断结合起来。
§ 植物样品的采集和处理
一、采集的原则
1、代表性和统一性
有足够的采样点，正确的采样方法才能保证样
品的代表性。
采样的密度、生长状况，生育期、部位要统一。
2、植物样品的采集
正确选择组织器官、部位和生育期。
要选择敏感器官。
果蔬样品,一般采用叶片分析，更能反映植物的营养
状况。
现有两种,叶片分析 和 叶柄分析 (叶柄比叶片更敏感 )。
禾本科作物多数整株取样（地上部分）。
采样部位、采样株数看表
作物 采样期 采样部位 采样株数
谷类作物 苗期 茎基部或全部地上部 50-100
（ <30cm）
抽穗前 茎基部或最上四片叶 50-100
棉花 初花 主茎最新成熟叶 (柄 ) 30-40
叶菜类 生长中期 最近成熟叶 (柄 ) 35-55
籽粒样品：
（ 1）从个别植株上采样
应考虑栽培条件和一致性。种子脱粒后，去杂、
混匀、按四分法缩分为平均样品，重量不少于 25g。
（ 2）从试验区或大田采样
选植株收获后脱粒、混匀、四分法缩分，取得 250g
样品。
（ 3）从成批收获物中的取样
在保证样品有代表性的原则下，可在散装堆中设点
随机取样，再四分法缩分到 500g。
一般要求采取 成熟的籽粒,因为不成熟的种子其化
学成分有明显的差异。
二、植物样品的处理：
（ 1）鲜样的包装和运输
（ 2）洗涤
样品可能带有泥土、肥、药等污物，在植株组织
尚未萎蔫时刷洗，再用纱布吸干，也可直接用湿布
仔细控净表面沾污物。微量元素分析的样品必须用
0.1-0.3%洗涤剂洗涤，再用纯水洗净，浸洗时间不
能过长，一般在 2min内完成。
（ 3）烘干
易变化成分必须用鲜样测定 NO3-N、氨基态 -N、水
溶糖、维生素 C等。
烘干温度：高温杀酶、停止生化反应。水分尽快除
净，防止焦化、热分解。
第一,80-90?C 15-30min的杀酶
第二,65-70?C 除水分,13-24小时
瓜果类样品 水分较多，最好鲜样测定。也可用风干
保存，但需快速干燥。
第一步,100-105?C，鼓风机上，烘 20-30min；
第二步,60-70?C烘至变脆，易磨成粉末，一般
4-5h，长 8-10h，不宜过长。
（ 4）粉碎：
用研钵、不锈钢磨、粉碎机磨细、粉碎使样品过
0.5-1.0mm筛，最后装瓶保存，备测。
记录作物名称、采样部位、时期、地点、备测项
目等。
§ 植物水分、粗灰分的测定
一、植物水分含量的测定
1、概述
测定植物水分的目的：
一是为了了解植物的实际含水情况。
因为, (1)水分和干物质的含量是植物生理状态的成熟
度的重要指标；
(2)测定植株干物质的积累情况；
(3)水分含量是检定品质和判断是否适合于贮藏
的重要标准。
二是为了以干样品质量为基础来计算某成分的 %含量。
测定水分的方法很多，要根据样品的特性、分析精度
的要求和实验室条件等情况适当选择。
一般有常压干燥法、减压干燥法和蒸馏法。
2、常压恒温干燥法（烘干法）
（ 1）原理：
将制备好的植物样品于 105?C干燥箱中，恒温下
烘干一定时间，使水分从样品中挥发，由样品的烘
干失重求其水分的含量。
（ 2）适用样品范围：
适于热稳定性高、不含有热分解和易挥发性成分的植
物样品（植物茎、叶、籽粒样品）。
对风干样品（茎杆、叶片、籽粒）,在 105?C下烘
4-5小时，称重、再烘，直恒重（两次 <2mg）。
计算：干物重 %=1-水分 %
对新鲜样品,样品捣碎、混匀在 50-60?C烘箱（鼓
风）中烘 3-4小时，直到恒重（两次称重 <2mg）。
计算：干物质 %（鲜湿基） =1-水分 %
3、减压干燥法
（ 1）原理：
在 100?C以下的减压干燥箱内，将植物样品烘干
至恒重，从烘干失重求得样品的水分含量。
压力（ mmHg） 水沸点（ ° C）
760 100
355.1 80
149.4 60
（ 2） 此法适用于含有易热解成分的、不含挥发性油
的样品（如植物幼嫩组织、含糖、不挥发油的组
织、种子等）。
4、蒸馏法
（ 1） 原理：
用一种与水不相溶混的、能与水形成 恒沸混合物 的有
机液体作为水的载体，与含水的样品一起蒸馏，将馏
出的水和载体混合蒸气冷凝，收集到有刻度的接受器
内，待水相与有机相（迪安 -斯塔克装置）分开后，即
可读取馏出水体积，计算样品的水分含量。
有机载体有：苯、二甲苯、甲苯等（沸点高于水）。
水和甲苯组成恒沸混合物，在一定条件下蒸馏，当
沸腾时，蒸汽与液体具有相同的组分，该混合物的
沸点与水、甲苯沸点均不相同，称为 恒沸混合物 。
与纯液体 不同之处 是当压力改变后，不仅沸点改变，
而且组成也改变。初期，水和甲苯同时被馏出，沸
点小于甲苯沸点，水分渐少，甲苯含量增加，沸点
上升，最后，水分蒸完，沸点达到甲苯沸点。
植物样品中的水分与甲苯（或二甲苯）共同蒸馏，收
集馏出液于接收管内，由馏出水的体积计算样品的水
分含量。
（ 2） 此法适用于含有挥发性油或易被空气氧化的干性
油的样品。
（ 3） 此法对样品含水量大的更适用，读数误差小，
准确度高。
二、植物粗灰分的测定（干灰化法）
植物体灼烧后的残余物称为“粗灰分”，占干物质的
2-7%。
1、测定目的：
粗灰分的测定可以了解各种作物有不同生育期和不
同器官中灰分的含量和变动情况，以及施肥、土壤、
气候等因素对灰分含量变动的影响，在农产品的品
质分析中，粗灰分也是重要项目之一。
2、测定方法：
粗灰分是用简单、快速、经济的 干灰化法 测定。
即 将植物样品中灼烧，使有机质氧化成 CO2和 H2O等
挥发，剩下的不可燃烧的部分是灰分元素的氧化物
等，即为粗灰分。由于混入少量粘土，尘砂及未烧
尽的炭粒，而且灼烧前后灰分的组成也发生变化，
所以称粗灰分。
灼烧温度 525?25（ 500-550?C） 为宜，太高使某些元素
可能损失。
测定步骤主要包括两步（ 1）炭化；（ 2）灼烧。
（ 1）炭化,称取烘干样 2-3g于坩锅中，在电炉上加热
到无烟；
（ 2）灰化,移入加热至 525?C高温电炉上灰化约 1h
（ 45min-2h），将坩埚移到炉门品稍冷，放入干
燥器中冷却至室温立即称重。必要时再次灼烧，
至恒重为止（两次称量相差小于 0.5mg）。
植物分析概论
本章要点：
1、了解植物分析的目的及测定项目。
2、了解植物分析的理论基础。
3、熟悉植物诊断的几个原则。
4、掌握植物样品采集与处理的方法。
5、掌握植物水分测定常用方法的原理及
适用范围。
6、掌握植物粗灰分测定的方法原理。
§ 概述
一、植物分析的目的及项目
1、植物营养诊断或作物组织分析的需要
（ 1）通过测定作物体内养分元素的含量，可以判
断作物体内养分的丰缺状况，找出营养状况的诊
断指标，为确定肥料施用时期和施用量提供科学
的参考数据，以达到经济合理施肥的目的。
（ 2）通过作物全株或某一部位的组织样品分析，可
以了解作物对养分的积累和转化动态，研究作物对
营养元素的吸收、转化和新陈代谢的规律。
（ 3）进行土壤、植物障碍因子的诊断分析，当植物
生长不正常时，可以进行植物分析以找到植物生长
的障碍因子（限制因子）。
**分析项目有：
元素总量：全 N,P,K,Zn等。
可溶性养分,NO3-N，酰胺、磷钾。
2、品质鉴定：
（ 1）定量分析农产品的有关的成分，以评价其营养价
值或工业原料的品级。如：小麦含蛋白质、氨基酸量、
淀粉含量、糖分。
（ 2）为了查明环境条件、水肥条件、耕作管理等因素
对作物产品品质的影响，以改良品种和提高栽培技术
水平。
（ 3）为了解收获物在贮藏过程中有关成分的变化，以
求妥善保藏，保质保量，减少损失增加收益。
**分析项目
a 例行分析,6项 -近似组成分析
水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维、无氮浸出物
无氮浸出物 %=100%-前 5项 %
b 根据目的测定与经济价值有关的项目：
谷物收获物,蛋白质，淀粉，氨基酸；
果蔬,常测可溶性糖,Vc、纤维素等。
二、植物分析的理论基础
1、产量、植物养分浓度与养分供应量之间的关系：
Brown 1970年提出，植物体内营养元素浓度的变化
在一定程度上反映植物生长和产量的差异。这是应用
植物分析来进行植物营养诊断指导施肥的理论依据。
作物产量线随着养分供应量、养分浓度变化而变化
（ 1） 贫乏区,随着养分供应量增加，产量直线上升，
体内养分变化小，甚至有降低的趋势。
（ 2） 贫乏调节区,随着养分供应的增加，产量增加，
增加的幅度越来越小，但体内的养分浓度直线增加。
（ 3） 过度耗费区（奢侈吸收区）,随着养分供应量
的增加，产量下降，但体内养分的浓度却在增加。
通过分析，可以根据植物体内进行的养分浓度判断
作物的营养状况。
2、植物养分的临界浓度、最适浓度（或标准值）
（ 1） 养分的临界值,养分含量的某一值，当低于这
个值时，植物的生长量、产量显著下降，或某一元素
浓度的产量效应函数达到最高产量的 90%的养分浓度。
养分临界值不一定是一个点，多数是有一个范围。
（ 2）最适浓度,相对产量为 90-100%对应的养分浓度。
果树上，经常应用标准值，通过测定大量的生长正常
的果树某一组织器官（如叶片、叶柄）养分含量（把这
些数值）为标准值。
3、养分浓度与生育期（叶龄）的关系
植物体内大多数元素（除 Ca外）随着生育期的增长，
养分浓度是降低的。（这里指大量元素，矿质元素）
结构物质 /贮藏物质的比率不同，养分浓度的变化也
不同。
N,P,K,Mg再转移，可以从老叶转移到新叶，微
量元素转移比较困难。硼被认为是比较容易转移的
元素。
在进行植物营养诊断时要求在统一时期、部位或器
官取样，否则，就会产生错误的结果，无法进行指
导施肥。
4、植物中各养分之间的相互作用
颉抗作用,K与 Ca,Mg； P与 Zn,Fe等
协调作用,N与 P,N与 K
当两种元素接近缺乏时，单施入一种元素，由于
稀释效应，会造成另一种缺乏，所以要同时考虑两
种元素的同时施用。 例如：在接近同时缺乏 N,P的
土壤上，如果单施入 N，容易 P的缺乏，相反亦然。
这也就是说，如果叶片中氮浓度提高了，那么相应
要求磷的临界浓度（临界值）也要提高。
三、植物诊断的几个原则
1、测定值 (养分浓度 )与植物生长状况 (产量 )相结合
测定值很高（植物反而长不好），有可能是奢侈吸
收或产生不利作用，或其他的障碍因子在起作用，
进行深入研究分析。
2、同时测定三种以上的元素，除看某一元素的含量
外，还要看元素之间的比例关系。
有些元素并不缺，可能是元素之间比例失调造成植
物生长的不正常。
3、正确选择植物生育期和敏感器官或部位。
施肥前后，该元素浓度变化最大的器官。
敏感程度表示：
施肥后养分
未施肥养分浓度
比例越大，越敏感。
4、综合诊断
包括：形态、营养、土壤诊断结合起来。
§ 植物样品的采集和处理
一、采集的原则
1、代表性和统一性
有足够的采样点，正确的采样方法才能保证样
品的代表性。
采样的密度、生长状况，生育期、部位要统一。
2、植物样品的采集
正确选择组织器官、部位和生育期。
要选择敏感器官。
果蔬样品,一般采用叶片分析，更能反映植物的营养
状况。
现有两种,叶片分析 和 叶柄分析 (叶柄比叶片更敏感 )。
禾本科作物多数整株取样（地上部分）。
采样部位、采样株数看表
作物 采样期 采样部位 采样株数
谷类作物 苗期 茎基部或全部地上部 50-100
（ <30cm）
抽穗前 茎基部或最上四片叶 50-100
棉花 初花 主茎最新成熟叶 (柄 ) 30-40
叶菜类 生长中期 最近成熟叶 (柄 ) 35-55
籽粒样品：
（ 1）从个别植株上采样
应考虑栽培条件和一致性。种子脱粒后，去杂、
混匀、按四分法缩分为平均样品，重量不少于 25g。
（ 2）从试验区或大田采样
选植株收获后脱粒、混匀、四分法缩分，取得 250g
样品。
（ 3）从成批收获物中的取样
在保证样品有代表性的原则下，可在散装堆中设点
随机取样，再四分法缩分到 500g。
一般要求采取 成熟的籽粒,因为不成熟的种子其化
学成分有明显的差异。
二、植物样品的处理：
（ 1）鲜样的包装和运输
（ 2）洗涤
样品可能带有泥土、肥、药等污物，在植株组织
尚未萎蔫时刷洗，再用纱布吸干，也可直接用湿布
仔细控净表面沾污物。微量元素分析的样品必须用
0.1-0.3%洗涤剂洗涤，再用纯水洗净，浸洗时间不
能过长，一般在 2min内完成。
（ 3）烘干
易变化成分必须用鲜样测定 NO3-N、氨基态 -N、水
溶糖、维生素 C等。
烘干温度：高温杀酶、停止生化反应。水分尽快除
净，防止焦化、热分解。
第一,80-90?C 15-30min的杀酶
第二,65-70?C 除水分,13-24小时
瓜果类样品 水分较多，最好鲜样测定。也可用风干
保存，但需快速干燥。
第一步,100-105?C，鼓风机上，烘 20-30min；
第二步,60-70?C烘至变脆，易磨成粉末，一般
4-5h，长 8-10h，不宜过长。
（ 4）粉碎：
用研钵、不锈钢磨、粉碎机磨细、粉碎使样品过
0.5-1.0mm筛，最后装瓶保存，备测。
记录作物名称、采样部位、时期、地点、备测项
目等。
§ 植物水分、粗灰分的测定
一、植物水分含量的测定
1、概述
测定植物水分的目的：
一是为了了解植物的实际含水情况。
因为, (1)水分和干物质的含量是植物生理状态的成熟
度的重要指标；
(2)测定植株干物质的积累情况；
(3)水分含量是检定品质和判断是否适合于贮藏
的重要标准。
二是为了以干样品质量为基础来计算某成分的 %含量。
测定水分的方法很多，要根据样品的特性、分析精度
的要求和实验室条件等情况适当选择。
一般有常压干燥法、减压干燥法和蒸馏法。
2、常压恒温干燥法（烘干法）
（ 1）原理：
将制备好的植物样品于 105?C干燥箱中，恒温下
烘干一定时间，使水分从样品中挥发，由样品的烘
干失重求其水分的含量。
（ 2）适用样品范围：
适于热稳定性高、不含有热分解和易挥发性成分的植
物样品（植物茎、叶、籽粒样品）。
对风干样品（茎杆、叶片、籽粒）,在 105?C下烘
4-5小时，称重、再烘，直恒重（两次 <2mg）。
计算：干物重 %=1-水分 %
对新鲜样品,样品捣碎、混匀在 50-60?C烘箱（鼓
风）中烘 3-4小时，直到恒重（两次称重 <2mg）。
计算：干物质 %（鲜湿基） =1-水分 %
3、减压干燥法
（ 1）原理：
在 100?C以下的减压干燥箱内，将植物样品烘干
至恒重，从烘干失重求得样品的水分含量。
压力（ mmHg） 水沸点（ ° C）
760 100
355.1 80
149.4 60
（ 2） 此法适用于含有易热解成分的、不含挥发性油
的样品（如植物幼嫩组织、含糖、不挥发油的组
织、种子等）。
4、蒸馏法
（ 1） 原理：
用一种与水不相溶混的、能与水形成 恒沸混合物 的有
机液体作为水的载体，与含水的样品一起蒸馏，将馏
出的水和载体混合蒸气冷凝，收集到有刻度的接受器
内，待水相与有机相（迪安 -斯塔克装置）分开后，即
可读取馏出水体积，计算样品的水分含量。
有机载体有：苯、二甲苯、甲苯等（沸点高于水）。
水和甲苯组成恒沸混合物，在一定条件下蒸馏，当
沸腾时，蒸汽与液体具有相同的组分，该混合物的
沸点与水、甲苯沸点均不相同，称为 恒沸混合物 。
与纯液体 不同之处 是当压力改变后，不仅沸点改变，
而且组成也改变。初期，水和甲苯同时被馏出，沸
点小于甲苯沸点，水分渐少，甲苯含量增加，沸点
上升，最后，水分蒸完，沸点达到甲苯沸点。
植物样品中的水分与甲苯（或二甲苯）共同蒸馏，收
集馏出液于接收管内，由馏出水的体积计算样品的水
分含量。
（ 2） 此法适用于含有挥发性油或易被空气氧化的干性
油的样品。
（ 3） 此法对样品含水量大的更适用，读数误差小，
准确度高。
二、植物粗灰分的测定（干灰化法）
植物体灼烧后的残余物称为“粗灰分”，占干物质的
2-7%。
1、测定目的：
粗灰分的测定可以了解各种作物有不同生育期和不
同器官中灰分的含量和变动情况，以及施肥、土壤、
气候等因素对灰分含量变动的影响，在农产品的品
质分析中，粗灰分也是重要项目之一。
2、测定方法：
粗灰分是用简单、快速、经济的 干灰化法 测定。
即 将植物样品中灼烧，使有机质氧化成 CO2和 H2O等
挥发，剩下的不可燃烧的部分是灰分元素的氧化物
等，即为粗灰分。由于混入少量粘土，尘砂及未烧
尽的炭粒，而且灼烧前后灰分的组成也发生变化，
所以称粗灰分。
灼烧温度 525?25（ 500-550?C） 为宜，太高使某些元素
可能损失。
测定步骤主要包括两步（ 1）炭化；（ 2）灼烧。
（ 1）炭化,称取烘干样 2-3g于坩锅中，在电炉上加热
到无烟；
（ 2）灰化,移入加热至 525?C高温电炉上灰化约 1h
（ 45min-2h），将坩埚移到炉门品稍冷，放入干
燥器中冷却至室温立即称重。必要时再次灼烧，
至恒重为止（两次称量相差小于 0.5mg）。
