根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定
实验概要
植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况及产量水平。本实验学习测定根系吸收面积和活力的方法。
实验原理
根据植物矿质吸收的理论，植物对溶质的最初吸收具有吸附的特性，并假定这时在根系表面均匀地覆盖了一层被吸附物质的单分子层，因此可以根据根系对某种物质的吸附量来测定根的吸收面积。常用甲烯蓝作为被吸附物质，它的被吸附量可以根据供试液浓度的变化用比色法准确地测出。已知1mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1m2，据此即可求出根系的总吸收面积。当根系在甲烯蓝溶液中已达到吸附饱和而仍留在溶液中时，根系的活跃部分能把原来吸附的物质吸收到细胞中去，因而继续吸附甲烯蓝。从后一吸附量求出活跃吸收面积，可作为根系活力指标。
主要试剂
1. 0.0002mol/L甲烯蓝溶液：精确称取74.8mg甲烯蓝（C16H18N3SCl·3H2O），加水溶解，定容至1000ml。此溶液每ml含甲烯蓝0.0748mg。
2. 0.010mg/ml的甲烯蓝溶液：用刻度吸管吸取0.0002mol/L甲烯蓝13.37ml定容至100ml，摇匀即成。
主要设备
分光光度计1台、50ml烧杯3只、20或50ml量筒1个（依根系大小而定）、移液管1ml 1支，10ml 1支、试管（15×150mm）10支、容量瓶1000ml 1个、100ml 1个、吸水纸适量、试管架1个。
实验步骤
1．植物材料的准备
本实验最好采用水培玉米，以获得完整而无损伤的根系。玉米根系发达，是较好的材料。田间栽培的材料因不可能无损地挖出全部根系，最好避免在正式试验中使用。
2．甲烯蓝溶液标准曲线的制作
取试管7支编号，按表1次序加入各溶液，即成甲烯蓝系列标准液。
表1 各试剂加入顺序：
试管号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0.01mg/ml甲烯蓝溶液(ml) 蒸馏水(ml) 甲烯蓝浓度mg/ml | 0 10 0 | 1 9 0.001 | 2 8 0.002 | 4 6 0.004 | 6 4 0.006 | 8 2 0.008 | 10 0 0.01 |
以第1管（水）为参比在分光光度计下比色，取波长660nm，读出光密度，以甲烯蓝浓度为横坐标，光密度为纵坐标绘成标准曲线。
3．取待测植物根系用滤纸将水吸干再用排水法在量杯或量筒中测定其根系体积。把0.0002mol/L甲烯蓝溶液分别倒在三个编号的小烧杯里，每杯中溶液量约10倍于根的体积，准确记下每杯的溶液用量。
4．取根系，用吸水纸小心吸干数次，慎勿伤根，然后顺次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，每杯中浸1.5min。注意每次取出时都要使甲烯蓝溶液能从根上流回到原烧杯中。
测定根系吸收面积记载表：
植物名称 | ||
杯中甲烯蓝溶液量(ml) | ||
开始时甲烯蓝浓度(mg/ml) | ||
浸根后 溶液浓度 (mg/ml) | 烧杯1 烧杯2 烧杯3 | |
被吸收的 甲烯蓝量 (mg) | 烧杯1 烧杯2 烧杯1＋2 烧杯3 | |
根体积(ml) | ||
根吸收 面积m2 | 总的 | |
活跃的 | ||
活跃/总的(%) | ||
比表面 | 总的 | |
活跃的 | ||
5．从三个烧杯中各取1ml溶液加入试管，均稀释10倍，测得其光密度，查标准曲线，求出每杯浸入根系后溶液中剩下的甲烯蓝毫克数。
6. 结果计算
把结果记入上表，并以下式求出根的吸收面积：
总吸收面积（m2）= [(C1－C1ˊ)×V1] ＋ [(C2－C2ˊ)×V2]×1.1
活跃吸收面积（m2）= [(C3－C3ˊ)×V3]×1.1
活跃吸收面积（%）=活跃吸收面积/总吸收面积×100
比表面＝根的总吸收面积/根的体积
式中C—溶液原来的浓度mg/ml；
Cˊ—浸提后的浓度mg/ml；
1,2,3—烧杯编号
