分光光度计在花生栽培种的应用.doc

分光光度计的使用及花生栽培实验中的应用摘要分光光度计是理化分析中最常用的仪器，也是各类农作物的生理实验必备的仪器之一。在我国，花生是主要的栽培作物之一，也是使用最广泛的油料作物之一。为了满足国民对花生产量的需求，进行花生栽培实验，改善花生栽培条件和生长环境，从而来提高花生的产量是如今花生栽培实验的主要目的。在花生栽培实验过程中，要把不同栽培条件下的花生中各类物质的含量进行一下测量比较。一般最常用的方法就是比色法，因此，分光光度计是花生栽培实验中使用频率较高的仪器之一。通过利用分光光度计对花生中各物质的比色对照，从而判断出哪种栽培条件更利于花生的生长。本文章通过简述山东省农科院花生研究所在花生栽培实验中对分光光度计的应该，来说明分光光度计在实验过程中的重要作用以及在将来分光光度计在一些新的花生栽培实验中潜在的应用。众所周知，我国是一个农业大国，无论是在农作物的产量上还是对农作物的消耗量都是在世界上位于前列的。随着我国人口的不断增长，我国对油料作物的需求也正以十分快的速度不断增长。花生是我国的最重要的油料作物之一，单纯使用以往的花生栽培方法所带来的花生产量已经不能满足国民的需求。因此，研究实验出更好的花生栽培方法，充分利用不同地区栽培条件来扩大花生栽培面积，从而增加花生的产量已经迫在眉梢。山东省是最适宜花生生长的地区，也是花生产产量最大的省份，因此，山东省不少农业研究机构较有丰富的花生栽培经验。特别是花生专业研究机构山东省农科院花生研究所研究创新的了很多的花生栽培方法，其使用的主要方法之一，就是通过利用风光光度计测试不同花生品种的不同发育时期的各项生理指标来研究最合理花生栽培条件。所以，了解分光光度计在不同花生生理试验中的使用方法和使用原理在花生栽培实验中至关重要。1分光光度计的使用1.1分光光度计的基本原理分光光度计的基木原理是建立在光与物质相互作用的基础上，光子和某一溶液中吸收辐射的物质分子相碰撞时，就发生吸收，测量其吸光度值的大小可反映某种物质存在的量的多少。光的吸收程度与浓度有一定的比例关系，这就是著名的比直定律。该定律成立的必要条件是中单色光(单一波长光)照射样品。为了使该定律具有良好的线性，对测量浓度有一定的范围要求。也就是吸光度值控制在0.2-0.7之间，并且要求单色光垂直照射样品，试样要均匀。1.2分光光度计的种类一台性能优良的分光光度计，必须有一个高性能的光路系统即单色仪。单色仪有两类:一类是以玻璃三棱镜为色散元件组成；另一类是由光栅为色散元件组成。两种单色仪各有利弊，用石英玻璃做成的单色仪，在紫外光区有较高的色散率，波长精度较高，分辨率可达0.2nm，但在可见光区要大于2nm，波长精度不线性，像751G型分光光度计，是由光栅做成的单色仪，在全段波长( 200nm-800nm)之间具有相同的波长精度。但目前大部分光栅或分光光度计所用的光栅都是复制光栅，波长精度不太高，如754 ,722 ,752型分光光度计，波长精度在2nm。如精度高的实验采用定波长测量，需要强吸收峰，这时就要采用波长精度较高的仪器，否则很难测准最大吸收值，所以仪器的选用要根据实验要求。近几年出现了不少带单片机的分光光度计，数据处理和操作功能大大加强，但基木原理没有变。1.3实验中分光光度计比色皿的选用分光光度计的比色皿.若选用不当也会给分析工作带来较大误差。一般紫外光区用石英比色皿，可见光区用玻璃比色皿。石英比色皿可用在全波段，玻璃比色皿只能用于340nm。以上波长，因为玻璃不透紫外光。使用中的比色皿会受污染，其配套性会变差。所以当发现配套性变差后要及时清洗，污染严重的要用重铬酸钾洗液清洗。当两个比色皿在检定配套性时其透射比之差小于0.5%透过率时，就要考虑重新配套或更换比色皿。另外，每次装入比色皿的溶液不要过满，一般装2/3即可，在每次倒溶液时应小心操作，减少对进光而的擦洗次数，以防进光而磨损而影响透过率。2.分光光度计在花生栽培实验中的应用分光光度计在花生栽培实验中应用非常广泛，最常见的应用是对花生叶片鲜样中叶绿素含量的测定，花生植株干样中氮、磷、钾等元素的测定，以及通过测量花生中其他物质的变化来间接的测定花生叶片鲜样中一些酶含量的变化。以下对常见的几个花生栽培实验进行一下简单的叙述。2.1分光光度计在测量花生叶片中叶绿素的应用测量花生叶片鲜样中叶绿素的含量的目的主要是为了了解在使用不同肥料的条件下，花生叶片中叶绿素含量的大小。然后通过叶绿素含量的来判断哪种条件下更适合花生的生长。实验要求被测材料必须是鲜样，而且在把整株花生拔出土后测量的时间越短越好，这样数据就越精确，叶绿素遭破坏的数量就越少。其实验原理是利用乙醇可以作为良好的有机溶剂把叶片中的叶绿素溶于乙醇中，然后通过分光光度计进行测量比色。通常使用的是浓度为75%乙醇，把叶片剪碎放入其中，然后把放有叶片的乙醇煮沸。待冷却以后，利用分光光度计对消煮液进行测量比色，一般用蒸馏水作对照。比色结果数值比较高的说明此叶片中的叶绿素的含量比较高。2.2分光光度计在测量花生植株中氮、磷的应用测量花生植株（包括花生植株的根、枝、叶及果）干样中氮、磷的含量目的是为了了解在不同肥料的条件下，花生植株吸收氮、磷的情况，来了解花生植株的生长状况。因为氮、磷的指标含量最能直接反应花生植株的生长状况。测量氮和磷的实验的步骤虽然有所区别，但是其原理都是一样的，都是通过把花生植株烘干并研磨成粉末，然后利用浓硝酸和纯的双氧水在高温下进行消煮，把植株中的碳元素等其他元素去掉，只留下需要测量的元素。最后利用分光光度计进行测量比色，从而达到实验目的。通过测量的数据来了解花生植株中氮、磷含量的情况，并对其所产生的问题对花生的培养进行下一步实验方案。2.3分光光度计在测量花生植株中酶的含量和酶活性的应用花生植株中含有成千上万种类的酶，这些酶是维持植株体内花生生理生化反应所必需的物质。利用分光光度计对花生植株体内酶含量及活性的变化，目的是为了更好的了解花生植株的生理状态。因为酶的变化与植株的生理状况息息相关，所以通过分光光度计对花生植株中酶的测定也是判断栽培环境是否适合花生生长的重要指标。对于花生植株中酶含量及活性的实验是花生栽培实验中成本最高，难度最大，也是精确度要求最高的实验。因此，对于分光光度计的要求也是最严格的。实验中，要根据测定不同种类的选用不同的方法，所以在花生植株酶测定实验中并没有一个固定的方法。但是，最终一步都是把酶的提取液用分光光度计测定比色来测定酶的含量，或是根据时间的变化来测定酶活性的变化。由此可以看出，分光光度计在花生栽培的实验中是不可缺少的实验仪器。3.对未来花生栽培实验其他方面分光光度计在的潜在应用如今在农业技术方面中，由于我们在许多技术方面还不够成熟，所以对于分光光度计在花生栽培实验中还不能充分发挥它的巨大作用。如果我们想更充分的发挥分光光度计的作用，拓宽研究方向，如增加对花生植株体内其他元素及物质的研究；纵深研究深度，如向各种作用的微观方向深层次的研究。这些都将是花生栽培实验必然发展方向，同时也是发挥分光光度计潜在能力和作用的重要平台。参考文献：1.韦公远.分光光度计使用中的几个问题仪器仪表标准化与计量2001第5期2.赵子峰，张亚丽，吕辉，等. 2003.叶绿体色素