植物水分状况的测定
测定植物组织水势的方法及其原理
测定植物组织水势的方法及其原理测定植物组织水势是研究植物生理学中的重要课题之一。
水势是指植物细胞内外水分的自由能差，是植物体内水分运输和调节的关键指标。
本文将介绍几种常用的测定植物组织水势的方法及其原理。
一、压力室法压力室法是一种直接测定植物组织水势的方法。
其原理基于植物细胞内外水势的平衡关系。
在实验中，将待测组织样品放入一个密封的压力室中，通过增加压力，使压力室内外的水势达到平衡。
通过测量加入压力之前和之后的压力差，可以计算出组织的水势值。
二、渗透势法渗透势法是一种间接测定植物组织水势的方法。
其原理基于渗透压对水势的影响。
在实验中，将待测组织样品放入含有不同浓度溶液的渗透槽中，使组织与外界形成渗透平衡。
通过测量组织与溶液之间的渗透压差，可以计算出组织的水势值。
三、压力-容积曲线法压力-容积曲线法是一种间接测定植物组织水势的方法。
其原理基于植物细胞的压力-容积关系。
在实验中，将待测组织样品置于不同的外界压力下，测量组织的容积变化。
通过绘制压力-容积曲线，可以确定组织的压力势和水势值。
四、气体法气体法是一种间接测定植物组织水势的方法。
其原理基于气体扩散对水势的影响。
在实验中，将待测组织样品置于密闭的容器中，通过测量容器内气体的湿度变化，可以计算出组织的水势值。
以上所述的方法各有优缺点，选择合适的方法取决于实验目的、样品特性和实验条件等因素。
此外，还可以结合其他生理指标的测定结果，综合分析植物组织的水势状况。
测定植物组织水势的方法包括压力室法、渗透势法、压力-容积曲线法和气体法等。
这些方法基于不同的原理，通过测量不同的参数来间接或直接地确定植物组织的水势值。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法，并结合其他指标进行综合分析，以全面了解植物的水分状况。
植物水分等测定
植物水分、干物质和粗灰分的测定植物水分、干物质和粗灰分的测定植物水分和干物质的测定植物体由水和干物质两部分组成。
含水量多少是反映植物生理状态和成熟度的一个指标，含水量过高，植株易徒长倒伏；而过低又易调萎。
植物需要有适宜的含水量才能生长健壮。
在研究土壤、施肥、栽培和气候等因子对植物生长发育影响和光合利用率等问题时，一般要测定植株的水分和干物质积累状况。
新鲜植物体一般含水量为70～95％，叶片含水量较高，又以幼叶为最高；茎秆含水量较少，种子含水量更少，一般为5～15％。
新鲜植物体除去水分的剩余部分即为于物质，它包括有机质和矿物质两部分。
其中有机质占植物干物质的90～95％，矿物质为5～10％。
水分含量测定也是农作物产品的品质检定和判断其是否适于贮藏的重要标准。
在植物成分分析中，都是以全干样品为基础来计算各成分的质量百分含量。
因为新鲜样品的含水量变化很大，风干样品的含水量也会受环境湿度和温度的影响而变动，只有用全干样作计算（干基），各成分含量的数值才比较稳定。
水分的测定方法测定植物水分的方法很多，应根据植物样品成分的性质、对分析精度的要求和实验室设备条件等情况适当选择。
常用的方法有常压恒温干燥法、减压干燥法和蒸馏法，其中用得最多的常压恒温干燥法准确度较高，适用于不含易热解和易挥发成分的样品，被认为是测定水分的标准方法；但对于幼嫩植物组织和含糖、干性油或挥发性油的样品则不适用。
减压干燥法，运用于含易热解成分的样品；但含有挥发性油的样品也不适用，蒸馏法，适用于含有挥发油和干性油的样品，更适用于含水较多的样品，如水果和蔬菜等。
其他如红外干燥法、冷冻干燥法、微波衰减法、中子法、卡尔·费休法等都要有特定仪器设备，不易推广使用。
常压恒温干燥法方法原理将植物样品置于100～105°C烘箱中烘干，由样品的烘干失重（即为水分重）计算水分的含量。
此法适用于不含有易热解和易挥发成分的植物样品。
植物样品在高温烘干过程中，可能有部分易焦化、分解和挥发的成分损失而使水分测定产生正误差；也有可能因水分未完全驱除（或在冷却、称量时吸湿）或有部分油脂等被氧化增重而产生负误差。
植物水势的测定实验报告
植物水势的测定实验报告植物水势的测定实验报告引言：植物的生长与发育离不开水分的供应。
水势是衡量植物水分状态的重要指标，它反映了植物体内和周围环境之间的水分潜力差异。
本实验旨在通过测定植物的水势，探究植物体内水分的运输和调节机制。
材料与方法：1. 实验材料：小麦苗、注射器、烧杯、酒精灯、滤纸、电子天平、显微镜等。
2. 实验步骤：a. 将小麦苗的根系剪断，保留茎叶部分。
b. 将小麦茎叶的断面迅速涂抹上凡士林，以防水分蒸发。
c. 在小麦茎叶上用酒精灯烧一个小孔，并迅速用注射器将茎汁吸取出来，避免空气进入。
d. 将注射器与烧杯相连，用电子天平称量其质量变化。
e. 将一张滤纸浸泡在烧杯中的水中，然后将其贴在小麦茎叶的断口上。
f. 观察滤纸的变化，记录时间和观察结果。
g. 重复上述步骤，使用不同浓度的蔗糖溶液进行实验。
结果与讨论：通过实验，我们得到了以下结果：1. 在使用纯水进行实验时，小麦茎叶的质量逐渐增加，滤纸上的水分也逐渐向茎叶输送，直到达到平衡状态。
2. 在使用不同浓度的蔗糖溶液进行实验时，随着蔗糖浓度的增加，小麦茎叶的质量增加速度减慢，滤纸上的水分输送也减少。
当蔗糖浓度达到一定程度时，小麦茎叶的质量开始减少，滤纸上的水分也逐渐减少。
3. 通过观察滤纸的变化，我们可以看到滤纸上形成了明显的水印，这表明水分是通过小麦茎叶的导管系统向上运输的。
4. 实验结果表明，小麦茎叶内部的水势较高，而周围环境的水势较低，水分会沿着水势梯度从高到低进行运输。
通过对实验结果的讨论，我们可以得出以下结论：1. 植物体内的水分运输是通过导管系统实现的。
导管系统由木质部和韧皮部组成，木质部主要负责水分的上升，韧皮部则负责水分的下降。
2. 植物体内的水势差异是水分运输的驱动力。
水势差异产生了水分从高水势到低水势的运动。
3. 蔗糖溶液的浓度对植物水势有一定的影响。
高浓度的蔗糖溶液会降低植物体内的水势，从而减缓水分的运输速度。
结论：本实验通过测定小麦茎叶的水势，揭示了植物体内水分运输和调节机制。
高中生物：植物组织水分饱和亏的测定
高中生物：植物组织水分饱和亏的测定依据生理意义可将植物组织内的水分情况用自然含水量、饱和含水量和临界含水量三种不一样方式表示。
1.临界含水量：当植物体内的水分减少来邻近发生损害的最低含水量水平，低于这一水平常即惹起植物损害，组织中这一最低含水量即称为临界含水量。
2.饱和含水量：即植物组织汲取水分达饱和状态时的含水量。
3.自然含水量：植物在自然生长状态下组织中的水分含量，称为自然含水量，或简单地称为植物的含水量。
利用上述三种含水量的数值即能够计算出更能表示植物体内水分情况的另两种表示方法，即自然饱和亏和临界饱和亏。
自然饱和亏是指植物组织的自然含水量与饱得含水量两值之差。
常以差值占饱和含水量的百分数表示之，差值越大，表示植物体内水分亏缺越严重。
临界饱和亏，是指植物的饱和含水量与临界含水量两值之差，常以该差值占饱和含水量的百分数表示之。
此值越大，表示植物抗脱水能力越强。
仪器剖析天平、烘箱 (或红外灯 )、干燥器、称量纸、坩埚钳、吸水纸操作步骤1.测定自然饱和亏按相对含水量法(参阅实验 1)求得植物组织的自然鲜重(Wf) 、干重 (Wd) 及饱和鲜重 (Wt) ，即可按下式求出自然饱和亏。
依据植物组织中相对含水量及自然饱和亏的定义，可知：自然饱和亏 (%)=1- 相对含水量 %注：相对含水量%求法见实验1，因此求得相对含水量%后，即可知其自然饱和亏(%) 。
2.测定临界饱和亏将植物叶片约10 片悬于室内，使其渐渐干燥 5 梍 6 小时，每隔 1 小时取下两片叶称量，再浸入水中，察看其可否恢复膨胀状态，直至取下的叶片称重后，浸入水中局部不可以再恢复膨胀状态 (即出现损害 ) 时为止。
此时即可将这些剩下的叶片取来称其鲜重后，于100梍105℃烘箱中烘干，称得干重，此时鲜重与干重之差，即为该叶片组织的临界含水重量(Wc) 。
依据定义即可按下式求出临界饱和亏。
瓶中称依据所测得的植物组织水分的自然饱和亏及临界饱和亏，就可求出当时植物的需水程度。
植物生理学实验报告植物组织水势测定
植物生理学实验报告植物组织水势测定实验目的：本实验旨在通过测量植物组织的水势，了解植物在不同生理状态下的水分状况和水分调节能力。
实验原理：植物组织的水势是一个重要的生理指标，用来描述植物的水分状态。
水势的测定是通过测量植物组织与纯水之间的压力差来实现的。
当植物组织的水势为负值时，说明组织在吸水，而正值则表明组织有排水的趋势。
实验步骤：1.准备材料：取一盆植物，将其叶片切下并放入离心管中；准备一些试管和纯水。
2.测量植物组织的水势：将离心管放入测水袋中，并将测水袋连至一根透气玻璃管，然后将试管插入水槽中以保持温度恒定。
通过气压计记录水势值。
3.测量植物组织在不同条件下的水势：可以在不同的实验条件下测量植物组织的水势，如在光照、温度变化或干旱条件等。
4.数据记录与分析：记录测得的水势数值，并进行统计和比较，以检验不同条件对植物组织水势的影响。
实验结果与讨论：通过对植物组织水势的测定，我们可以得到一些有意义的结果。
首先，测量不同植物组织在水势上的差异。
由于植物不同部位的组织结构和功能不同，其水分状况也会有差异。
比如，叶片的水势可能会更高，因为它们是光合作用和气体交换的主要结构。
其次，测定不同环境条件下植物组织的水势变化。
例如，在干旱条件下，植物会通过减少蒸腾作用和调节根部的水分吸收来保持水势平衡。
因此，测量植物组织在干旱条件下的水势，可以帮助我们了解植物对干旱的应对机制。
此外，还可以通过对不同温度和光照条件下植物组织水势的测定，来研究植物的生长和适应性。
不同的温度和光照条件会影响植物的光合作用和蒸腾作用，从而改变植物的水分平衡。
综上所述，植物组织水势的测定是一个重要的植物生理学实验，在研究植物的水分状况和水分调节能力方面具有重要意义。
通过进行多方面的测定和分析，我们可以更好地了解植物的生理机制和适应性。
小液流法测定植物水势实验综述报告
小液流法测定植物水势实验综述报告一、引言植物水势是评价植物体内水分状况的重要指标，对于研究植物的水分运输、光合作用以及植物生长发育等方面具有重要意义。
小液流法是一种常用的测定植物水势的方法，本文将对该方法进行综述，并对其在研究中的应用进行归纳总结。
二、小液流法的原理和操作步骤小液流法是通过将水分潜势与外部施加的气体压力之间的关系来测定植物水势。
其原理基于两相平衡的概念，即植物组织中的水分势与外界施加的气体压力相等。
操作步骤主要包括：收集样品、准备小液流探头、连接水分势测定系统、记录数据和计算结果等。
三、小液流法的优缺点小液流法具有以下优点：1）测量结果准确可靠，可精确测定不同植物组织的水势值；2）操作简单，不需要复杂的仪器设备；3）对样品的需求较低，只需要少量的植物组织即可进行测定。
小液流法也存在一些缺点，如：1）对植物组织的损伤较大，可能会对测定结果产生一定影响；2）实验过程较为繁琐，操作要求较高。
四、小液流法在植物水势研究中的应用小液流法在植物水势研究中广泛应用于不同方面，包括：1）研究植物的耐旱性和抗寒性，通过测定不同植物组织的水势值，可以评估植物对干旱和寒冷环境的适应能力；2）研究植物水分运输机制，通过测定不同部位的水势值，可以了解植物根、茎和叶的水分运输特性；3）测定植物光合作用的影响因素，通过测定光照条件下的植物水势值，可以了解光合作用对植物水分状况的影响。
五、实验中存在的问题和改进方法在实验中，小液流法存在一些问题，如植物组织的选择、探头的制备和测定环境的控制等。
为改善这些问题，可以采用以下方法：1）选择具有代表性的植物组织进行测定，比较不同组织间的水势差异；2）优化探头制备方法，减小对植物组织的损伤；3）严格控制实验环境的湿度和温度，以减小外界条件对测定结果的影响。
六、结论小液流法是一种重要的测定植物水势的方法，其操作简单、结果准确可靠，在植物水势研究中具有广泛的应用前景。
在实际操作中还存在一些问题需要解决，需要进一步改进方法和技术，以提高测定的准确性和操作的便捷性。
植物相对含水量的测定
植物的含水量 植物种类 生长环境 器官、组织的差异
构成植物 体的元素
水分 （10-95%）
干物质 （5－90%）
有机物 （90%）
无机物 （10%）
矿质元素？
C、H、O CO2 + H2O
植物体
105℃，30 min 80℃，48 h
燃烧
干物质
N N2 + NH3 + NO 少量S H2S + SO2
饱和鲜重—Wt
干重—Wd
100%
实验材料的选择
草本-白三叶（1-4）、木本-槐树（5-8）
暴马丁香 （9-12）、狗尾巴草（13-17） 也可以观察同一种植物不同器官间水分的情况，例如花和叶
。
总结数据、分析实验结果
思考题： 为什么相对含水量比绝对含水量更能反映植物体的 生理状态？
含水量是植物水分状况的重要指标，植物组织含水量不但直接影响植 物的生长、气孔状况，光合功能甚至作物产量，而且还对果蔬品质以 及种子和粮食的安全贮藏具有至关重要的作用。所以，植物组织含水 量的测定在植物生理学研究中具有重要的理论和实践意义。
RWC=(Wf－Wd) / (Wt－Wd)×100
（12-3）
式中WT：组织被水充分饱和后重量。
水分饱和亏（WSD）指植物组织实际相对含水量距饱和相对含水量（100% ）差值的大小。常用下式表示：
WSD=1－RWC ）
（12-4
实际测定时，可用下式计算：
WSD=(Wt－Wf) / (Wt－Wd)×100 5）
。
二、仪器与用具
天平（感量0.1mmg）；烘箱；剪刀；100ml烧杯3个；铝盒3 个；吸水纸。
三、方法
测定植物水势的方法
设备直径0.5cm打孔器、试管、镊子、小刀、移液管、胶头滴管等
1M蔗糖溶液、甲烯蓝
优缺点:
准确性不是很好，试验中还存在一些问题，比如小液流移动方向无规律或正好与理论推测的方向相反、所求的等渗浓度不一定就是所配制的溶液中的某一浓，加入小瓶中的甲烯蓝粉末的量很难掌握，等等。手续繁琐，无法自动记录。
优点：
设备热电偶温度计，水浴锅
蔗糖溶液
优缺点优点测定比较准确,并能自动记录实验结果,供试样品少,一次可同时测定多个样品Σ，既可测定植物组织,又可测定土壤或其它可以测定的样品(如PEG溶液)水势。
缺点与露点法相似。
参考文献
【
龚明，丁念诚，刘友良，《用露点法和湿度法测定叶片水势及其组分》，植物学通报，1989，6
设备冰点微伏压计；热电偶
优缺点优点测定水势的标准方法。如果将植物材料换成溶液，就可以测定溶液的溶质势。
较少受外界环境的影响，灵敏度高，测定结果可靠。
缺点操作费时，样品水势不同，所需平衡时间不同，样品水势越低，所需平衡时间较长。如正常供水的小麦旗叶水势为-3.2×105Pa,平衡时间50～60min即可；而严重干旱的小麦叶水势为-22.7×105Pa,平衡时间需2h以上。平衡时间过短，不能测出正确结果；时间过长，也会造成实验误差。一般认为从叶圆边缘的水分散失和离体期间的淀粉水解会造成测定的一定误差。
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• 水是原生质的主要组成成分,占原生质总 量的70%-90%。植物水分状况对植物生 理活动具有重要影响。植物含水量、水 势、渗透势是植物水分状况的重要指标， 对于植物水分生理的科学研究以及农业 生产实践具有重要指导意义。
1 植物含水量的测定
• 实验原理：
利用水遇热蒸发的原理，加热使植物体内的水 分蒸发，从而测定植物的含水量。
– 将植物材料切成小块，浸泡在不同浓度的蔗糖溶液 中，由于植物材料与蔗糖溶液间水势梯度的存在， 导致蔗糖溶液从植物材料中吸水、失水或保持动态 平衡，从而使蔗糖溶液变稀、变浓或保持浓度不变； 由此可以找到与植物材料水势相当的蔗糖溶液浓度。 算出植物组织的水势。
若组织水势大于蔗糖水势 →组织失水 →蔗糖溶液变稀 →小液流上升
–如果小液流上升，说明组织水势高于蔗糖溶 液水势，组织排水，蔗糖浓度变低；如果小 液流下降，说明组织水势低于蔗糖溶液水势， 组织吸水，蔗糖浓度变大；如果小液流不动， 说明组织水势与蔗糖溶液水势相同，二者间 无水分量的交换。
表：蔗糖溶液浓度与其渗透势
蔗糖溶液浓度(mol/L) 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55水分总是从 水势高的区域向水势低的区域自发迁移。
• 成熟植物细胞水势的组成：
Ψ = Ψs+ Ψp
1. Ψs 溶质势/渗透势
由于溶液中溶质颗粒的存在而使水势降低的值。纯水的 溶质势为0，溶液的渗透势可根据 Van‘t Hoff Equation
计算： Ψs = - CiRT
• 实验材料与试剂
– 中试管； – 青霉素小瓶； – 弯头毛细吸管； – 单面刀片； – 打孔器； – 解剖针； – 移液管； – 镊子； – 蔗糖； – 甲基兰
• 实验步骤
1. 配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，浓度分别为 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。
2. 取6只中试管编号，分别加入10ml不同浓度的 蔗糖溶液；同时取6个青霉素小瓶，编号后分 别加入1ml不同浓度的蔗糖溶液。
5. 用毛细吸管依次从青霉素小瓶中吸取少量溶 液，小心插入装有相同浓度蔗糖的中试管的 中部，轻轻挤出吸管中的蓝色液体，观察记 录小液流的方向。
• 实验结果
蔗糖 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 浓度
(M) 小液 流方 向
大小 于液 溶流 液上 水升 势，
说
明 组 织
水 势
• 结果分析
渗透势（大气压） -2.64 -3.96 -5.29 -6.70 -8.13 -9.58 -11.11 -12.69 -14.31 -15.99 -17.77 -19.61 -21.49
• 注意
1． 蔗糖溶液用前一定要摇匀，时间放久了的 蔗糖溶液会分层，影响结果。
2． 弯头毛细吸管要各个浓度专用
3 质壁分离法测定植物细胞渗透势
• 成熟植物细胞水势的组成：
Ψ = Ψs+ Ψp
当发生质壁分离时， ψp ＝0，这时Ψ = Ψs
• 实验原理
生活细胞的原生质膜是一种选择透性膜，可以看作是半透 膜，它对于水是全透性的,而对于一些溶质如蔗糖的透 性较低。因此当把植物组织放在一定浓度的外液中，组 织内外的水分便可通过原生质膜根据水势梯度的方向而 发生水分的迁移，当外液浓度较高时（高渗溶液），细 胞内的水分便向外渗出，引起质壁分离；而在外液浓度 低时（低渗溶液），外液中的水则进入细胞内。当细胞 在一定浓度的外液中刚刚发生质壁分离时（初始质壁分 离，质壁分离仅在细胞角隅处发生），细胞的压力势等 于零，细胞的渗透势等于细胞的水势，也就等于外液的 渗透势。该溶液即称为细胞或组织的等渗溶液，其浓度 称为等渗浓度。
含水量（WC）＝（FW－DW）/FW×100%
2 水势的测定
水势的概念
自由能：一个体系中可以用于做功的能量。 化学势：偏摩尔自由能。
化学反应能否进行、或物体能否从一体系转移到 另一体系，要看反应前后或两全体系的自由能 或化学势的变化。
水势是一物理化学概念在植物生理学中的应用， 是指偏摩尔体积水的化学势。单位是压强单位。
2. ψp 压力势
压力势是指外界（如细胞壁）对细胞的压力而使水势 增大的值。一般情况下细胞处于膨胀状态，原生质 体压迫细胞壁产生膨压，而细胞壁反过来反作用于 原生质体使产生压力势。
3. Ψg重力势 由于高度的存在而使水势增加的值。 Ψg＝ρgh，一般 不考虑。
小液流法测水势
• 实验原理
– 水势是指偏摩尔体积水的化学势，规定纯水的水势 为零，水分总是从水势高处流向水势低处，根据这 一原理，可以用小液流法、露点微伏压计法等测定 植物组织的水势。
3. 取植物材料，用打孔器打成直径0.7cm左右的 小条，用单面刀片切成2~3mm厚的小圆周片， 分别加入装有不同浓度蔗糖溶液的青霉素小瓶 中，每个小瓶中放5片(依植物材料的不同可做 不同处理)，加塞，放置30min，其间摇动数次 以加速溶液与植物组织间的水分交换。
4. 打开瓶塞，用解剖针向每个小瓶中挑入少许 甲基兰，摇匀，使溶液呈蓝色。
实验目的
• 渗透势是水势的组分之一，是指由于细 胞内溶质颗粒的存在而使水势下降的数 值，纯水的渗透势为零，溶液的渗透势 为负值。植物细胞的渗透势是植物的一 个重要生理指标，对于植物的水分代谢、 生长及抗性都具有重要的意义。常用于 测定植物细胞与组织水势的方法有质壁 分离法、冰点降低法、蒸汽压降低法等。
•
• 实验步骤：
1. 将待测的植物材料剪成小块，放在称量纸 上迅速称鲜重（ＦＷ）。
2. 将植物材料放入称量瓶或大信封中，放入 烘箱中，在105 ℃下杀青10分钟，然后将 温度调到80 ℃烘至恒重，不同植物材料所 需要的时间不同，时间从10~24小时不等。
3. 称取植物材料的干重（ＤＷ）。
• 实验结果：
质壁分离现象——水分的渗透作用
高渗溶液
• 实验设备与材料
–显微镜； –镊子； –载玻片； –盖玻片； –刀片；培养皿； –移液管； –蔗糖； –洋葱
• 实验步骤
1． 配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，浓度 分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。