概述1植物相对含水量的测定.ppt
植物的水分生理PPT课件
植物的一生中，一方面不断地从环境中 吸收水分，以满足生命活动的需要，另一方 面又不可避免的将大量水分丢失到环境中， 由此就形成了植物的水分代谢：
植物对水分的吸收、运输和散失过程 称为水分代谢（Water metabolism）。
本章的主要内容
一、植物体内水分的状态及其生理意义 二、植物对水分的吸收 三、植物体内水分的散失—蒸腾作用 四、植物体内水分的运输 五、水分平衡 六、合理灌溉与节水农业的生理基础
二、植物对水分的吸收
IV 水分进入细胞的 途径
单个水分子通过脂膜双分 子层的间隙进入细胞
水集流通过水通道蛋白 （水孔蛋白）分子量在
25kD ~30kD，其多肽链穿 越膜并形成孔道
二、植物对水分的吸收
V细胞间的水分流动
Ψp=+0. 6 ψs=-1.2
Ψp=+0. 2 ψs=-1.0
由水势高的区域向水势低的区域流动!
细胞水势增加的值 正值
二、植物对水分的吸收
未形成液泡的细胞， Ψw=Ψm
形成液泡的细胞，具有大液泡，
Ψw=Ψs+Ψp 初始质壁分离， Ψp =0， Ψw=Ψs
和变植 压化物 力与细 势水胞 之势的 间、相 的渗对 关透体 系势积
掌握图中4个状态 的变化情况
二、植物对水分的吸收
小叶流法：测定细胞常态下的水势 质壁分离法：测定处于初始质壁分离状
定，在烈日下通过蒸腾散失水分降低体温免受高温伤 害。水份可以增加大气湿度、改善土壤及土壤表面的 温度，作物栽培中，早春寒潮降临时给秧田灌水保温 抗寒，就是利用水来调节农田小气候
小结:水分在植物生命活动中的作用
（一）生理作用： 1、水分是原生质的主要成分； 2、水是许多代谢反应的反应物； 3、水是生命活动的良好介质； 4、水能使植物保持固有姿态； 5、细胞分裂和伸长都需要足够的水分；
小麦含水量的测定
鉴定小麦干种子中是否含有水分的常用方 法是： 取样品，放在蒸馏瓶里，用酒精灯加热， 看能不能有水蒸汽或水珠出现
种子水分含义 水分测定概述 水分测定和种子油分的关系 水分测定方法和仪器设备 水 分 测 定
测定方法
烘干减重法水分测定程序 结果计算 结果报告
电阻式水分测定仪测定原理 水分快速测定方法 电容式水分测定仪测定原理
• 种子含水量（%）＝ （烘前试样重-烘后试 样重）/烘前试样重*100%。 测定中要求称量准确度为0.01g；两份试样 测定结果，差距不得超过0.4%，否则重新 测定。
注意事项：
• 1 要确定小麦种子的水分完全排干（要是 还有水的话，第二次烘干的结果肯定比第 一次的小。要是没水了，再次干燥后重量 不变 ） • 2要多次称量（烘完，取出，裸露在空气中 时，种子会吸收一些空气中的水分的！多 次称量结果不变时，才代表烘干了！ ） • 3计算种子含水量时，应以烘烤后的种子质 量的最后重量稳定值记录为准
测定方法
• 种子水分测定的标准方法是烘干减重法。 小麦种子应该用高温烘干法，即要求烘箱 预热温度为140℃—145℃，烘干样品使用 的温度是130—133℃，烘1小时。
操作过程
• 1将小麦样品分两份，放入称量盒内测定重量。 • 2置入烘箱内，在130—133℃恒温下，经3h取出 称量盒，盖好盖子放入干燥器中冷却，约30min 后取出称重，记下重量。 • 3接着再放入130—133℃的烘箱内烘1h，冷却后 称重，直至后次称重和前次称重不超过0.02g为止， 记下最后一次重量作为烘干后小麦种子细胞中既有结合水又有大量的自由水， 而自由水的数量制约着细胞的代谢强度。自由水 含量越多，代谢越旺盛. • 谷类作物种子安全含水量标准：玉米13%～14%， 高粱、谷子12% ～14%，水稻12%～14%，小麦、 小豆、绿豆13%，大豆、向日葵12%以下。 • 种子为干种子，且含水量为14%，相对较少，故 而判断出水分主要为结合水，而不是自由水。水 在细胞中以自由水与结合水两种状态存在，由于 存在状态不同，其特性也不同
第2章 植物水分干物质测定.ppt.Convertor
第二章：植物水分和粗灰分测定第一节植物水分概述一般将样品在101.325 kPa下，100℃左右加热至恒重所失去的质量定义为“水分”，这种定义是狭义的。
因植物组织或农产品中的水分有游离水和结合水之别，其中游离水容易分离，而结合水则不容易分离。
但如果不加限制的长时间烘烤，必然使其它成分发生变化，影响分析结果。
供测定的样品多种多样，其含水量可由百分之几到98%，因此人们一直在多方面研究适合于各种试样性状的精确测定水分子“H2O”含量的方法。
同时，研究能满足不同要求的准确、快速测定方法。
目前常用的水分测定方法可分成以下几类：（1）加热干燥法（2）蒸馏法。
该法特别适用于脂肪类产品和除水分外含有大量挥发性物质的试样。
样品在蒸馏过程中始终受到载体的惰性气雾保护，因而不致发生化学成分的改变。
上述两种方法用于检测水分含量较高(65% ~ 95%）的新鲜样品时效果更好。
（3）化学反应法。
包括卡尔－费歇尔（Karl-Fischer，即K-F法）方法、水与电石（碳化钙）产生乙炔或水与浓酸混合时产生热等为基础的方法。
其中很多分析参考书中将K-F法测定水分定为农畜产品、食品、化工、肥料准确定量水分的一般标准方法。
但该法的缺点是必须防止水分进入滴定容器及试剂吸水，且其校准的程序颇为严格、费时。
农产品的成分中，水分是最容易变化的组分，其含量会因散湿而减少或吸湿而增加。
因此，要精确定量水分并非易事。
一般应根据待测样品特性、分析精密度的要求以及实验室设备条件等选择适当的方法。
本章主要介绍常压直接烘干法、常压二步烘干法、减压加热干燥法和共沸蒸馏法等。
第二节干燥法一、直接干燥法：（GB/T 5009.3—2003，GB 5497—85，GB/T 14489.1—93 ）方法原理样品在100~105℃下烘干一定时间至“恒重”，损失的质量被认为是水分的质量。
水分含量是用差减法计算而来，所以这是一种间接测定水分含量的方法。
但在严格控制条件的情况下，对多数试样而言，烘干法仍然是测定水分较准确的标准方法。
植物组织含水量的测定
实验 2 植物组织含水量的测定一、原理植物组织的含水量是反映植物组织水分生理状况的重要指标，如水果、蔬菜含水量的多少对其品质有影响，种子含水状况对安全贮藏更有重要意义。
利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测定植物组织中的含水量。
植物组织含水量的表示方法，常以鲜重或干重 % 表示，有时也以相对含水量 % （或称饱和含水量 % ）表示。
后者更能表明它的生理意义。
二、实验材料与仪器设备（一）实验材料植物鲜组织。
（二）仪器设备分析天平，剪刀，烘箱，铝盒，干燥器，吸水纸，坩埚钳。
三、实验步骤l. 自然含水量的测定（ 1 ）铝盒的恒重将洗净的两个铝盒编号，放在 105 ℃恒温烘箱中，烘 2 小时左右，用坩锅钳取出放入干燥器中冷却至室温后，在分析天平上称重，再于烘箱中烘 2 小时，同样于干燥器中冷却称重，如此重复 2 次（ 2 次称重的误差不得超过 0.002g ），求得平均值 W 1 ，将铝盒放入干燥器中待用。
（ 2 ）将待测植物材料（如叶子等）从植株上取下后迅速剪成小块，装入已知重量的铝盒中盖好，在分析天平上准确称取重量，得铝盒与鲜样品总量为 W 2 ，然后于 105 ℃烘箱中干燥4 ～ 6 小时（注意要打开铝盒盖子）。
取出铝盒，待其温度降至 60 ～ 70 ℃后用坩锅钳将铝盒盖子盖上，放在干燥器中冷却至室温，再用分析天平称重，然后再放到烘箱中烘 2 小时，在干燥器中冷却至室温，再称重，这样重复几次，直至恒重为止。
称得重量是铝盒与干样品总重量 W 3 。
烘时注意防止植物材料焦化。
如系幼嫩组织可先用 100 ～ 105 ℃杀死组织后，再在 80 ℃下烘至恒重。
（ 3 ）记录及计算表 1-1 植物组织含水量记录表编号铝盒重（ W 1 ）铝盒 + 样品鲜重（ W 2 ）铝盒 + 样品干重（ W 3 ）样品鲜重W f = W 2 – W 1样品干重W d = W 3 – W 12. 相对含水量的测定方法（或称饱和含水量法）此法是以植物组织的饱和含水量为基础来表示组织的含水状况，因为作为计算基础的组织饱和含水量有较好的重复性，而组织的鲜重、干重不太稳定（鲜重常随时间及处理条件而有变化，生长旺盛的幼嫩叶子，常随时间而会显著增加，所以要进行不同时期含水量的对比就不恰当）。
1植物相对含水量的测定ppt课件
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• 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。
剩下的不挥发的 称为灰分（各种金属 不同化合物的组合）
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• 植物组织含水量的表示方法，常以鲜重或 干重来表示。
• 而在植物抗性生理研究中植物组织的含水 量常用相对含水量(或称饱和含水量)表示， 该指标更能表明植物的水平状况的生理意 义。
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• 植物含水量的测定
1、将新采的植物叶片， 迅速剪成小块，
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水分与植物的生命活动
• 植物的含水量 • 植物种类 • 生长环境 • 器官、组织的差异
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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%）
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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
称取2 份 1 g （Wf） 2个重复
2、一份于150-160度 烘箱中烘考0.5~1 h，然 后称此时的干重（Wd）
2、一份放入蒸馏水中浸 泡70 min，当达到恒重时
称此时的重量（Wt）
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那么，此时我们得到了某种植物的三个数据 鲜重—Wf 干重—Wd
饱和鲜重—Wt
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含水量
实验一植物组织含水量及水势的测定
自然含水量（WC）=（Wf-Wd）/Wf × 100% 相对含水量（RWC）=（Wf-Wd）/(Wfs-Wd) × 100% 水分饱和亏（WSD）=1-RWC
六、结果与计算
2、植物组织水势
等势点的渗透势即为叶片组织水势。
Ψw=-iCRT
i：解离系数，蔗糖为1； C：溶液的摩尔浓度； R：摩尔气体常数，R=0.0083 L·Mpa·mol-1·K-1 T：热力学温度K，即273 + t，t为实验温度，单位为℃。 (水势单位换算：1 atm=1.013 bar=101 kPa，1 Mpa=10 bar)
五、实验步骤
（二）植物组织水势的测定
1、用1M蔗糖母液配制一系列不同浓度的蔗糖溶液 （0.05、0.1、 0.2、 0.3、0.4、0.5、0.6M）。 2、取7支试管编号，分别加入适量不同浓度的蔗糖溶 液；同时取7个青霉素瓶，编号后分别加入2ml不同浓 度的蔗糖溶液。 3、用打孔器在叶片打孔取叶圆片（避开中脉），随机 取样，向每青霉素瓶放入相等数目（10~20片）的叶 圆片，加塞，放置30min，期间摇动数次。到时间后， 用大头针沾取少许甲烯蓝粉末加入青霉素瓶中，充分 混匀。 4、用毛细滴管从试验组的各瓶中依次吸取液体少许， 伸入对照组同样浓度溶液的中部，缓慢从毛细管尖端 横向放出一滴蓝色溶液，轻轻取出滴管，观察蓝色液 滴的移动方向。
相对含水量（Relative Water Content， RWC）
实际含水量 RWC = ×100％ 饱和含水量
水势的测定方法
液相平衡法:小液流法、质壁分离法 压力平衡法:压力室法 气相平衡法:热电偶湿度计法、露点法等
植物组织含水量的测定实验
植物组织含水量的测定实验植物组织含水量是衡量植物健康状况和生理活性的重要指标之一。
通过准确测定植物组织的含水量，可以了解植物对水分的吸收和利用能力，进一步研究植物的生长发育和胁迫适应机制。
本文将介绍一种常用的测定植物组织含水量的实验方法。
实验材料和设备：1. 植物样品：可以选择不同的植物组织部位，如叶片、茎、根等；2. 称量器：精确称量植物样品的质量；3. 烘箱：用于干燥植物样品；4. 干燥皿：用于放置干燥后的植物样品；5. 试管：用于装载植物样品；6. 烧杯：用于称量和混合试剂；7. 纱布：用于过滤试剂；8. 隔水浴：用于加热试管。
实验步骤：1. 准备工作：a. 清洗和消毒所有实验器具，避免干扰实验结果。
b. 预热烘箱至恒温状态，通常设置为70℃。
c. 取适量的植物样品，尽量保持新鲜度，避免样品的水分损失。
2. 称量植物样品的质量：a. 使用称量器，将干净的容器称重，记录容器的质量。
b. 将预先准备好的植物样品放入容器中，并再次称重，记录植物样品和容器的总质量。
3. 干燥植物样品：a. 将称量好的植物样品放入烘箱中，保持一定的时间（通常为24小时）。
b. 取出烘干后的植物样品，放置于干燥皿中，待其冷却至室温。
4. 计算植物组织的含水量：a. 将干燥后的植物样品放入试管中，并记录试管的质量。
b. 加入一定体积的去离子水，使植物样品完全浸泡。
c. 将试管放入隔水浴中，加热至沸腾，保持一定时间（通常为1小时）。
d. 将试管取出，冷却至室温。
e. 使用称量器，将装有试管中植物样品和水的总质量进行测量。
植物组织含水量的计算公式如下：植物组织含水量（%）=（植物样品和水的总质量 - 干燥后的植物样品质量）/ 干燥后的植物样品质量× 100%实验注意事项：1. 在称量植物样品和试管时，要保持精确和准确，避免误差对结果的影响。
2. 干燥植物样品时，要确保烘箱温度的稳定性和适当的干燥时间，以充分去除植物样品中的水分。
实验一、植物组织含水量及水势的测定
（示范：吐水及小孔的扩散现象）
反映植物水分状况的指标
绝对含水量 相对含水量 水势 渗透势
一、实验目的
1、掌握植物含水量的表示及测定方法； 2、熟悉植物水势的测定原理及方法。
二、 实验原理
植物组织含水量的指标
鲜重− 干重 自然含水量= 100％ 自然含水量 ×100％ 鲜重
小液流法测定水势的原理
水总是从水势高处流向低处。 当植物组织放在外界溶液中，如植物组 织的水势小于溶液的渗透势，组织吸水， 外界溶液变浓，比重变大；如植物组织 水势大于溶液的渗透势，则反之；如二 者相等，则外界溶液的比重不变。
三、实验材料 实验材料
忍冬科金银木枝条
2%NaCl 4h 0.2%NaCl 4h 蒸馏水 4h
相对含水量（ 相对含水量（Relative Water Content， RWC） ， ）
实际含水量 RWC = 100％ ×100％ 饱和含水量
水势的测定方法
液相平衡法:小液流法、 液相平衡法 小液流法、质壁分离法 小液流法 压力平衡法:压力室法 压力平衡法 压力室法 气相平衡法:热电偶湿度计法 热电偶湿度计法、 气相平衡法 热电偶湿度计法、露点法等
i：解离系数，蔗糖为1； i 1 C：溶液的摩尔浓度； R：摩尔气体常数，R=0.0083 L·Mpa·mol-1·K-1 T：热力学温度K，即273 + t，t为实验温度，单位为℃。 (水势单位换算：1 atm=1.013 bar=101 kPa，1 Mpa=10 bar)
七、演示实验
吐水及小孔扩散现象观察
五、实验步骤
（二）植物组织水势的测定
1、用1M蔗糖母液配制一系列不同浓度的蔗糖溶液 （0.05、0.1、 0.2、 0.3、0.4、0.5、0.6M）。 2、取7支试管编号，分别加入适量不同浓度的蔗糖溶 液；同时取7个青霉素瓶，编号后分别加入2ml不同浓 度的蔗糖溶液。 3、用打孔器在叶片打孔取叶圆片（避开中脉），随机 取样，向每青霉素瓶放入相等数目（10~20片）的叶 圆片，加塞，放置30min，期间摇动数次。到时间后， 用大头针沾取少许甲烯蓝粉末加入青霉素瓶中，充分 混匀。 4、用毛细滴管从试验组的各瓶中依次吸取液体少许， 伸入对照组同样浓度溶液的中部，缓慢从毛细管尖端 横向放出一滴蓝色溶液，轻轻取出滴管，观察蓝色液 滴的移动方向。
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• 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
• 1、剪取植物组织，迅速放入已知重量的铝盒中，称出鲜重 （Wf）。
• 2、将植物组织连同铝盒放入已升温至105℃的烘箱中，杀青 15min，然后于80℃下烘至恒重，称出干重（Wd）。
鲜重—Wf 干重—Wd
饱和鲜重—Wt
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含水量
鲜重—Wf
干重—Wd
鲜重—Wf
100%
相对含水量
鲜重—Wf
干重—Wd
饱和鲜重—Wt
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干重—Wd
100%
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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
• 3、欲测相对含水量，在称鲜重后，将样品浸入蒸馏水中或包 裹在吸饱水分的湿纱布中6~8H，取出用吸水纸擦干样品表面 水分，称重；再将样品浸入蒸馏水中1H，取出，擦干，称重， 直至样品饱和重量近似，即得样品饱和鲜重（WT）；若事先 已知达到水分饱和所用的时间，则可一次称重而测得饱和鲜重， 然后烘干，称出干重（Wd）。
N N2 + NH3 + NO 少量S H2S + SO2
剩下的不挥发的 称为灰分（各种金属 不同化合物的组合）
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• 植物组织含水量的表示方法，常以鲜重或 干重来表示。
• 而在植物抗性生理研究中植物组织的含水 量常用相对含水量(或称饱和含水量)表示， 该指标更能表明植物的水平状况的生理意 义。
• WSD=1－RWC
（12-4）
• 实际测定时，可用下式计算：
• WSD=(Wt－Wf) / (Wt－Wd)×100 5）
（12-
• 相对含水量和水分饱和亏可作为比较植物保水能力及推算需水程度的指标。 当植物组织含水量降低到产生不可恢复的永久性伤害时的水分饱和亏，称为 临界饱和亏。
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（12-1）
• 组织含水量（占干重%）=(Wf－Wd) / Wd×100
（12-2）
• 式中Wf：组织鲜重；Wd：组织干重。
• =(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：
• 4、将所得的Wf、Wd、WT值代入公式12-1、12-2、12-3、
12-4或12-5，算出样品含水量、相对含水量及水分饱和亏。
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• 一、原理
• 表示组织含水量的方法有两种：一是以干重为基数表示；二是以鲜重为基数 表示。从而分为干重法和鲜重法：
• 组织含水量（占鲜重%）=(Wf－Wd) / Wf×100
叶。
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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？
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• 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。
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水分与植物的生命活动
• 植物的含水量 • 植物种类 • 生长环境 • 器官、组织的差异
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2
构成植物 体的元素
水分 （10-95%）
干物质 （5－90%）
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有机物 （90%）
无机物 （10%）
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矿质元素？
C、H、O CO2 + H2O
植物体
105℃，30 min 80℃，48 h
燃烧
干物质
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• 植物含水量的测定
1、将新采的植物叶片， 迅速剪成小块，
称取2 份 1 g （Wf） 2个重复
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2、一份于150-160度 烘箱中烘考0.5~1 h，然 后称此时的干重（Wd）
2、一份放入蒸馏水中浸 泡70 min，当达到恒重时
称此时的重量（Wt）
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那么，此时我们得到了某种植物的三个数据