植物組織中水勢(shì)的測(cè)定

關(guān)于植物組織中水勢(shì)的測(cè)定第1頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三水勢(shì)表示水分的化學(xué)勢(shì)；水從水勢(shì)高處流向低處；植物體細(xì)胞之間，組織之間以及植物和環(huán)境之間的水分移動(dòng)方向由水勢(shì)差決定（流速和方向）。水勢(shì)：第2頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

植物組織水勢(shì)（和滲透勢(shì)）的測(cè)定方法：

液相平衡法－小液流法、重量法；質(zhì)壁分離法。所需儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，但手續(xù)繁瑣、效率低，難以自動(dòng)記錄。壓力平衡法－壓力室法。

適于測(cè)定枝條或整個(gè)葉片的水勢(shì)，對(duì)于小型樣品葉圓片等則無能為力。氣相平衡法－熱電耦濕度計(jì)法、露點(diǎn)法。能廣泛用于各種植物葉片水勢(shì)和滲透勢(shì)的測(cè)定，所需樣品量極少、測(cè)量精度高，是近年來發(fā)展起來的一類較好的植物水勢(shì)及其組分的測(cè)定技術(shù)。水勢(shì)測(cè)定：平衡法第3頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、液體交換法測(cè)定植物組織水勢(shì)（小液流法）小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)的原理？第4頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三組織失水，外液濃度變?。沪譿植物>

ψS（一）原理1、當(dāng)植物組織與外液接觸時(shí)發(fā)生水分交換：★植物組織的水勢(shì)低于外液的滲透勢(shì)（溶質(zhì)勢(shì)）：組織吸水，外液濃度變大；ψw植物<ψS★植物組織的水勢(shì)與外液的滲透勢(shì)相等，則水分交換保持動(dòng)態(tài)平衡：★植物組織的水勢(shì)高于外液的滲透勢(shì)（溶質(zhì)勢(shì)）：外液濃度保持不變；ψw植物＝ψS第5頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3、根據(jù)外液濃度的變化情況即可確定與植物組織相同水勢(shì)的溶液濃度。根據(jù)以下公式計(jì)算出溶液的滲透勢(shì)，即為植物組織的水勢(shì)。

2、同一種物質(zhì)濃度不同時(shí)其比重不一樣，濃度大的比重大，把高濃度的溶液一小液滴放到低濃度溶液中時(shí)，液滴下沉；反之則上升。第6頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

溶液滲透勢(shì)的計(jì)算：

ψS=﹣iCRT

式中ψS—溶液的滲透勢(shì)，以MPa為單位；

R＝0.008314MPa·L·mol﹣1·K﹣1

T—絕對(duì)溫度，即273+t℃；

C—溶液的質(zhì)量摩爾濃度，以mol·kg－1

H2O為單位

i－溶液的等滲系數(shù)，CaCl2可用2.6。CaCl2溶液粘度大，容易形成液滴，便于觀察。第7頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）實(shí)驗(yàn)材料

大葉黃楊葉片（取葉片8－10個(gè)，隨去隨用，不要帶枝條？）紙擦干葉片，勿水洗！第8頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三試劑：

CaCl2溶液：

0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mol·kg-1H2O

甲烯藍(lán)粉末

用具：

特制試管架1個(gè)；10ml試管12支（具橡皮塞）

（為什么使用特制的試管架？）（二）實(shí)驗(yàn)用品第9頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三取干燥潔凈的試管12支，分成甲、乙兩組。甲組試管中分別加0.05～0.5六種濃度的溶液之一各0.5ml（量準(zhǔn)確？）。用一只移液器低高。乙組試管加入6種濃度的CaCl2溶液各4ml，用一只移液器低高。4ml需要很準(zhǔn)確嗎？4.甲、乙兩組試管分別塞上相應(yīng)的橡皮塞備用。

為什么蓋橡皮塞？（三）操作步驟第10頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.選取均勻一致的植物葉片8～10片（勿水洗！），打取葉圓片60余片，甲組試管內(nèi)各加入葉圓片10個(gè)，使葉片浸入溶液，蓋上橡皮塞，平衡20min以上。期間多次搖動(dòng)試管，以加速水分平衡。6.染色：在甲組每一試管中用解剖針放入微量甲烯藍(lán)粉末，搖勻，溶液變藍(lán)。（干燥針頭先用蒸餾水濕潤(rùn)，加入的甲烯藍(lán)量一定少）第11頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三7.

觀察液滴升降：用毛細(xì)管取甲組試管有色液乙組試管中部液滴位置？觀察液滴升降并記錄。

觀察一個(gè)濃度后用吸水紙將毛細(xì)管內(nèi)的溶液吸凈，再進(jìn)行下一個(gè)測(cè)定。第12頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三靜止不動(dòng)液滴植物材料ψw<ψS溶液濃度變大ψw>ψS溶液濃度變小溶液濃度不變?chǔ)譿=ψS液滴第13頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三毛細(xì)管放置穩(wěn)定擠出小液滴取出毛細(xì)管觀察液滴升降第14頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三毛細(xì)管放置穩(wěn)定第15頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三8.

分別測(cè)定不同濃度中有色液滴的升降，找出與組織水分勢(shì)相當(dāng)?shù)臐舛龋鶕?jù)原理公式計(jì)算出組織的水勢(shì)。第16頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三第17頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動(dòng)方向具有平衡濃度結(jié)果第18頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動(dòng)方向無平衡濃度結(jié)果第19頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動(dòng)方向錯(cuò)誤結(jié)果第20頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動(dòng)方向結(jié)果是否正確，為什么？溶液的濃度偏小第21頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三溶液濃度0.050.10.20.30.40.5液滴移動(dòng)方向結(jié)果是否正確，為什么？溶液的濃度偏大第22頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三加樣器的使用正確使用：注意事項(xiàng)：吸取溶液后不能倒置第23頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三注意事項(xiàng)：

1.所取材料在植株上的部位要一致，打取葉圓片要避開主脈和傷口。

2.取材以及打取葉圓片的過程操作要迅速，以免失水。到實(shí)驗(yàn)材料生長(zhǎng)處操作。

3.甲烯藍(lán)易吸附在試管壁上，先用水洗刷，再用鉻酸洗液浸泡。，

鉻酸洗液回收，可以重復(fù)使用。第24頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

小液流法植物組織水勢(shì)的測(cè)定思考題:

小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)的實(shí)驗(yàn)中，甲組試管中葉園片的多少對(duì)測(cè)定結(jié)果有無影響？為什么？如果藍(lán)色小液滴在乙組試管中均下降，能否求出組織水勢(shì)？第25頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、露點(diǎn)法測(cè)定植物組織水勢(shì)

測(cè)定動(dòng)物材料、植物材料、愈傷組織、根尖、土壤的水勢(shì)以及各種液體的滲透勢(shì)及活體葉片的水勢(shì)，并可以兼做滲透壓計(jì)使用。到目前為止，HR-33-T-R型露點(diǎn)微伏壓計(jì)是測(cè)定范圍最廣、性能最完善的水勢(shì)儀第26頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

將葉片或組織汁液（測(cè)滲透勢(shì)）密閉在體積很小的樣品室內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間后，樣品室內(nèi)的空氣和植物樣品將達(dá)到溫度和水勢(shì)的平衡狀態(tài)。既：氣體的水勢(shì)（也是蒸氣壓）＝葉片的水勢(shì)（或組織汁液的滲透勢(shì)）測(cè)出樣品室內(nèi)空氣的蒸氣壓，便可得知植物組織的水勢(shì)?？諝獾恼魵鈮号c其露點(diǎn)溫度具有嚴(yán)格的定量關(guān)系，本儀器便通過測(cè)定樣品室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度而得知其蒸氣壓。測(cè)定原理：第27頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

測(cè)量時(shí)，先給熱電偶施加反向電流，使樣品室內(nèi)的熱電偶結(jié)點(diǎn)降溫，當(dāng)結(jié)點(diǎn)溫度降至露點(diǎn)溫度以下時(shí)，將有少量液態(tài)水凝結(jié)在熱電偶結(jié)點(diǎn)表面，此時(shí)切斷反向電流；儀器工作原理：第28頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

停止外加電流后，熱電偶結(jié)點(diǎn)溫度因熱交換平衡而很快上升；但是，當(dāng)?shù)竭_(dá)露點(diǎn)溫度時(shí)，因表面水分蒸發(fā)帶走熱量，降溫，從而使其溫度保持在露點(diǎn)溫度，呈現(xiàn)短時(shí)間的穩(wěn)衡狀態(tài)。根據(jù)熱電偶的輸出電位記錄結(jié)點(diǎn)溫度變化。第29頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三室溫露點(diǎn)溫度時(shí)間第30頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

待結(jié)點(diǎn)表面水分蒸發(fā)完畢后，其溫度將再次上升，直至恢復(fù)原來的溫度平衡。記錄露點(diǎn)時(shí)的穩(wěn)衡狀態(tài)的溫度，便可將其換算成待測(cè)樣品的水勢(shì)或滲透勢(shì)。

第31頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三HR-33T-R型露點(diǎn)微伏壓計(jì)

第32頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

C-52樣品室第33頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三第34頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三露點(diǎn)微伏壓計(jì)操作方法

2、植物材料的平衡1、植物材料:大葉黃楊葉圓片（小液流打取的葉圓片1片）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)樣品室上部調(diào)節(jié)旋鈕，打開樣品室。第35頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三干旱葉片平衡時(shí)間延長(zhǎng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕封閉樣品室平衡20min第36頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三打開主機(jī)電源℃/μV開關(guān)置于“μV”

位置連接探頭FUNCTION旋鈕置于“SHORT”

調(diào)節(jié)Πv值按下Πv按鈕調(diào)節(jié)ΠvSET旋鈕使表頭指針達(dá)到已知的Πv值調(diào)零量程（RANGE）旋鈕放在預(yù)期的位置上，30FUNCTION旋鈕放在READ位置上調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零{FUNCTION旋鈕調(diào)到“COOL”位置指針右移達(dá)到最大FUNCTION旋鈕調(diào)到“DP”位置指針向左偏轉(zhuǎn)讀取測(cè)定值FUNCTION置于“SHORT”拔出探頭關(guān)閉電源第37頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三（1）打開主機(jī)電源開關(guān)。將℃/μV開關(guān)置于“μV”位置。（2）將C-52探頭連接到插口上。注意：在連接和拔出C52探頭時(shí)FUNCTION開關(guān)處在“SHORT”位置上。

2、測(cè)定第38頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三嚴(yán)禁手握插頭連線插拔探頭第39頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）按下Πv按鈕，調(diào)節(jié)ΠvSET旋鈕使表頭指針達(dá)到C52連接線上標(biāo)注的Πv值。第40頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三（4）將量程（RANGE）旋鈕放在預(yù)期的位置上（通常在30位置），F(xiàn)UNCTION旋鈕放在READ位置上，調(diào)節(jié)ZEROOFFSET旋鈕使指針讀數(shù)為零。（5）將FUNCTION旋鈕調(diào)到COOL位置，此時(shí)表頭的指針向右偏轉(zhuǎn)，當(dāng)指針移動(dòng)到最大時(shí)，將FUNCTION旋鈕調(diào)到DP位置，此時(shí)表頭的指針向左偏轉(zhuǎn)，當(dāng)表頭的指針穩(wěn)定后，從表頭上讀取測(cè)定值。第41頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三如果RANGE旋鈕位于10或100的位置，按上排刻度讀數(shù)

如果RANGE旋鈕位于30或300的位置，按下排刻度讀數(shù)

第42頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三

讀數(shù)為電勢(shì)差，電勢(shì)差與水勢(shì)的呈線性函數(shù)，比例系數(shù)為﹣7.5μV/MPa。

樣品水勢(shì)（MPa）＝

讀數(shù)μV/（-7.5μV/MPa）第43頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三測(cè)定結(jié)束，打開C-52頂部的旋鈕，推出樣品室第44頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三清理植物組織第45頁(yè)，講稿共48頁(yè)，2023年5月2日，星期三儀器操作特別注意：1、拔下樣品室插頭時(shí)握住插頭，嚴(yán)禁連線插拔，并且不要傳動(dòng)連線；2、樣品一定放平，防止污染