小液流法测定植物组织的水势

植物体内的生理生化活动与其水分状况密切相关，而植物组织的水势是表示植物水分状况的一个重要生理指标。目前，植物组织水势的测定主要有几种方法：小液流法、折射仪法、压力室法、露点法、热电偶法。前两种方法虽然简便，但精确性差。压力室法较适于测定枝条或叶柄导管的水势。露点法、热电偶法较适宜测定柔软叶片的水势，且精确度高，可在一定范围内重复测定叶片的水势，是较好的水势测定方法。植物的水势可作为制定灌溉的生理指标。

Ⅰ、小液流法

一、目的

通过实验，掌握用小液流法测定植物组织水势的原理和方法。

二、原理

水势代表水的能量水平，水总是从水势高处流向低处。水进入植物体内并分布到各组织器官中的快慢或难易由水势差来决定，水势越高，植物组织的吸水能力越差，而供给水能力越强。当植物组织与一系列浓度递增的溶液接触后，如果植物组织水势大于（或小于）外液的水势，则组织失水（或吸水），使外液浓度变低（或变高），密度变小（或变大）。如果植物组织的水势等于外液的水势时，植物组织既不失水也不吸水，外液浓度不变。当取浸泡过植物组织的溶液的小滴（亦称小液流，为便于观察应先染色），分别放入原来浓度相同而未浸泡植物组织的溶液中部时，小液流就会因密度不同而发生上升或下沉或不动的情况。小液流在其中不动的溶液的水势（该溶液为等渗浓度），即等于植物组织的水势。

三、材料、设备及试剂

1. 材料：植物叶片；马铃薯块茎等。

2. 仪器设备：试管；小瓶；小塞子；打孔器(直径0.5㎝)；尖头镊子；移液管（1ml、5ml、

10ml）；注射针钩头滴管；刀片。

3. 试剂：1mol·L－1蔗糖液；甲烯蓝粉。

四、实验步骤

1. 系列糖浓度配制

1.1 取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1mol·L－1蔗糖母液配成0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.30 mol·L－1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。

1.2 另取干燥洁净的小瓶6个，标明0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol·L－1浓度,分别从甲组取相应浓度糖液1ml盛于小瓶中，随即塞上塞子，作为乙组。

2. 取样及测定

2.1选取生长一致的叶片，用直径为0.5cm的打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放15～20片，（若采用植物块茎如马铃薯，先用打孔器钻取圆条，然后切成约1mm厚圆片，每瓶放5片），立即塞紧塞子，放置40min左右 ，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。

2.2 到预定时间后，各小瓶加入几粒甲烯蓝粉染色，摇匀，取6支干燥洁净的注射针钩头滴管，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出钩头滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出钩头滴管（注意勿搅动溶液），注意观察那些管的小液滴往上移动，那些管的小液滴往下移动，那一管的小液滴静止不动。如果某一管中的小液滴悬浮不动，则说明该管溶液与小液流的密度相等，也即植物组织与该浓度糖液间未发生水分净交换，植物组织的水势等于该糖液的水势，根据公式算出该糖液水势也即得出植物组织水势。若前一浓度溶液小液流下沉，而后一浓度溶液中上浮，则组织的水势值介于两糖液水势之间，可取平均值计算。

2.3 结果记录

按下表记录实验结果

系列浓度糖液的配置和实验结果记录表

 五、植物组织水势值计算

将测得的等渗浓度值代入以下公式计算出植物组织的水势：

公式中：ψ_W=ψ_л=－iCRT（MPa）

ψ_W —植物组织水势,单位：Mpa（兆帕）

ψ_л —溶液的渗透势（即溶液的水势）

C—等渗浓度（mol·L^－1）

R—气体常数（0.0083 L·MPa·mol^－1·K^－1）

T—热力学温度（273 + t℃）

i—解离系数（蔗糖 =1；CaCl₂ =2.60）

六、注意事项

1.配制糖液浓度要准确，并充分摇匀。

2.取样时选材要一致。

3.打孔时要避开大叶脉。

加甲烯蓝要适量，过多会影响溶液浓度，过少则很难识别小液流移动方向。