测定植物水势的方法, 并简要说明各种方法的原理和所需设备及优缺点。
水势是植物水分情况最基本、应用最广的量度尺标，常用的植物水势的测定方法有：
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
小液流法
原理 水总是从水势高处流向低处。把植物组织放在外界溶液中， 植物组织中的水分和外界溶液中的水分进行交流，从而使外界溶液的浓度发生变化． 溶液浓度不同， 比重不同，当两个不同浓度的溶液相遇时，稀的由于比重小而上浮．浓的由于比重大而下沉．通过观察液滴的升降情况而判断溶液浓度的变化，从而确定植物组织的水势．
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 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：操作简单，无需复杂的仪器设备。
质壁分离法
原理
当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。该溶液的浓度称为等渗浓度。
当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的深液浓度。 设备 显微镜；载玻片及盖玻片；镊子；刀片
蔗糖溶液
优缺点 优点:操作简单，方便，不需要特殊仪器设备。
缺点：准确性不是很高，人为因素比较多。比如，细胞确定刚好质壁分离的那一点因人而异。
压力势法
原理 植物叶片通过蒸腾作用不断地向周围环境散失水分，产生蒸腾拉力。导管中的水分由于内聚力的作用而形成连续的水柱。因此，对于蒸腾着的植物，其导管中的水柱由于蒸腾拉力的作用，承受着一定的张力或负压，使水分连贯地向上运输。当叶片或枝条被切断时，木质部中的液流由于张力解除迅速缩回木质部。将叶片装入压力室钢筒，叶柄切口朝外，逐渐加压，直到导管中的液流恰好在切口处显露时，所施加的压力正好抵偿了完整植株导管中的原始负压。这时所施加的压力值（通常称为平衡压）将叶片中的水势提高到相当于开放大气中的导管中液体渗透势ψs的水分。由于通过导管周围完整活细胞半透膜进入木质部导管的汁液，其渗透势常接近于零（活性溶质含量很低），因此，有下式成立：
P+ψW=ψs≈0 （14-2）
ψW=-P
式中P ：平衡压（正值）；
ψW：叶片或枝条的水势（负值）；
ψs：木质部汁液的渗透势。
设备 压力室；充满压缩氮气（氮气含量95%左右）的钢瓶；剪刀；双面刀片；放大镜；塑料袋；纱布。 注意事项 1、野外采样或操作时应注意样品失水；
2、加压速度过高会使测定值偏低；
3、注意安全，加压切勿超过许可范围。
4、装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物组织。
优缺点 优点 可以快速测定植物大块组织，例如枝条、完整叶片的水势，简便测定准确。 缺点 对小型组织如圆叶片无能为力。要求有设备基础和操作技能，操作不当可能会造成危险。
湿度测定法包括热电偶湿度计法、露点法等
露点法
原理 将叶片或植物组织样品封入很小的样品室内，经一定时间后，样品室内的空气和植物样品将达到温度和水势的平衡状态。此时，气体的水势（以蒸汽压表示）与叶片的水势相等。因此，汁液测出样品室内空气的蒸汽压，便可知植物组织的水势。由于空气的蒸气压与其露点温度具有严格的定量关系，本仪器便通过测定样品室内的露点温度而得知其蒸气压。该仪器装有热电偶，测量时，首先给热电偶施加反向电流，使样品室内的热点偶结点降温，当结点温度降至露点温度以下时，将少量液态水凝结在结点表面，此时切断反向电流，并根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。开始时，结点温度因热交换平衡而很快上升；随后，则因表面水分蒸发带走热量，而使其温度保持在露点温度，呈现短时间的恒稳状态；待结点表面水分蒸发完毕后，其温度将再次上升，直至恢复原来的温度平衡。记录下恒稳状态的温度，便可将其换算成待测样品的水势。
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-3.2×10 5 Pa, 平衡时间50～60 min 即可；而严重干旱的小麦叶水势为-22.7×10 5Pa, 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。
热电偶湿度计法
原理 在装有供试样品的测定杯中，插人具有高分辨能力的温度敏感器——热电偶湿度计在热电偶环上滴加溶液。假如样品水势高于液滴水势, 热电偶从样品获得水分, 假如样品水势低于液滴水势, 液滴丧失水分。样品杯经过一段时间达到平衡状态。热电偶环上的液滴丧失水分, 温度略微降低； 若水分在热电偶环上冷凝温度略微升高。这种温度的改变可转变为电压的变化, 在微伏计或纳伏计上读出数字, 换算成水势位。
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
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【7】 张继涛，《植物生理学典型题解析及自测试题》，33-35