壓力平衡法(壓力室法)測定植物組織水勢

一、原理

植物葉片通過蒸騰作用不斷地向周圍環境散失水分，產生蒸騰拉力。導管中的水分由于內聚力的作用而形成連續的水柱。因此，對于蒸騰著的植物，其導管中的水柱由于蒸騰拉力的作用，承受著一定的張力或負壓，使水分連貫地向上運輸。

當葉片或枝條被切斷時，木質部中的液流由于張力解除迅速縮回木質部。將葉片裝入壓力室鋼筒，葉柄切口朝外，逐漸加壓，直到導管中的液流恰好在切口處顯露時，所施加的壓力正好抵償了完整植株導管中的原始負壓。這時所施加的壓力值（通常稱為平衡壓）將葉片中的水勢提高到相當于開放大氣中的導管中液體滲透勢ψs的水分。由于通過導管周圍完整活細胞半透膜進入木質部導管的汁液，其滲透勢常接近于零（活性溶質含量很低），因此，有下式成立：

P+ψW=ψs≈0  （14-2）

ψW=-P

式中P：平衡壓（正值）；

ψW：葉片或枝條的水勢（負值）；

ψs：木質部汁液的滲透勢。

二、儀器與用具

壓力室1臺；充滿壓縮氮氣（氮氣含量95%左右）的鋼瓶1個；剪刀1把；雙面刀片；放大鏡；塑料袋；紗布。

三、方法步驟

下面以美國土壤水分儀器公司生產的3005型壓力室為例，介紹使用方法。

1. 器材準備。將壓力室的高壓軟管末端與鋼瓶的出氣口對接。壓力室主控閥旋轉到“關閉”位置。順時針方向旋緊計量閥。取下壓力室的壓帽，逆時針旋轉壓帽上的固定樣品的螺栓，將壓帽豎放在樣品處理板的凹槽內。打開高壓氣瓶的氣封閥。

在鋼筒內側粘貼一層濕濾紙，以減少水分蒸發導致的水勢降低。選取一定葉位的葉片（或小枝條），從葉柄處切斷，切口要平（若室外取樣，可將葉片放入塑料袋中，在塑料袋中放一塊潮濕紗布，迅速帶回）。將葉片迅速裝入夾樣器的中央孔中，切口露出勢圈3~5MM，旋緊螺旋環套。將夾樣器迅速放入鋼筒內，順時針方向旋轉鎖定夾樣器。

2. 旋轉調壓三通閥到“加壓”位置，打開調壓閥，以每秒30~50kPA的速度加壓。左手持放大鏡從側面仔細觀察樣品切口的變化，當切口出現水膜時，迅速關閉調壓三通閥，記錄壓力表讀數，此即平衡壓。

3. 旋轉三通閥排氣，使壓力讀數降低0.1~0.2MPA，再重新測定平衡壓。用兩次結果的平均值表示樣品水勢值。

4. 把調壓三通閥旋轉至“排氣”位置，放氣，壓力表指針退回零。將夾樣器逆時針方向旋轉，取出夾樣器，再進行第二個樣品的測定。

四、注意事項

1. 裝樣時螺旋環套不要擰得太緊，以免壓傷植物組織。

2. 加壓速度不能太快，接近葉片水勢時加壓速度要緩慢，否則會影響測量精度。

3. 注意安全，加壓時不要使臉部處于鋼筒頂蓋正上方。

4. 高壓鋼瓶有危險，搬運或使用時應注意