植物葉片光合速率的測定（改良半葉法）

實驗概要

光合速率測定是植物生理學的基本研究方法之一，在作物豐產生理、作物生態、新品種選育、以及光合作用基本理論研究等方面都有著廣泛的用途。
根據光合作用的總反應式
CO₂ 2H₂O→ (CH₂O) O₂ H₂O
  光合強度原則上可以用任何一反應物消耗速度或生成物的產生速度來表示。由于植物體內水分含量很高，而且植物隨時都在不斷地吸水和失水，水參與的生化反應又特多，即體內水分含量經常變動，所以實際上不可能用水的含量變化來測定光合速率。目前最常用的方法有：改良半葉法，紅外線CO₂分析法，和氧電極法。以下介紹改良半葉法測定植物光合強度。
  同一葉片的中脈兩側，其內部結構，生理功能基本一致。將葉片一側遮光或一部分取下置于暗處，另一側留在光下進行光合作用，過一定時間后，在這葉片兩側的對應部位取同等面積，分別烘干稱重。根據照光部分干重的增量便可計算光合速率。為了防止光合產物從葉中輸出，可對雙子葉植物的葉柄采用環割，對單子葉植物的葉片基部用開水燙，或用三氯醋酸(蛋白質沉淀劑)處理等方法來損傷韌皮部活細胞，而這些處理幾乎不影響水和無機鹽分向葉片的輸送。

主要試劑

三氯乙酸、石蠟。

主要設備

剪刀，分析天平，稱量皿（或鋁盒），烘箱，刀片，金屬（有機玻璃也可）模板（或打孔器），紗布，夾子，有蓋搪瓷盤，錫紙等。

實驗材料

生長于田間的植株。

實驗步驟

1．選擇測定樣品：實驗可在晴天上午8~9點鐘開始，預先在田間選定有代表性的葉片（如葉片在植株上的部位、年齡、受光條件等）10張，掛牌編號。
2．葉子基部處理，目的是將葉子輸導系統的韌皮部破壞：
   1) 棉花等雙子葉植物，可用刀片將葉柄的外皮環割約0.5 cm寬，切斷韌皮部運輸。
   2) 小麥、水稻等單子葉植物，由于韌皮部和木質部難以分開處理，可用剛在開水中浸過的紗布或棉花包裹的夾子將葉片基部燙傷一小段（一般用90℃以上的開水燙20秒）以傷害韌皮部。也可用110~120℃的石蠟燙傷韌皮部。
為了使燙后或環割等處理的葉片不致下垂影響葉片的自然生長角度，可用錫紙、橡皮管或塑料管包繞，使葉片保持原來的著生角度。
  3．剪取樣品：葉片基部處理完畢后，即可剪取樣品，記錄時間，開始光合速率測定。一般按編號次序分別剪下對稱葉片的一半（中脈不剪下），并按編號順序將葉片夾于濕潤的紗布中，將葉置于暗處。4~5小時后（光照好、葉片大的樣品，可縮短處理時間），再依次剪下另一半葉，同樣按編號夾于濕潤紗布中。兩次剪葉的次序與所花時間應盡量保持一致，使各葉片經歷相同的光照時數。  
 4．稱重比較：將各同號葉片之兩半按對應部位疊在一起，在無粗葉脈處放上已知面積（如棉花可用1.5×50px）的金屬模板（或用打孔器），用刀片沿邊切下兩個葉塊，置于兩個分別標記為照光及暗中的稱量皿中，80~90℃下烘至恒重（約5小時），在分析天平上稱重比較。按表填入測定數據，并計算。  
表  用改良半葉法測定植物光合速率的記載表
實驗人     日期     材料名稱     光照時間     葉面積

5. 實驗結果

光合作用強度計算：按照如下公式計算光合作用強度：
光合作用強度=干重增加總數（mg）/切取葉面積總和(dm2) ·照光時數（h）
光合作用強度單位為mg干物質/dm2·h 。
由于葉內貯存的光合產物一般為蔗糖和淀粉等，可將干物質重量乘系數1.5，即得二氧化碳同化量，單位為mg CO₂/dm2·h。