压力平衡法(压力室法)测定植物组织水势

一、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。

二、仪器与用具

压力室1台；充满压缩氮气（氮气含量95%左右）的钢瓶1个；剪刀1把；双面刀片；放大镜；塑料袋；纱布。

三、方法步骤

下面以美国土壤水分仪器公司生产的3005型压力室为例，介绍使用方法。

1. 器材准备。将压力室的高压软管末端与钢瓶的出气口对接。压力室主控阀旋转到“关闭”位置。顺时针方向旋紧计量阀。取下压力室的压帽，逆时针旋转压帽上的固定样品的螺栓，将压帽竖放在样品处理板的凹槽内。打开高压气瓶的气封阀。

在钢筒内侧粘贴一层湿滤纸，以减少水分蒸发导致的水势降低。选取一定叶位的叶片（或小枝条），从叶柄处切断，切口要平（若室外取样，可将叶片放入塑料袋中，在塑料袋中放一块潮湿纱布，迅速带回）。将叶片迅速装入夹样器的中央孔中，切口露出势圈3~5MM，旋紧螺旋环套。将夹样器迅速放入钢筒内，顺时针方向旋转锁定夹样器。

2. 旋转调压三通阀到“加压”位置，打开调压阀，以每秒30~50kPA的速度加压。左手持放大镜从侧面仔细观察样品切口的变化，当切口出现水膜时，迅速关闭调压三通阀，记录压力表读数，此即平衡压。

3. 旋转三通阀排气，使压力读数降低0.1~0.2MPA，再重新测定平衡压。用两次结果的平均值表示样品水势值。

4. 把调压三通阀旋转至“排气”位置，放气，压力表指针退回零。将夹样器逆时针方向旋转，取出夹样器，再进行第二个样品的测定。

四、注意事项

1. 装样时螺旋环套不要拧得太紧，以免压伤植物组织。

2. 加压速度不能太快，接近叶片水势时加压速度要缓慢，否则会影响测量精度。

3. 注意安全，加压时不要使脸部处于钢筒顶盖正上方。

4. 高压钢瓶有危险，搬运或使用时应注意