实验七 植物根系水力学导度(水导)的测定
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一、实验目的1. 了解植物根系的基本结构和功能。
2. 掌握植物根系活力的测定方法。
3. 分析不同环境因素对植物根系活力的影响。
二、实验原理植物根系是植物的重要组成部分,其主要功能是吸收水分和养分,固定植物体,同时还有合成和运输营养物质的作用。
植物根系活力是指根系对外界环境变化的适应能力和吸收、合成、运输等功能的表现。
本实验采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定植物根系活力,通过观察根系在TTC溶液中的还原反应,来评估根系的活力。
三、实验材料与方法1. 实验材料:小麦、玉米、大豆种子;TTC溶液;蒸馏水;培养皿;剪刀;镊子;电子天平;显微镜等。
2. 实验方法:(1)种子萌发:将小麦、玉米、大豆种子分别浸泡在蒸馏水中,置于培养皿中,保持适宜的温度和湿度,待种子萌发。
(2)根系活力测定:将萌发的植物幼苗取出,用剪刀剪去地上部分,用蒸馏水清洗根系,去除泥土。
(3)TTC染色:将清洗干净的根系浸泡在TTC溶液中,置于黑暗处,恒温培养箱中培养24小时。
(4)根系活力测定:将染色后的根系取出,用蒸馏水清洗,去除多余的TTC溶液。
(5)显微镜观察:将清洗干净的根系置于显微镜下,观察根系活力。
四、实验结果与分析1. 小麦根系活力测定结果:小麦根系在TTC溶液中染色后,呈现出明显的红色,说明小麦根系具有较强的活力。
2. 玉米根系活力测定结果:玉米根系在TTC溶液中染色后,呈现出淡红色,说明玉米根系活力较弱。
3. 大豆根系活力测定结果:大豆根系在TTC溶液中染色后,呈现出暗红色,说明大豆根系活力较强。
4. 不同环境因素对根系活力的影响:通过比较不同处理条件下植物根系活力,发现低温、干旱等逆境条件下,植物根系活力明显降低,说明植物根系对环境变化具有一定的适应性。
五、实验结论1. 植物根系活力是植物对外界环境变化适应能力的重要体现。
2. 小麦、大豆根系活力较强,玉米根系活力较弱。
3. 植物根系对低温、干旱等逆境具有一定的适应性。
植物组织水势的测定实验报告实验名称:植物组织水势的测定实验目的:了解各种植物组织中的水势变化规律,学习测定水势的实验操作方法。
实验原理:植物体内水势是维持植物生命活动的重要因素之一,水势可以影响水分的吸收和输送。
本实验采用“压延法”来测定不同植物组织(根、茎、叶)的水势大小。
实验步骤:1. 将需要测定水势的植物材料用钳子夹住,轻轻挥动,然后用手指指甲将其切断,割端要尽量平齐,不要碰到虫眼等杂质。
2. 将切口快速放入水中,利用吸水作用使水分上升,排除空气。
3. 将切口快速从水中取出,然后将其放到压延仪内,尽可能保持植物细胞的原有形态。
4. 向下轻压压延仪的拉杆,停留一段时间几秒钟,等到细胞的状况稳定后,读取示数,记录下此时的长度和标尺读数。
5. 再稍微压紧,停2~3秒左右,再读取示数,再记录下此时的长度和标尺读数。
6. 将杆恢复到原位,并将植物组织切口处擦干净。
7. 分别测定不同植物组织的水势。
根据水势的特点,以水分势值为y轴,切口位移长度为x轴,绘制出水势变化的曲线。
实验结果:我们分别测定了菜花根、豌豆茎、玉米叶片的水势变化曲线,图中可以看出,三种不同的植物组织他们的水势大小不同,玉米叶片水势最高,豌豆茎次之,而菜花根的水势最低。
这说明植物的吸收生长需要水分的支持,不同器官的水势不同。
实验结论:本实验内容重点在于掌握测水势的方法和水势的变化规律,同时还有机会深入了解植物的生长过程。
测定出不同植物组织的水势差异信息,说明不同的植物器官在吸水输液中扮演着不同的角色。
实验有效地理论与实践相结合,深化了我们对植物体内水分代谢的认识。
植物组织水势的测定实验报告实验目的:本实验旨在通过测定植物组织的水势来研究植物体内水分的流动和调节机制。
实验原理:水势是植物中水分的浓度差异所致的物理性质,其大小通过测定植物组织与纯水之间的渗透压差和反渗透压差来确定。
渗透压是指浓度差异引起的水分向高浓度区域扩散的压力,反渗透压则是指纯溶液渗透进入植物组织时产生的水分向外扩散的压力。
植物的水势主要由渗透压和压力势两部分组成,而压力势又由浸渍压和板塞压组成。
实验材料:1.鲜嫩茄果或马铃薯块茎;2.切片刀和玻璃片;3.纯水;4.测水势的装置(例如渗透压计、压力室等)。
实验步骤:1. 将茄果或马铃薯块茎切成薄片(约0.2-0.5 mm厚),并用玻璃片将其夹持在一起。
2.在渗透压计的样品槽中加入足够的纯水,使其淹没住茄果或马铃薯薄片。
3.观察茄果或马铃薯薄片随时间的变化,记录下相应的读数。
4.根据渗透压计的原理,计算出植物组织中的渗透压差和反渗透压差,从而得出植物组织的水势。
实验结果:随着时间的推移,茄果或马铃薯薄片会逐渐失去水分,呈现出萎缩的状态。
记录下的读数与时间的关系可以绘制出一条曲线,从曲线的斜率和极限值可以计算出植物组织的水势大小。
实验讨论:通过本实验的结果可以得出植物组织的水势值,进而了解植物体内水分的流动和调节机制。
植物组织的水势是由渗透压差、反渗透压差和压力势等多种因素共同决定的。
渗透压差取决于植物组织中的溶质浓度和纯水之间的浓度差异,而反渗透压则是溶质渗透进入植物组织时产生的水分向外扩散的压力。
压力势则是由浸渍压和板塞压共同形成的,其大小受到植物细胞壁的性质和细胞内液体压力的影响。
实验总结:本实验通过测定茄果或马铃薯薄片的水势,研究了植物体内水分的流动和调节机制。
通过观察薄片的萎缩情况并记录读数,得出了植物组织的水势大小。
实验结果表明,植物组织的水势是由多种因素共同决定的,包括渗透压差、反渗透压差和压力势等。
这些研究结果对进一步了解植物体内水分的调节机制以及水分平衡的保持具有重要意义。
植物水势的测定实验报告植物水势的测定实验报告引言:植物的生长和发育过程中,水分是至关重要的因素。
植物利用根系吸收土壤中的水分,并通过细胞间隙的连续性,将水分输送到整个植物体内。
植物水势是衡量植物体内水分状态的重要指标,对于研究植物的生理生态过程具有重要意义。
本次实验旨在通过测定不同植物组织的水势,探究植物的水分调节机制。
实验方法:本次实验选取了三种不同类型的植物:一种是具有肉质叶片的多肉植物,一种是叶片表面覆盖厚厚的毛发的植物,还有一种是常见的绿色叶片植物。
我们首先收集了这些植物的叶片样本,并将它们分别放入三个不同浓度的脱离酒精的甘油溶液中,以模拟不同的水势环境。
然后,我们使用压力室法测定了每个样本在不同水势条件下的水势。
实验结果:通过实验测定,我们得到了三种植物在不同水势条件下的水势值。
结果显示,多肉植物在高浓度甘油溶液中的水势值最低,而具有毛发的植物在中等浓度甘油溶液中的水势值最低。
与此同时,绿色叶片植物在低浓度甘油溶液中的水势值最低。
这表明不同类型的植物对于水分环境的适应能力存在差异。
讨论:多肉植物具有肉质叶片,这种叶片结构可以储存大量的水分,从而适应干旱环境。
因此,在高浓度甘油溶液中,水分向甘油溶液中扩散,导致植物体内的水势下降。
而具有毛发的植物则通过毛发覆盖叶片表面,形成一层保护层,减少水分蒸发。
所以,在中等浓度甘油溶液中,水势值最低。
绿色叶片植物则通过其叶片表面的气孔,实现水分的蒸腾作用,从而保持植物体内的水势相对稳定。
结论:通过本次实验,我们得出了不同类型植物在不同水势条件下的水势值存在差异的结论。
这表明植物对于水分环境的适应能力具有多样性,不同类型的植物通过不同的生理机制来维持水分平衡。
研究植物水势对于深入了解植物的生理生态过程具有重要意义,也为我们更好地保护和利用植物资源提供了理论依据。
展望:虽然本次实验得出了一些有意义的结果,但在实验设计和样本选择方面仍有一些不足之处。
未来的研究可以进一步扩大样本数量,涵盖更多类型的植物,以获得更全面的结论。
植物地下根系动态观测系统的基本原理与使用方法【实验目的】掌握BTC100根系动态监测系统的基本原理和测量方法,并分析植物根系形态结构特征和生长动态。
【实验原理】根系特别是细根在生态系统物质循环和能量流动占有十分重要地位。
但研究根系非常困难。
微根管运用原理:在不干扰细根生长过程的前提下,能多次监测单个细根从出生到死亡过程,也能记录细根的生长、生产和物候等特征。
【实验器材】BTC100根系动态监测系统、实验植物样地。
【实验内容与步骤】1、微根管的安装(室外现场)2、图像摄取(切换为仪器窗口)3、图像分析处理(切换为软件窗口)(1)对文件夹中的图片进行按时间排序并按顺序命名。
(2)点击File—>New在弹出的对话框中选择图所在的文件夹,单击“确定”。
(3)点击Edit—>Calibrate进行校准。
在弹出的对话框中单击“Load Image”弹出“Load calibration image”对话框选择校准图单击“打开”。
在打开的校准图中画三条线并输入三条线的长度值,单击“OK”。
(4)点击Annotate弹出对话框中单击“OK”。
选择New Root 画出图片中的根,标注有代表性的最大根径,右击鼠标点“copy”在对话框中输入要复制的图片范围单击“OK”。
在随后copy的图中适当调节所画曲线与根位置,并在认为根死亡的图片的state中将“Live”改成“Death”。
(5)点击File—>Save保存结果,再File—>Export输出结果。
(6)数据处理。
【实验结果】表1 文件夹4图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm19 14 1 2009.10.15 (1) 2010.04.29 (8) 196 38.093028 5.200158表2 文件夹T5L39图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm5 35 1 2009.10.15 (3) 2010.09.30 (15) 350 15.785434 2.056044表3 文件夹T12L2图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm12 2 1 2008.08.30 (6) 2009.03.03 (8) 185 622.5019 6.88186表4 文件夹T18L28图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm18 28 1 2008.03.28 (1) 2009.03.31 (8) 368 12.673434 1.601153 18 28 2 2008.08.31(6)2009.03.31 (8) 213 8.922102 1.45079 18 28 3 2008.08.31(6)2009.08.25 (13) 360 11.00992 1.115074表5 文件夹T19L33图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm19 33 1 2009.11.28 (9) 2010.05.25 (15) 178 17.67775 4.34172表6 文件夹W ANGTAI11图像处理结果管道窗口根编号出现日期(及图片编号)出现日期(及图片编号)根寿命/天最大长度/mm最大直径/mm4 22 1 2007.01.27 (2) 2007.03.27 (4) 59 4.997313 0.410259。
植物生理学实验报告植物组织水势测定实验目的:本实验旨在通过测量植物组织的水势,了解植物在不同生理状态下的水分状况和水分调节能力。
实验原理:植物组织的水势是一个重要的生理指标,用来描述植物的水分状态。
水势的测定是通过测量植物组织与纯水之间的压力差来实现的。
当植物组织的水势为负值时,说明组织在吸水,而正值则表明组织有排水的趋势。
实验步骤:1.准备材料:取一盆植物,将其叶片切下并放入离心管中;准备一些试管和纯水。
2.测量植物组织的水势:将离心管放入测水袋中,并将测水袋连至一根透气玻璃管,然后将试管插入水槽中以保持温度恒定。
通过气压计记录水势值。
3.测量植物组织在不同条件下的水势:可以在不同的实验条件下测量植物组织的水势,如在光照、温度变化或干旱条件等。
4.数据记录与分析:记录测得的水势数值,并进行统计和比较,以检验不同条件对植物组织水势的影响。
实验结果与讨论:通过对植物组织水势的测定,我们可以得到一些有意义的结果。
首先,测量不同植物组织在水势上的差异。
由于植物不同部位的组织结构和功能不同,其水分状况也会有差异。
比如,叶片的水势可能会更高,因为它们是光合作用和气体交换的主要结构。
其次,测定不同环境条件下植物组织的水势变化。
例如,在干旱条件下,植物会通过减少蒸腾作用和调节根部的水分吸收来保持水势平衡。
因此,测量植物组织在干旱条件下的水势,可以帮助我们了解植物对干旱的应对机制。
此外,还可以通过对不同温度和光照条件下植物组织水势的测定,来研究植物的生长和适应性。
不同的温度和光照条件会影响植物的光合作用和蒸腾作用,从而改变植物的水分平衡。
综上所述,植物组织水势的测定是一个重要的植物生理学实验,在研究植物的水分状况和水分调节能力方面具有重要意义。
通过进行多方面的测定和分析,我们可以更好地了解植物的生理机制和适应性。
植物根系水力学导度的测定一、实验原理根系导水率(Lpr)是衡量植物吸收与传导水分能力的重要指标之一, 可直接反映植物水分生理与土壤水分供应状况的关系。
根系导水率用木质部的水流速率(Jv)与根表及根木质部水势差( vP) 的比值(Lpr = Jv/ vP) 表示。
压力室法测定植物根系导水率, 操作简便且速度快, 准确地反映出在气温、风速、空气湿度及土壤湿度等环境整体作用条件下, 植物内在需水的要求。
水力学导度Lpr=V/(t*s*P)(V 为渗出液的量,t为渗出液收集时间,P为施加的静水压力,s为根系的表面积)。
二、实验材料和方法实验材料:玉米幼苗实验仪器:天平、根系导水率测定仪实验方法:1用锋利的切片切取玉米地上部注意留基部2cm左右,切割时不能伤害茎切面。
2将带茎基部的玉米根系放入压力室中,匀速旋紧金属转子,直到转不动为止,(切记,不能夹断玉米茎基部)。
3打开气泵阀门,向压力室中进气,接着将压力室上的排气阀门由排气状态(EXHAUST)旋向进气状态(CHAMBER),当压力表上的指针指向所需的压力时,将气阀回旋到关闭状态(OFF),这时压力就维持恒定(如果不恒定,说明装置漏气),然后计时测定渗出液(即木质部汁液的量)4具体测量时,先制作被测植物压力—流速(Jv—P)曲线,即在0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa下各加压一次,每个压力下收集渗出液2min,在0.1mg天平称量渗出液质量,实验结束后在80℃烘箱中烘干根系并测量根干重。
三、实验结果与分析将压力固定在0.8MPa条件下2min收集的浸出液的量为0.014g;根系干重为0.040g。
以根系干重代替根的表面积进行计算:Lpr=0.014/(0.8*2*0.040)=0.22。
植物根系水力学导度测定还可通过渗透压法进行测定四、实验注意事项1仪器连接处要连接紧实,防止漏气并确保安全。
2切取茎基部时要用锋利的道具,不损坏茎切面。
植物根系吸水实验报告引言:植物根系吸水是植物生命中至关重要的一个过程。
本实验旨在通过观察植物根系对水分的吸收情况,了解植物根系吸水的原理和机制。
实验材料:1. 水2. 植物(本实验选择绿豆作为实验材料)实验步骤:1. 准备植物:将适量的绿豆种子浸泡在清水中,以使其膨胀。
2. 准备实验容器:取两个相同大小的玻璃容器,其中一个容器内加入2/3容量的水。
3. 种植绿豆:将浸泡过的绿豆种子均匀分布在两个容器中的湿润土壤中,确保种子与土壤接触良好。
4. 观察记录:在接下来的几天里,每天记录并观察植物的生长情况,包括根系的延伸和植株的变化。
实验结果及分析:通过实验观察和记录,我们可以得出以下结论:1. 吸水过程:随着时间的推移,我们观察到植物根系不断向土壤深处延伸。
这是因为根毛吸收土壤中的水分,而植物根系随之增长。
2. 土壤湿度:我们观察到在水分充足的情况下,植物根系生长迅速。
水分是植物正常生长所必需的,根系通过吸水从土壤中提取所需的水分。
3. 水分传导:根系吸收到的水分会通过植物体内的导管系统向上输送到茎和叶片。
这个过程称为水分传导,它在植物体内形成了一个连续的水分通道。
4. 植株变化:随着根系的吸水和水分传导的进行,我们观察到植株茎和叶片的生长变化。
植物的茎变得更加坚挺,叶片增加并展开。
结论:通过本实验,我们验证了植物根系吸水的过程和机制。
植物根毛通过吸收土壤中的水分,根系逐渐生长,使植物茎和叶片得到所需的水分,从而促进植物的正常生长和发育。
附录:1. 实验数据记录表(可省略)2. 实验所用材料的图示(可省略)参考文献:(暂无)注:本实验报告仅以植物根系吸水为例,实际实验过程中可能会涉及更多细节和额外测量。
第1篇一、实验目的1. 了解植物根部吸水的基本原理。
2. 探究植物根部不同部位吸水能力差异。
3. 观察并分析植物根部吸水过程中的变化。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:萝卜条、马铃薯条、小麦幼苗、烧杯、试管、清水、盐水、滴管、天平、放大镜、显微镜等。
2. 实验仪器:实验室常用仪器。
三、实验方法1. 实验分组:将实验材料分为四组,分别编号为A、B、C、D。
2. 实验步骤:- A组:将萝卜条浸泡在清水中,观察其吸水情况。
- B组:将马铃薯条浸泡在清水中,观察其吸水情况。
- C组:将小麦幼苗的根部浸泡在清水中,观察其吸水情况。
- D组:将萝卜条、马铃薯条、小麦幼苗的根部同时浸泡在清水中,观察其吸水情况。
3. 实验观察:- 观察各实验组材料在浸泡过程中体积、重量、颜色等方面的变化。
- 使用放大镜和显微镜观察根部细胞结构变化。
四、实验结果与分析1. 实验结果:- A组:萝卜条在浸泡过程中体积明显增大,重量增加,颜色变浅。
- B组:马铃薯条在浸泡过程中体积略有增大,重量略有增加,颜色变浅。
- C组:小麦幼苗的根部在浸泡过程中体积明显增大,重量增加,颜色变浅。
- D组:萝卜条、马铃薯条、小麦幼苗的根部在浸泡过程中体积、重量、颜色变化与A、B、C组相似。
2. 实验分析:- A、B、C、D组实验结果表明,植物根部具有吸水能力,且吸水效果与植物种类、根部部位有关。
- 观察到根部细胞在吸水过程中体积增大、重量增加、颜色变浅,说明细胞内液浓度降低,细胞吸水。
- 放大镜和显微镜观察结果显示,根部细胞在吸水过程中液泡明显增多,细胞壁变薄,说明细胞壁具有一定的渗透性。
五、实验结论1. 植物根部具有吸水能力,且吸水效果与植物种类、根部部位有关。
2. 细胞壁具有一定的渗透性,细胞在吸水过程中液泡明显增多,细胞壁变薄。
3. 植物根部吸水过程对植物生长具有重要意义。
六、实验讨论1. 影响植物根部吸水能力的因素有哪些?2. 如何提高植物根部吸水能力?3. 植物根部吸水过程中,细胞内液浓度如何变化?七、实验拓展1. 探究不同植物种类根部吸水能力差异。
根系活力测定实验报告根系活力测定实验报告引言:植物是地球上最为重要的生物之一,其根系是植物生长发育的基础。
根系的健康与否直接影响着植物的生长和产量。
因此,了解根系的活力对于研究植物生长机理和提高农作物产量具有重要意义。
本实验旨在通过测定根系活力的方法,探究不同因素对根系活力的影响。
实验材料与方法:实验材料:小麦种子、滤纸、无水乙醇、甲醇、硝酸钠等。
实验步骤:1. 将小麦种子清洗干净,用无水乙醇浸泡15分钟,以去除种子表面的杂质。
2. 取一张滤纸,用无菌针将其刺破,然后将种子均匀地分布在滤纸上。
3. 将滤纸卷起,放入已加入甲醇和硝酸钠的试管中,加热至沸腾。
4. 取出滤纸,用去离子水冲洗干净,然后用无菌针将其刺破。
5. 将滤纸放入含有无菌培养基的培养皿中,放入恒温培养箱中,以28℃恒温培养。
6. 观察根系的生长情况,并记录。
实验结果与讨论:经过一段时间的培养,我们观察到小麦种子的根系开始生长。
根系的生长情况与根系活力密切相关。
在本实验中,我们采用了甲醇和硝酸钠的处理方式,这是因为甲醇和硝酸钠可以提供植物生长所需的营养物质,并刺激根系的生长。
实验结果显示,经过甲醇和硝酸钠处理的小麦种子的根系生长速度较快,根系活力较高。
根系活力的测定方法有很多种,除了本实验中采用的方法外,还有其他的测定方法。
例如,可以通过测定根系的呼吸速率来评估根系的活力。
根系的呼吸速率是指根系在单位时间内消耗的氧气量或释放的二氧化碳量。
根系的呼吸速率越高,说明根系的活力越强。
此外,根系的形态特征也可以反映根系的活力。
例如,根系的长度、分支数、根毛的密度等都可以用来评估根系的活力。
根系越发达、分支越多、根毛越密集,说明根系的活力越高。
根系活力的测定对于研究植物的生长发育机制具有重要意义。
通过了解根系活力的变化规律,可以揭示植物对环境变化的适应机制,为改良农作物品种、提高农作物产量提供理论依据。
此外,根系活力的测定还可以用于评估土壤质量和环境污染程度,为土壤修复和环境保护提供参考。
植物根系水导测定
一、实验目的
1.掌握植物根系水力学导度的在植物水分关系中的意义。
2.握静水压法测植物水力学导度的原理和方法。
3.掌握压力室的使用方法与操作技术。
二、实验原理
植物根系水力学导度(L p r,简称根系水导,root hydraulic conductivity)是反应植物根系水力学特征的重要参数,可用单位时间内单位压力下通过根系表面积的水流通量来表示,即流速(Jv,单位时间内通过单位根系表面积的水流通量,m/s)与压力(P,MPa)的比值。
L p r除受环境因子(如蒸腾强弱,土壤水分含量,营养状况,土温高低等)的影响之外,还受根系自身的发育状况,空间分布,解剖结构及代谢活性的影响。
因此在维持其中几种参数恒定的试验条件下,测定L p r就可以反应植物根系的输水和导水性能,进而反应植物整体的水分状况。
L p r可以在根细胞、单根和整柱根系的几个水平上反应出来,测定方法有毛细管渗透计法、蒸腾法、压力室法和压力探针法等。
类似于电导,L p r也可以根据欧姆定律来计算,即
L p r=Q v/(SxP)=J v/P
式中:L p r:根系水导(m/s/MPa);Q v:水流通量(m3/s);J v:水流通量(m/s);
S:根系表面积(m2);P:外加压力(MPa)
三、仪器设备
实验仪器:压力室(型号:Model 1000,PMS INSTRUMENT COMPANY,USA)、电子天平(型号:JA3003,上海舜宇恒平科学仪器有限公司)、电热鼓风干燥箱(型号:101-1AB型,天津市泰斯特仪器有限公司)、剪刀、吸水纸、1.5mL塑料离心管、镊子、烧杯、生胶带等。
四、试验材料:
两周龄的玉米幼苗(三叶一心)。
五、方法与步骤
1.打开仪器箱,用高压金属软管通过过度接头把氮气瓶与压力室连接好。
连接时先压下套环,然后插入连接头,将套环复位,检查连接牢固情况。
2.取下压力室盖,在压力室内放入盛有蒸馏水的烧杯,使杯口恰好与压力室盖接触,烧杯的大小要以完全浸入烧杯中的水为宜。
3.用剪刀将材料从茎基部减掉,除去植株地上部分,注意留茎2cm左右,在颈部缠绕胶带,确保密封条件良好。
4.将根系小心的穿过压力室盖,检查根系的入水情况,待根系完全的浸在水溶液中,将其放在仪器台上的凹陷处,匀速旋紧金属转子,直至转子不动为止。
5.准备吸水管,将约0.05g吸水纸卷成约1cm的纸卷,放入1.5ml的塑料离心管中,称重。
每组准备15个。
注意纸卷不宜放在离心管的底部,最好使其处于离心管的中部区域,便于吸水纸吸水操作。
6.压力室气阀旋至关闭状态,打开储气瓶阀少许(不宜开的太大),仪器台面上的小压力表指针转动,向压力室的储气罐中供气,然后关闭氮气瓶阀门。
7.将压力室上的气阀门由关闭状态缓慢旋向进气状态。
注意观察压力表,当压力表上的指针指向0.2 MPa,将气阀回旋到关闭状态。
待压力恒定后,将带有吸水纸的离心管罩在茎切口处吸取汁液,2min后取下称重。
吸水前后吸水纸的重量差即为测试根段的水流通量。
然后每隔0.2 MPa加压一次,直至加到1.0 MPa,每个压力下至少收集 3 次,每次收集时间为2minn,测定并记录吸水纸吸水前后的重量差,计算每个压力下达到稳态流时单位时间木质部汁液流量(Q,mg/min)。
8.将根系清洗,烘干后称量根的质量,计算单位根重、单位流出时间内的汁液收集量—水流速率[J v,mg/(g·min)]。
水流速率与压力相关曲线的斜率即为根系导水率(L p r)。
9.测定结束后,将压力室选阀到EXHAUST,并打开氮气瓶压力表下方的小开关,放出剩余气体。
10.制作被测植物压力—流速(Jv—P)曲线:在80℃烘箱烘干根系,测根系干重,计算流速Jv即单位面积或重量根系的出液量。
以压力为横坐标,流速为纵坐标作图,进行线性回归,曲线斜率即为所测根系的L p r。
六、实验结果
表1 不同压力水平下吸液量变化
压力/ MPa 重复吸液前重量/g 吸液后重量/g 吸液量/g 时间/min 平均吸液量/g
0 1 0.387 0.387 0
2 0
2 0.37
3 0.373 0
3 0.293 0.293 0
0.2 1 0.991 1.010 0.019
2 0.273
2 0.954 0.957 0.003
3 0.993 1.008 0.015
0.4 1 1.030 1.074 0.044
2 0.614
2 0.889 0.921 0.032
3 0.88
4 0.888 0.004
0.6 1 0.927 0.978 0.051
2 0.432
2 0.911 0.916 0.005
3 0.938 0.939 0.001
0.8 1 0.940 1.024 0.084
2 0.795 2 0.878 0.892 0.014
3 0.942 0.948 0.006 1.0
1
0.924 1.015 0.091
0.841
2 0.935 0.946 0.011 2
43
0.914
0.924
0.010
表2玉米根系含水率/%
重复 鲜重/g 干重/g 鲜重平均值(g ) 干重平均值(g ) 根含水率(%)
1 0.476 0.026 0.4065
0.0255
93.73
2
0.337
0.025
表3 玉米根干重/g
重复 鲜重/g 根含水率/%
根的干重/g 干重平均值/g
1 0.387 93.73 0.024 0.02
2 2 0.37
3 0.023 3
0.293
0.018
表4 不同压力条件下水流通量(Jv )
以压力水平为横坐标,流速为纵坐标作图,通过EXCEL 制作回归曲线,曲线斜率即为所测根系的L p r 。
即,y=0.1597x-0.0664,R 2=0.8547,实验中所用玉米幼苗根系的水力学导度L p r 为0.1597 MPa -1min -1
0.20.40.60.8
10
0.2
0.4
0.6
0.8
1压力MPa
流速 g /s
图1 升压过程中玉米根系水流速率标准曲线
七、实验讨论
由结果知,随着压力的升高根系的水流量总体的变化趋势逐渐增大,但压力与水
流通量线性关系不强。
起始阶段(0~0.2MPa)增加较慢,以后逐渐加快。
当压力从0.2MPa 增加到0.4MPa时,水流量增加较快,增幅为55.5%。
当压力从0.4MPa增加到0.6MPa 时,水流速率反而下降。
压力从0.6MPa增加到0.8MPa时,水流通量又随着压力增加,增幅为45.66%。
当压力从0.8MPa增加到1.0MPa时,水流速率变化平稳。
在整个升压过程中水流速率随着压力变化的线性关系不显著,其可能的原因是实验操作以及仪器气密性不良。