灌溉試驗測定方法與儀器設備

灌溉試驗測定方法與儀器設備王仰仁天津農(nóng)學院水利工程系研討內(nèi)容土壤水分物理性質(zhì)作物生理指標的測定葉面積的測定氣象要素的測定—自動氣象站一、土壤水分物理性質(zhì)的測定土壤含水量土壤容重田間持水量凋萎含水量（一）土壤含水量的測定土壤含水量是進行灌溉試驗必測的項目，它是計算作物需水量或耗水量以及確定灌水時間和灌水量的重要指標。土壤含水量可用重量含水率（或稱土壤絕對含水率）表示，也可用容積（體積）含水率和土壤相對含水率表示。土壤容積含水率=土壤重量含水率×土壤容重土壤相對含水率（%）=土壤含水率/田間持水量在灌溉試驗中土壤水分控制的上、下限常用土壤相對含水率表示。土壤含水率的測定一般采用烘干法、中子儀、張力計和TDR法測定。1、烘干測定法

儀器設備：土鉆、鋁盒（已知重量和編號）、烘箱、剖面刀和電子天平（或分析天平）儀器準備取土稱重烘干稱重計算操作步驟：儀器設備準備檢查天平、烘箱是否工作正常？土盒編號稱空盒重，填好不同處理取樣地點、取土層次及其土盒編號。取土選代表性點、確定測定深度、分層次取土。稱重取好土后迅速帶回室內(nèi)稱重（盒+濕土重）。烘干把盒蓋打開，依順序排好放入烘箱中。將烘箱的溫度調(diào)在105℃~110℃，烘8小時左右。土壤含水量=稱重烘干后，則需迅速加蓋待冷卻后稱重（盒+烘干土重）。計算把所稱結(jié)果填表，然后按下列公式計算土壤含水量。

土壤水分測定成果表烘干法優(yōu)點：精確，儀器測定法常用取土烘干法來標定。

缺點：比較費勁，測定速度慢。注意事項：揀出石子、植物的根；取樣地點不同造成結(jié)果的差異。中子法是目前測定土壤含水量較先進的方法之一。此方法不用取樣，不擾動土壤，不受水分物理狀態(tài)（如冰凍、結(jié)晶水）的影響，鋁導管埋好后，可以長期使用，測量速度快。缺點是不能測定表層土壤水分，精度稍差，0-20cm的土壤水分最好用烘干法或TDR法，而且由于使用放射性元素需謹慎操作。測定原理：利用中子熱化原理，快中子源發(fā)出的中子在遇到氫原子后，失去部分動能轉(zhuǎn)化成慢中子，儀器根據(jù)測出的慢中子數(shù)量計算出被測物含水量。2、中子儀測定法

組成：探頭：由快中子源（50毫居里镅-241/鈹源）、一個慢中子檢測器及探頭屏蔽匣計數(shù)器、液晶顯示器：監(jiān)測被測物散射的慢中子通道操作步驟：測定導管的安裝中子儀檢查標定田間測定選擇直立的、薄壁（0.03㎝）的，管徑略大于中子源探頭的管材，截成所需的長度，管底密封并略呈錐形以便入土，管口的密封蓋要便于裝卸。用專用土鉆垂直打孔，導管周圍灌泥漿填實。一般在測坑的對角線上埋設2根導管，管口高于地面10cm左右。測定導管的安裝測前中子儀的檢查

主要是電池狀況及電路的檢查。

檢查電池狀況的目的，主要是避免在低電池狀態(tài)下工作從而獲得不正確數(shù)值，使用CPN－503中子儀時，它的低電池狀態(tài)標志為“L”并以1秒鐘的速率閃爍，遇此情況需充電后再測定。儀器電路的檢查可通過標準計數(shù)的標準差來檢查，一般標準計數(shù)讀10次，取10次的平均數(shù)（）及平均數(shù)的平方根（），若10次讀數(shù)有7次的讀數(shù)值在平均數(shù)加減平均數(shù)的平方根范圍內(nèi)，即在（+）-（-）范圍內(nèi)，說明儀器的電路正常，若其在此范圍內(nèi)的數(shù)值比小于或大于0.7，可能是電路的高壓部分變壞或已腐蝕；也可能是供電濾波器開始變老或破裂，上述狀況必須排除后方可使用。

鍵盤布局：CPNCORPModelDR濕密度干密度水分記錄調(diào)出打印項目標準數(shù)格式啟動清除跳步輸入單位時間標定濕密度：D-WET干密度：D-DRY水分：WATER單位：UNIT

時間：TIME

標定：CALIB記錄：LOG

調(diào)出：RCL

打?。篜RINT項目：MENU標準計數(shù)：STD

格式：FMT啟動：START

清除：CLEAR

跳步：STEP

輸入：ENTER顯示作用READY

l說明探測針準備好操作左下角的小數(shù)點表示電源電壓低于正常值左面字符顯示棒狀，鍵盤無作用，表示截斷狀態(tài)。助記符含意轉(zhuǎn)換系數(shù)CTROPFGCIFCC%V單位時間（16秒）內(nèi)的計數(shù)值計數(shù)比（計數(shù)值/標準數(shù)）每立方英尺土壤中，水的磅數(shù)每立方厘米土壤中，水的克數(shù)每英尺深的土壤中，水的英寸數(shù)每30厘米深的土壤中，水的厘米數(shù)水的百分容積無無62.428112.030.0100.0標定標準計數(shù)的測定

標準計數(shù)是探頭屏蔽匣內(nèi)持常數(shù)的高密度氫原子與中子源放射的快中子碰撞后的慢中子計數(shù)，由于碰撞是隨機的，因此標準的慢中子數(shù)也是隨機的。它是任何情況下進行中子儀測定的第一步。

CPN－503中子儀的測定方法是將中子儀坐于防護箱蓋的方形槽，打開開關后，在預先選擇的時間內(nèi)顯示讀數(shù)，記下讀數(shù)后，重新啟動開關就可以重新獲得讀數(shù)，一般讀取10次求出平均值。

中子水分儀測定的相對計數(shù)率（Ri／Rs=R）與土壤含水量之間的標定關系主要受下列因素的影響：通路管材料和種類、土壤容重、土壤化學成分。當中子水分儀在不同類型土壤上測定時就不能使用同一條標定直線，標定中子水分儀已經(jīng)有3種方法：樣本法、剖面濕潤法、雙探管-γ密度計結(jié)合法。中子水分儀的標定關系為：θv=a+bR為了提高精確度，可分土壤層次標定。每層得出一條標定直線關系。田間土壤含水量的測定1）中子探頭高度的調(diào)整根據(jù)要求確定測定深度，如田間各土壤剖面的測深一致只需做一次調(diào)整，如各剖面測深不一，則必須測前臨時調(diào)整。如測定管的管口距地面的高度一致時，則當中子坐于測管之上時，中子探頭與地面的距離OS即為確定值（如不是確定值可具體量出），在電纜上確定一點B使之與電纜基部A的距離AB=OS。B相當于探頭處在地面高度時的電纜刻度。2）各層土壤含水量的換算把探頭下放在適當深度，并按啟動START鍵，就可以取得數(shù)據(jù)。在此之前，必須選定單位、時間和標定曲線。各層土壤的慢中子計數(shù)一般取兩次讀數(shù)的平均值（）再求出其與平均標準計數(shù)（）的比值（R），根據(jù)θv=a+b

或θv=a+bR求出相應的θv。CPN503DR中子儀4301/4302中子儀（美國產(chǎn)）

3、張力計法張力計是測定土壤吸力的一種儀器。張力計又叫土壤濕度計、負壓計等。分類當陶土頭插入被測土壤后，管中的純自由水便通過多孔陶土壁與土壤水建立水力聯(lián)系。由于儀器中自由水的勢值總是高于非飽和土壤水的勢值，因而管中的水很快流向土壤，并在管中形成負壓。隨之，該負壓值便由與管相連通的壓力計表示出來。當儀器內(nèi)外的勢值達到平衡時，由壓力計表示的負壓就能測得土壤水（陶土頭處）的吸力值。原理

U型水銀負壓計、機械指針式張力計、電信號張力計。1、水柱型2、水銀柱型3、負壓表型水柱型：測點處土壤水基質(zhì)勢水銀柱型：負壓表型：張力計測頭的埋沒方式：直插式、斜插式和暗埋式三種

安裝

①安裝張力計測頭時，先在孔中注入泥漿，以保證陶土頭與周圍土體之間的緊密接觸。

②各聯(lián)結(jié)處要保證接牢，以防漏氣。③采用暗埋式時，調(diào)試完了之后要填土，填土要仔細，切勿將聯(lián)結(jié)處拉斷。調(diào)試①往水銀槽內(nèi)注入水銀，約占水銀槽容積的2/3，并調(diào)節(jié)觀測板水平。②無氣水制作：將當?shù)氐乃蠓屑s3分鐘之后注入容器中(如醫(yī)用鹽水瓶)加蓋密封，冷卻后即可使用，隨制隨用。③注水除氣處理：注水除氣處理是張力計調(diào)試的關鍵步驟。2500S電子張力計（法國）Soilspec電子張力計（澳大利亞）

負壓計在使用前要檢查，連通管各部分應密封良好，充滿無氣水后，管中氣泡應排出干凈。缺點：測定范圍較窄（0-0.8bar)。電信號張力計（美國）4、TDR法時域反射儀（TDR）是80年代發(fā)展起來的快速準確測定土壤容積含水量的儀器，它可以定點定位地、周期反復地測定土壤容積含水量的變化。由于它具有許多優(yōu)點，如無核輻射，與稱重法測定土壤含水量相比，它極其快速，與土壤類型沒有關系，又不大受溫度和壓力的影響，因此，它已成為土壤水分測定的一項重要的新工具，得到了國際上的公認。TDR的另一個用途是通過測定土壤電導率而測出總鹽量。近年來國內(nèi)外開發(fā)了不同類型的利用TDR原理測定土壤水分的儀器。原理：

TDR是根據(jù)探測器發(fā)出的電磁波在土壤中傳播的速度依賴于土壤的介電特性和土壤含水率而設計的。它通過測定電磁脈沖的傳播速度，求出介電常數(shù)Ka，再根據(jù)內(nèi)部Ka與體積含水率θv之間的標定曲線求出體積含水率θv。(1)探針型的TDR測定儀早期有代表性的儀器：TRASE多點土壤水分監(jiān)測儀

組成：主機：電源、電磁波發(fā)生器、內(nèi)存板、顯示器和操作控制板等組成的部分。此外讀數(shù)LCD顯示(256×128)，可靈活調(diào)整參數(shù)，自帶RS232口和多工口。土壤濕度傳感器：波導探頭：分表層型和可埋型（包括帶涂層）

TDR探針在土壤剖面中可垂直放置、水平安放或任意放置，各種放置形式都可以給出探針長度的平均含水量。注意：探針與土壤必須密切接觸。

可埋式探針的埋設：缺點：可埋式的探針測定時有時出現(xiàn)讀數(shù)為0的狀況，有可能因土壤失水收縮，使得土壤與探針接觸不良所致。如德國產(chǎn)的TRIME-IPH管式土壤含水量測試儀。利用TDR原理，根據(jù)探測器發(fā)出的電磁波在不同介電常數(shù)物質(zhì)中的傳輸時間的不同，計算出被測物含水量。

T3管狀探頭：圓柱式探頭外包PVC塑料外殼，四個彈性鋁條為TDR波導體P3表層探頭：三柱插針式FM水分表：可離線式讀出探頭水分測量值探管：由TECANAT塑料制成組成：n

長度：最大3米n

內(nèi)徑：42毫米n

外徑：44.3毫米（2）管式TDR土壤水分測定儀讀數(shù)表（存儲器、采集器）操作步驟：選點鉆孔埋管安裝軟件田間測定下載數(shù)據(jù)鉆孔埋導管安裝軟件：

MicrosoftActiveSync:通訊軟件，實現(xiàn)采集器與PC的連接。pilot-control：采集器中控制測定的軟件、數(shù)據(jù)下載軟件。田間測定把探頭與采集器連接起來，輕壓彈性鋁條把探頭放入測管中的所測部位，分層測定。打開采集器顯示屏的開關，點擊屏幕右上角的Start，出現(xiàn)主菜單，然后點擊Trime-pilot-control進入測定界面。點擊NEW新建文件名，然后選擇儲存位置

IPAQFileStore。然后點擊Ok。創(chuàng)建新的測量文件創(chuàng)建測量地點的名稱點擊Meas.下的New創(chuàng)建測量地點的名稱。點擊Del是刪除測量地點文件。然后點擊Meas.出現(xiàn)下面的界面。測定點擊Meas.出現(xiàn)右面的界面，然后點擊Start開始測定，等待11秒后出現(xiàn)測定結(jié)果。然后點擊OK儲存數(shù)據(jù)。然后把探頭放在下一層次再按上面的步驟進行測定。數(shù)據(jù)的下載通過連線把采集器與計算機連接起來。然后點擊PC-Pilot-Control。CMP管式土壤水分測試儀（美國）探頭：圓柱式讀數(shù)表：可隨時讀出探頭水分測量值，并存儲和下載數(shù)據(jù)。探管：由PVC塑料制成，成本低。土鉆直徑1.75inches(44.45mm)，探管內(nèi)徑2.00inches(50.8mm)外徑：60mm重復性：±0.24%Vol.測量范圍：0-60%Vol.探頭測量有效區(qū)域：4“（101.6mm）高，直徑10”(254mm)圓組柱體的平均含水量?？纱鎯?0000個數(shù)據(jù)

自動記錄測量時間和日期超大液晶屏顯示（二）土壤容重的測定土壤容重，是指土壤在自然結(jié)構(gòu)狀態(tài)下單位體積土壤的重量。以克/厘米3或噸/米3表示。土壤容重數(shù)值本身可以做為土壤肥力指標之一。一般講土壤容重小，表明土壤比較疏松，孔隙多，保水保肥能力強。反之，土壤容重大，表明土體緊實，結(jié)構(gòu)性差，孔隙少，耕性、透水性、通氣性不良，保水能力差。土壤容重是計算田間灌水量、作物耗水量不可缺少的參數(shù)之一。土壤容重還可以用來計算土壤的孔隙率和空氣含量，換算土壤中相對含水率和計算土層中養(yǎng)分的基本的數(shù)據(jù)。測定土壤容重的方法一般采用環(huán)刀法。

儀器設備：

容重為100立方厘米帶有編號的環(huán)刀。天平（感量0.1克稱重200克）或電子天平（0.01g）。

小鐵鏟、剖面刀、皮尺、木棰、凡士林，測含水率的全套設備。操作步驟：

挖一剖面坑。其深度達到測定所需的深度，剖面坑長、寬以操作方便為宜。一般是每一層取一容重，重復三個環(huán)刀，若層次很厚，則可以隔20-30厘米取一次。先將剖面削齊鏟平，用帶有環(huán)套的環(huán)刀垂直壓入逐層土內(nèi)，再用剖面刀挖掘周圍土壤取出環(huán)刀。結(jié)果計算：式中：S—烘干土壤容重（克/厘米3）

V—環(huán)刀體積（100厘米3）

WS—環(huán)刀筒內(nèi)干土重（克）將粘附在環(huán)刀外面的土除去，用削土刀細微地切去環(huán)刀兩端多余的土，使土壤恰和環(huán)刀齊平，兩端蓋好蓋子，按土層和環(huán)刀編號記錄下來。取環(huán)刀時按劃定的層次自下而上的取樣。將環(huán)刀內(nèi)的土壤全部無損地移入巳知重量的鋁盒中，烘干至恒重?；驈沫h(huán)刀內(nèi)取一部分土壤放于已知重量的鋁盒中，烘干至恒重。求出土壤含水量后，再將環(huán)刀內(nèi)的濕土用下列公式換算成干土。（三）土壤容重的測定（三）土壤容重的測定（三）土壤容重的測定（三）土壤容重的測定（四）土壤孔隙度的測定（四）土壤孔隙度的測定(五）田間持水量的測定田間持水量一般都直接在田間用圍框淹灌法測定。田間測定有困難時，亦可采取原狀土樣在室內(nèi)用威爾科克斯（Wilcox）法測定，其結(jié)果常比田間實測值約小2－3%，然其方法遠較田間測定簡便。田間測定（圍框淹灌法）在田間，經(jīng)過大量降雨或灌水使土壤飽和，待排除重力水后，在沒有蒸發(fā)和蒸騰的條件下，測定土壤水分達到平衡時的含水量。地下水埋深大于3m的土層所保持的主要是毛管懸著水，系真正的田間持水量。當?shù)叵滤粶\到測定土層處于毛管支持水范圍時，地下水位越淺，測得的田間持水量值越大，故報告測定結(jié)果時必須注明地下水的深度。

主要儀器：木框正方形，框內(nèi)面積為1m2，框高20－25cm，下端削成楔形，并用白鐵皮包成刀刃狀，便于插入土內(nèi)。提水桶；鋁盒；土鉆；鐵鍬；l／100天平；干燥箱；塑料布（正方形，面積約為5m2）；青草或干草；米尺；木板等。操作步驟：選擇測試地塊。在地塊中央插入木框，一般插入10cm深（或達犁底層），框內(nèi)為測試區(qū)。在其周圍筑一正方形的堅實土埂，埂高40cm，埂頂寬30cm，框與土埂間為保護區(qū)。在測試區(qū)附近挖一土壤剖面，觀察土壤特征，按發(fā)生層次在剖面壁采樣測定各層土壤自然含水量、容重和比重。根據(jù)測得的土壤含水量算出待測土層（約1米左右）中的總貯水量，再求出待測土層全部孔隙為水充滿所需補充灌入的水量。為了保證土壤濕透并達到預測深度，實際灌水量將為計算出的水量的1.5倍。按下式計算測試區(qū)和保護區(qū)的灌水量：

Q=H（a－W）×dv×S×h

式中：Q——灌水量，m3；

a——土壤飽和含水量，%;

W——土壤自然含水量，%；

dv——土壤容重，g/cm3;

S——測試區(qū)面積，m2；

h——土層需要灌水的深度，m；

H——使土壤達飽和含水量的保證系數(shù)。

灌水前，在測試區(qū)和保護區(qū)各插厘米尺一根。灌水時為防止土壤沖刷，應在灌水處鋪墊草或席子。先在保護區(qū)灌水，灌到一定程度后立即向測試地塊灌水，使內(nèi)外均保持5cm厚的水層,一直灌完為止。灌水滲入土壤后，為避免土表蒸發(fā)，可在上面覆蓋青草或麥稈，再在草上蓋一塊塑料布，以防雨水淋入。輕質(zhì)土壤在灌水后24小時即可采樣測定，而粘質(zhì)土壤必須經(jīng)48小時或更長時間才能采樣測定。按木框的對角線位置掀開土表覆蓋物，用土鉆打三個鉆孔，每個鉆孔自上而下依土壤發(fā)生層次分別采土15—20g放入鋁盒，蓋上盒蓋，帶回實驗室測定含水量。以后每天測定一次，直到前后兩天的含水量無顯著差異，水分運動基本平衡時為止。一般砂土需l－2晝夜，壤土3—5晝夜，粘土5－10晝夜才基本達到平衡。結(jié)果計算:計算某一土層的田間持水量，只需在該層逐次測得的土壤含水量%中取結(jié)果相近的平均值即可。在計算整個土壤剖面的田間持水量時，由于土壤各層次的厚度、含水量和容重各不相同，應當用加權平均法來計算。計算公式如下：

田間持水量，%=

式中W1,W2……Wn—各層土壤含水量，%；

dv1，dv2……dvn—各層土壤容重，g/cm3；

h1，h2……h(huán)n—各土層厚度，cm。(六）凋萎含水量的測定凋萎含水量，亦稱凋萎系數(shù)。是指作物凋萎時的土壤水分，可作為掌握墑情時的參考，但不能作為灌水的依據(jù)。測定方法：分直接測定法和間接測定法二種。1、直接測定法在皿中栽種正常生長的植物，觀察時停止水分供給，直到植物在密閉充滿水蒸氣的條件下也不能恢復原狀時的土壤含水率，稱為植物的凋萎系數(shù)。因用此法測定比較困難，一般采用間接測定法。即用最大吸濕量乘上一個經(jīng)驗系數(shù)（1.25～2.0）作為植物凋萎含水量的近似值。最大吸濕量是指干燥狀態(tài)的土壤顆粒，置于飽和水氣中，土粒周圍吸收的水分，也叫吸濕水。這種水受土粒吸附的力很大，不能為作物吸收利用。2、間接測定法：儀器設備：干燥器、鋁盒或玻璃稱瓶、凡士林、硫酸鉀50克和分析天平一架（感量0.01～0.001g）。測定土壤含水率的全套設備。步驟：

（1）取通過1毫米篩孔的風干土20克，放到已知重量的鋁盒中，可重復2～3個。（2）在干燥器底部放入100毫升的硫酸鉀（K2SO4）飽和溶液（用11～13克普通K2SO4溶于100毫升水中）使干燥器內(nèi)造成接近100%的空氣相對濕度。（3）把盛有風干土的鋁盒（或稱瓶）打開蓋，放入干燥器的磁板上，將干燥器口抹上一層凡士林，蓋緊，放到溫度變化小，避光的地方。（4）三天后開始稱重，以后每隔2～3天稱重一次，直至恒重為止。其重量為（W1）。（5）把土樣置于烘箱內(nèi)烘干，稱重后重量為（W2），鋁盒重為（W0）。資料整理與計算：

最大吸濕量（W吸）％=×100%

用最大吸濕量的數(shù)值乘上經(jīng)驗系數(shù)1.25～2.0，就可得出各種作物的凋萎含水量的近似值。

(七）土壤滲透系數(shù)的測定(七）土壤滲透系數(shù)的測定(七）土壤滲透系數(shù)的測定(七）土壤滲透系數(shù)的測定(八）土壤水分特征曲線的測定可用離心法測試，有專門的測試儀器（一臺需要20萬元），如中國農(nóng)業(yè)大學（康紹忠）。給出一組數(shù)據(jù)，可擬合得出描述土壤水分特征曲線的數(shù)學模型。常用數(shù)學模型為，(八）土壤水分特征曲線的測定(九）土壤飽和導水率的測定飽和導水率水土壤被水飽和時，單位水頭作用下，單位面積單位時間通過的水量。反映了土壤滲透和滲漏性質(zhì)。常用測試方法為室外雙環(huán)法和圭爾夫滲透儀。(九）土壤飽和導水率的測定(九）土壤飽和導水率的測定(九）土壤飽和導水率的測定(九）土壤飽和導水率的測定(十）土壤非飽和導水率和擴散率的測定(十）土壤非飽和導水率和擴散率的測定(十）土壤非飽和導水率和擴散率的測定(十）土壤非飽和導水率和擴散率的測定(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十一）土壤剖面描述(十二）土壤顆粒分析

(十二）土壤顆粒分析(十二）土壤顆粒分析（我國）(十二）土壤顆粒分析(十二）土壤顆粒分析(十二）土壤顆粒分析二、作物生理指標的測定植物組織含水量、葉水勢、細胞液濃度、光合速率、蒸騰速率、氣孔導度或氣孔阻力、冠層溫度等。這些生理指標與環(huán)境（如土壤水分）狀況有密切的關系。（一）、植物組織含水量

利用水遇熱蒸發(fā)為水蒸汽的原理，可用加熱烘干法來測定植物組織中的含水量。植物組織含水量的表示方法，常以鮮重或干重%表示，有時也以相對含水量%(或稱飽和含水量％)表示。

1、儀器分析天平、烘箱(或紅外燈)、坩堝鉗、干燥器、稱量瓶、吸水紙、剪刀2、操作步驟（1）、自然含水量1）稱量瓶的恒重。將洗凈的稱量瓶編號，放在105℃恒溫烘箱中，烘2小時左右，用坩鍋鉗取出放入干燥器中冷卻至室溫后，在分析天平上稱重W1。2）將待測植物材料（如葉子等）從植株上取下后迅速剪成小塊，裝入已知重量的稱量瓶中蓋好，在分析天平上準確稱取重量，得瓶與鮮樣品總量為W2。3)先用100～105℃殺死組織后（約20分鐘左右），再在80℃下烘至恒重(注意要打開稱量瓶蓋子)。取出稱量瓶，待其溫度降至60～70℃后用坩鍋鉗將稱量瓶蓋子蓋上，放在干燥器中冷卻至室溫，再用分析天平稱重,稱得重量是瓶與干樣品總重量為W3。植物組織含水量測定記錄表編號稱量瓶重W1瓶重+樣品鮮重W2瓶重+樣品干重W3

4）記錄及計算

樣品鮮重Wf=W2-W1

樣品干重Wd=W3-W1（2）、相對含水量法(或稱飽和含水量法)此法是以植物組織的飽和含水量為基礎來表示組織的含水狀況，因為作為計算基礎的組織飽和含水量有較好的重復性，而組織的鮮重、干重不太穩(wěn)定（鮮重常隨時間及處理條件而有變化，生長旺盛的幼嫩葉子，常隨時間而會顯著增加，所以要進行不同時期含水量的對比就不恰當）。

其簡單的操作步驟如下：取樣求組織鮮重Wf飽和鮮重Wt

組織干重計算

2）計算1）、先求得組織鮮重Wf，然后將樣品浸入蒸餾水中數(shù)小時，使組織吸水達飽和狀態(tài)（浸水時間因材料而定）。取出用吸水紙吸去表面的水分，立即放于已知重量的稱量瓶中稱重，再浸入蒸餾水中一段時間后取出吸干外面水分再稱重，直至與上次重量相等為止。此即為植物組織在吸水飽和時的重量，稱為飽和鮮重Wt。再如同上面的方法將樣品烘干，求得組織干重Wd。不同植物，不同部位，不同年齡及不同時刻的組織，水勢都有一定的差異；土壤條件及大氣條件等外界因素對植物組織的水勢也有很大影響。測定方法：小液流法和壓力室法（二）植物組織水勢的測定1、小液流法水從水勢高處流向低處。植物體細胞之間，組織之間以及植物體和環(huán)境間的水分移動都由水勢差決定。當植物細胞或組織放在外界溶液中時，如果植物的水勢小于溶液的滲透勢（溶質(zhì)勢），則組織吸水而使溶液濃度變大：反之，則植物細胞內(nèi)水分外流而使溶液濃度變小；若植物組織的水勢與溶質(zhì)的滲透勢相等，則二者水分保持動態(tài)平衡，所以外部溶液濃度不變，而溶液的滲透勢即等于所測植物的水勢。其缺點：測定速度很慢，不適宜大批樣品的測定目前主要采用壓力室法測定植物組織的水勢。2、壓力室法植物水勢壓力室用于測量植物整片葉或枝條的水勢。其原理是將葉片或枝條夾在儀器樣品室，通過氣體加壓，觀察第一滴組織液滲出時的壓力。

原理：儀器及組成：3000或、3005型植物水勢壓力室（美國）、ZLZ-4壓力室（蘭州大學）系統(tǒng)組成包括：樣品夾、壓力室、氮氣罐、壓力表、壓力調(diào)節(jié)閥、樣品準備臺等

儀器的準備取樣和裝樣加壓測定

操作步驟：3005型壓力室儀器的準備用高壓金屬軟管通過過渡接頭把貯氣瓶與儀器連接好。打開儀器箱，取下壓力室蓋，按測定材料的需要安裝好相應大小的孔（逢）金屬墊片和橡膠密封墊。關閉進氣閥和排氣閥。為了避免儀器加壓過高時引起壓力室升溫和空氣變干的影響，可用濕潤的紗布塊放在壓力室底部（注意不要堵塞進氣孔）或罩在材料上。

取樣和裝樣用小刀切取供試樣品（枝條、具柄葉片、禾本科葉片或小苗地上部分），葉柄和枝條應有多于3厘米的長度用于固定到密封墊上。試樣如不能立即測定時，應迅速將其裝入塑料袋或濕潤的紗布內(nèi)放入帶蓋的瓷盤中防止水分散失。材料的切面應力求平整，否則應再作一次薄的垂直平滑切割。將它穿過蓋上的孔（逢）使切割端露出幾毫米，轉(zhuǎn)動具有把手的壓帽將材料夾好，要做到密封又不損傷材料這需要操作經(jīng)驗。

加壓測定打開貯氣瓶閥少許（不宜開得過大），輕微打開進氣閥使壓力室壓力慢慢的上升，并用發(fā)光放大鏡在壓力室上部旁邊從35o處觀察材料切面。當切面呈現(xiàn)濕潤時立即關閉進氣閥，從精密壓力表上記下讀數(shù)，這時壓力表上的數(shù)值即為植物組織的水勢。操作中如密封墊因未壓緊漏氣時，可輕輕將壓帽進一步擰緊到不漏氣為止。壓力室蓋讀數(shù)結(jié)束后，打開排氣閥使壓力室的氣體洩出，精密壓力表指針回到零處，打開室蓋取下材料，關閉排氣閥，進行下一次測定。工作結(jié)束后關閉貯氣瓶閥門，把儀器中的氣體放盡，作好清潔工作，把箱蓋蓋好。注意事項

壓力室蓋一定要關閉到位。測量完后要排放完壓力室內(nèi)的氣體后方可打開室蓋更換樣品。操作時切記不要把手和臉放在壓力室的上方，避免因疏忽未蓋好壓力室蓋或材料未固定好發(fā)生滑出造成損害。

加壓速率不應過快，過快會因傳導滯后效應使得到的結(jié)果偏高。儀器上的精密壓力表，經(jīng)過一段時間使用后，應按說明校驗。儀器注意輕搬輕放，強烈振動影響儀表精度。儀器勿超壓使用，當疏忽超壓時，安全閥會發(fā)出泄氣聲，應立即停止加壓。

指針式

數(shù)字液晶式

自動測量、記錄和存儲數(shù)據(jù)(三)細胞液濃度的測定植物組織細胞液濃度的大小，與植物的水分代謝、生長和抗性以及外界水分條件等方面均有很大的關系。當植物缺水時，葉肉細胞液濃度首先增高，細胞液濃度越大，說明植物組織中的水分含量越少，外界的供水狀況越差。測定細胞液濃度的儀器一般用手持糖量計和阿貝折射儀。原理：根據(jù)光學原理，當光線從某種透光介質(zhì)射入密度不同的另一介質(zhì)時，其方向便發(fā)生改變（即折射或折光）。由于折光率（入射角正弦與出射角正弦之比）隨介質(zhì)的種類及濃度而異，亦隨溫度而變化。因此，在同一溫度下，可以鑒別不同物質(zhì)或同一物質(zhì)的不同濃度。儀器用品

手持糖量計或阿貝折射儀、榨汁鉗、打孔器、溫度計、拭鏡紙、小滴管等。手持糖量計操作步驟：檢查儀器榨取汁液取液觀測讀數(shù)校正

檢查儀器掀開照明蓋板，用拭鏡紙仔細擦凈折光棱鏡（注意勿劃傷鏡面），用蒸餾水校正零點（蒸餾水濃度為零），觀測視場中的明暗分界線是否對正0%刻度線。若有偏離?？捎眯÷萁z起子旋動校正螺絲，使分界線準確指于0%處，然后用拭鏡紙擦干鏡面上的水分，準備進行試樣測定。榨取汁液如待測作物樣品為多汁的大型果實（如番茄、梨等）或塊根、塊莖，可將表面的泥土拭凈，用打孔器在待測部位打出圓柱狀組織，切下適當?shù)男K，置于榨汁鉗上榨汁。小型多汁材料直接榨汁即可。如測定作物葉片汁液濃度，則最好在田間進行，選取有代表性植株，將待測葉片上的塵土擦凈，取下后迅速將葉片折疊成方塊狀，用榨汁鉗榨出汁液。取液觀測滴2～3滴汁液于折光棱鏡的鏡面上，合上蓋板，使溶液遍布于棱鏡表面，對向光源或明亮處。調(diào)節(jié)目鏡視度圈，使視場內(nèi)明暗分界線清晰可見，其明暗分界線相應的讀數(shù)即為試液濃度（即含糖量的%）。讀數(shù)校正觀察記錄完畢后，再用蒸餾水將棱鏡上的汁液沖洗干凈，用拭鏡紙擦干。鑒于一般儀器均系依標準溫度（20℃）設計而成，在非標準溫度測量時，如要獲得準確數(shù)據(jù)，則應進行修正。即利用溫度修正表（見儀器說明書中的附表），在原有的讀數(shù)上，加上（大于20℃時）或減去（小于20℃時）測定溫度時的修正值，即得正確讀數(shù)（附表1）。注：阿貝折射儀的設計原埋與手持量糖計相同，具體使用方法可參看儀器說明書。

附表1溫度°C濃度（%）051015202530354045505560657010111213141516171819讀數(shù)中減去0.500.460.420.370.330.270.220.170.120.060.540.490.450.400.350.290.240.180.130.060.580.530.480.420.370.310.250.190.130.060.610.550.500.440.390.330.260.200.140.070.640.580.520.460.400.340.270.210.140.070.660.600.540.480.410.340.280.210.140.070.680.620.560.490.420.350.280.210.140.070.700.640.570.500.430.360.290.220.150.080.720.650.580.510.440.370.300.220.150.050.730.660.590.520.450.370.300.230.150.080.740.670.600.530.450.380.300.230.150.080.750.680.610.540.460.390.310.230.160.080.760.690.610.540.460.390.310.230.160.080.780.700.630.550.470.400.320.240.160.080.790.710.630.550.480.400.320.240.160.0820000000000000000手持糖量計讀數(shù)之溫度修正表溫度°C濃度（%）051015202530354045505560657021222324252627282930讀數(shù)中加上0.060.130.190.260.330.400.480.560.640.720.070.130.200.270.350.420.500.570.660.740.070.140.210.280.360.430.520.600.680.770.070.140.220.290.370.440.530.610.690.780.080.150.220.300.380.450.540.620.710.790.080.150.230.300.380.460.550.630.720.800.080.150.230.310.390.470.550.630.720.810.080.150.230.310.400.480.560.640.730.810.080.150.230.310.400.480.560.640.730.810.080.160.240.310.400.480.560.640.730.810.080.160.240.310.400.480.560.640.730.810.080.160.240.320.400.480.560.640.730.810.080.160.240.320.400.480.560.640.730.810.080.160.240.320.400.480.560.640.730.810.080.160.240.320.400.480.560.640.730.81手持糖量計讀數(shù)之溫度修正表（續(xù)上表）試樣中糖分含量%5101520304050607080含糖百分數(shù)中減去以下數(shù)值15°C161718190.250.210.160.110.060.270.230.180.140.080.310.260.200.140.080.310.270.200.140.080.340.290.220.150.080.350.310.230.160.090.360.310.230.160.090.370.320.230.150.080.360.310.200.120.070.360.290.170.090.05溫度不為20°C時折射儀的讀數(shù)校正數(shù)附表2試樣中糖分含量%5101520304050607080含糖百分數(shù)中加上以下數(shù)值21°C2223242526272829300.060.120.180.240.300.360.430.500.570.640.070.140.200.260.320.390.460.530.600.670.070.140.200.260.320.390.460.530.610.700.070.140.210.270.310.410.480.550.620.710.070.140.210.280.360.410.500.580.660.740.070.140.210.280.360.430.510.590.670.750.070.140.230.300.380.460.550.630.710.800.070.140.210.280.360.440.520.600.680.760.070.140.220.290.360.430.500.570.650.730.070.140.220.290.370.440.510.590.670.75溫度不為20°C時折射儀的讀數(shù)校正數(shù)（續(xù)上表）日本Atago糖度計阿貝折射儀植物的光合作用是作物產(chǎn)量形成的基礎，所以，光合作用強度是植物重要的生理指標。植物光合作用的總反應式為：

測定方法：改良半葉法、便攜式光合作用儀1、改良半葉法改良半葉法的優(yōu)點是可以直接測出有機物的實際積累量，方法也比較簡單，但費時較多，且損傷植株，不能對指定的植株和葉片進行動態(tài)研究。

（四）光合強度的測定儀器與用具：（1）分析天平（感量萬分之一克）；（2）烘箱；（3）搪瓷盤（帶蓋的）；（4）鋁盒（或稱量瓶）；（5）單面刀片；（6）紗布；（7）剪刀；（8）熱水瓶或其他可攜帶的加熱設備；（9）竹制試管夾，將夾子前端的兩片用紗布包裹，以棉線纏好；（10）切割葉片用的標準模片，可用有機玻璃按葉片大小、形狀自制。

操作方法：

選樣葉片處理取樣烘干稱重計算總光合強度（干重毫克/分米2·小時）=

2、便攜式光合作用測定儀

測定作物光合速率的儀器有美國產(chǎn)的LI-6200、LI-6400和CI-310便攜式光合系統(tǒng)以及英國產(chǎn)的CIRAS系列的光合作用系統(tǒng)等。CIRAS-1光合作用測定系統(tǒng)儀器配備開放式氣路以及多種氣體供應、吸收、轉(zhuǎn)換等系統(tǒng)，能在控制CO2、光合有效輻射、溫度及濕度的條件下進行光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和細胞間隙二氧化碳濃度及光合有效輻射、大氣CO2濃度、葉片溫度、同化室溫度、大氣濕度等指標的測定。

水、氣平衡裝置葉室及分析管聯(lián)接口操作步驟2、聯(lián)接葉室。所有的聯(lián)接頭處在吸收管之間。聯(lián)接電源。注意在葉室插頭上有一小縫，把小縫與主機插座上突起相對應，然后插入。

聯(lián)接氣路。分析管上標記“A”，把這個“雄”性插頭插入主機標有“AN”的插座中。參比管上標有“R”，把這個“雌”性插頭插入主機上標有“REF”的插座中。

1、檢查各個吸收管中的物質(zhì)是否能用以及是否插入合適的位置。分用空氣中的CO2（開路系統(tǒng)）或是用鋼瓶氣CO2。3、把主機垂直放置，使鍵盤面朝上，顯示屏朝操作者的左方，吸收管朝后。這時是正確的位置，可以使用。當吸收管中的干燥劑（無水硫酸鈣）有2/3變成粉紅色時，就得更換，更換下來的干燥劑可在235℃烘箱中烘2個小時后，就能重新使用。吸收管中的堿石灰消耗后就會由綠色變成褐色，堿石灰不能再利用，用過的只能棄掉。分子篩沒有明顯的消耗指示特征，用過的同樣不能再利用，只能棄掉。4、插入CO2鋼瓶鋼瓶托在主機的左面黑色的塑料筒內(nèi)，旋開塑料筒，把鋼瓶放入，鋼瓶的尖端朝開口處。把鋼瓶尖端涂抹些硅脂更好?，F(xiàn)在可以把鋼瓶推入主機，并旋緊，然后倒旋半絲。開始有些費勁，因為必須把鋼瓶刺破。

“Y”鍵使菜單向前走；“N”鍵使菜單向后退或退出測定；“R”鍵記錄結(jié)果；“X”轉(zhuǎn)換鍵，在測定參數(shù)狀態(tài)下，按此鍵觀察結(jié)果，再按此鍵返回參數(shù)狀態(tài)?！癦”鍵調(diào)零和差分平衡；“C”鍵位置是一個時鐘的圖標，按此鍵進行時鐘校正。

5、面版鍵盤的功能控制面板6、打開主機電源開關

主機開關在主機的右邊。供電正常，打開電源開關，幾秒鐘后主菜單便會出現(xiàn)在顯示屏上。1REC2SET3CAL4DMP5CLR6CLK1REC記錄測定；2SET設定；3CALCO2和H2O的校正；4DMP結(jié)果的顯示和輸出；5CLR清除內(nèi)存；6CLK時鐘校正；

測定開始前參數(shù)的設置：在主菜單下按面板上的數(shù)字鍵2進入一下菜單：1CO2????

2H？？3PAR0

4T50設置CO2和相對濕度C385-000Q1400H15.2+000T18.57、菜單的選擇

“Y”鍵使菜單向前走，“N”鍵使菜單向后走。如果選INT，按下Z鍵。如果選擇的項目有一定范圍時，不斷地按鍵使其前進，如：要選1REC：M/A，重復按1鍵，便可在M和A之間重復。如果要輸入某個數(shù)時，顯示屏將出現(xiàn)？？？指示要輸入的數(shù)，數(shù)字前面的零一定要輸入，如：輸入數(shù)值85，則應按085。

8、清除內(nèi)存數(shù)據(jù)按5鍵（從主菜單中），按照指示按2次“Y”鍵，隨后按“0”，當清除完畢后回到主菜單。

從主菜單中按“6”鍵，檢查時間。如果時間正確，直接按“N”鍵回到主菜單。如果按下“Y”鍵，你必須按24小時時鐘輸入時間。

9、檢查系統(tǒng)的時間10、設置測量參數(shù)

從主菜單中按“1”鍵進入測定記錄狀態(tài)（REC），首先選擇連接葉室類型：

1AUTO+N/C/P

2CPY3:STND4:ASSET1-AUTO任何自動控制溫度和光強度的葉室以及N、C、P型（任何PLC5與PLC6U）；2-CPY是群體葉室；3-普通標準葉室，不能自動控制溫度與光強的葉室；4-ASSET直接進入前一次已經(jīng)設定過的葉室。

1:PLC5

2:PLC6UPLC3:N

4:C/P1:BROAD2:RICE3:LARGEBROAD1:SUNANDSKY2:LED3:TUNGSTEN1-普通標準葉室（B型）；2-新型的通用型葉室（該葉室可以更換葉室的窗口）；3-窄型葉室；4-針葉或豆夾型葉室。1-直徑18mm圓型窗口的葉室，葉片面積2.5cm2；2-水稻型葉室，面積1.75cm2的長條型葉室；3-大寬型葉室，面積4.5cm2的長寬型葉室；根據(jù)測定時使用的光源類型，按其代表的數(shù)字鍵，即可進入下一步操作。在進行測定之前有許多參數(shù)需要設置。這些參數(shù)顯示在3個原始菜單（或稱為：子菜單）里。

參數(shù)菜單1:1REC:A/M2INT:nnn3PMP:I4FLO:nnnn參數(shù)菜單2:

1RB:0.nn2TL:EBC3TR:n.nn4Ann.nPLCTYPETRANSRbTRcm2m2/s/molml/minPLC6（U）PLC5（B）PLC5（N）PLC5（P）PLC5（C）0.170.150.150.170.172.5/1.7/4.52.5925250.3-0.40.20.20.30.3150-470200200-450300-470400-470不同類型葉室設定參數(shù)

LEAFAREAFLOWRATE參數(shù)菜單3：

1P:nn:

B:nn2Z:1

3Q:nnnn11、顯示測定的數(shù)據(jù)

Cnnnn±nnnQnnnHnn.n

nnnTnn.n主機一般需要10分鐘左右來預熱，預熱完成后，主機要用一段時間進行檢測和調(diào)零。

C指參比CO2濃度（體積ppm）H指參比H2O濃度（mbar）Q指光合有效輻射PAR（μmol·m-2·s-1）T葉室溫度中間的nnn是CO2和H2O的差值。1CO2:nnnn2H:nn3PAR:nnn4T:nn在測定菜單狀態(tài)下，按“Y”鍵，進入控制參數(shù)菜單：

1CO2

控制CO2，按1修改控制的CO2濃度（根據(jù)試驗要求確定CO2濃度）。在不使用CO2鋼瓶控制CO2濃度時（即使用大氣CO2），控制CO2設定為“0”；控制范圍：0-2000ppm。

在測定菜單狀態(tài)按轉(zhuǎn)換鍵“X”，進入測定結(jié)果觀察狀態(tài)：E:nn.nnG:nnnTL:nnA:±nn.n

Ci:nnnn10E

為蒸騰速率，mmol·m-2·s-1；G

為氣孔導度，mmol·m-2·s-1；A

為光合速率，μmol·m-2·s-1，A為負值表明測定葉片釋放CO2，即呼吸速率；Ci

細胞間隙CO2濃度，ppm；TL

葉片溫度，℃。12、使用葉室和測定

緊壓2個手柄打開葉室，移動葉室上的支撐，可以使葉室保持開和關的狀態(tài)。當葉室完全關閉沒有葉片時，你會看到CO2和H2O的差值為000到＋001/－001，如果偏離超過＋002/－002，請查看用戶手冊。

E:nn.nnG:nnnTL:nnA:±nn.n

Ci:nnnn10當數(shù)據(jù)顯示時，按主機上的“R”鍵或葉室把手上的按鈕，記錄下測定結(jié)果。重復測定幾個葉片，如果在測定菜單狀態(tài)下需要改變流量、葉面積或記錄區(qū)號，按鍵盤數(shù)字鍵回到適當?shù)牟藛危骸?”返回菜單1；（1REC;2INT;3DMP;4FLO）“2”返回菜單2；(1RB;2TL;3TR;4A)“3”返回菜單3；(1P;2Z;3Q)當修改完某一菜單數(shù)據(jù)后，按“Y”鍵回到測定菜單狀態(tài)。當測定完畢，把葉室手柄上的支架移成直角，撐開葉室。觀看測定數(shù)據(jù):在主菜單下按“4”，然后按“1”顯示測定結(jié)果的最后一個存儲的數(shù)據(jù)，按轉(zhuǎn)換鍵“X”，觀察測定的數(shù)據(jù)。按“Y”鍵向前進。主機關閉:在測定狀態(tài)下先按“N”返回主菜單，再關閉。去掉葉室電源聯(lián)接：抓住靠近主機聯(lián)結(jié)器上的套向外拉。去掉參比管聯(lián)接器：抓住靠近主機聯(lián)接器的外套向里推。

13、從主機中把貯存的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中（Windows軟件）

安裝好傳輸軟件，用連接線把主機與PC連接起來；選擇Start（開始），Programs（程序）,PPSystems然后Transfer。設置通訊端口的參數(shù)在CIRAS-1的主菜單上點擊鍵“4”，進入數(shù)據(jù)傳輸菜單（DumpMenu）。然而點擊鍵“2”，從主機向外傳輸數(shù)據(jù)。

在計算機上選擇“Transfer”，然后輸入文件名，然后點擊“Save”（貯存），所有數(shù)據(jù)將貯存到該文件中。

在主機按下任何鍵開始傳輸數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)傳輸完畢后,CIRAS-1回到主菜單。

注意事項：1、更換電池時一定要把主機關閉，否則，原來存儲的數(shù)據(jù)會丟失。2、在測定狀態(tài)時不能直接關機，一定要先按“N”返回主菜單之后，再關機。3、CIRAS-1的各種插頭在插拔時均不可旋轉(zhuǎn)拔插，必須垂直拔插，否則會損壞設備。4、在CO2鋼瓶中的CO2沒有耗完情況下，不要取出CO2鋼瓶，否則會損壞“O”形圈。5、應該一直使主機保持垂直向上的位置，才能操作。

便攜式光合作用測試系統(tǒng)（英國）

美國產(chǎn)的便攜式光合作用系統(tǒng)LI-6400P便攜式光合作用測定系統(tǒng)

LI-6200便攜式光合作用系統(tǒng)（美國）（五）蒸騰強度的測定蒸騰強度是指單位面積(或單位重量)的作物蒸騰表面在單位時間內(nèi)所失去的水量。通常以g.m-2.h-1、g.kg-1.s-1或mg.g-1.h-1表示。測定蒸騰強度的方法有快速稱重法、鈷試紙法、吸水容量法以及先進的儀器測定法等，下面僅簡要介紹快速稱重法和儀器測定法。

1、快速稱重法

作物蒸騰失水后，會引起重量的減輕，因此可以用稱重法測得一定時間內(nèi)所失去的水量，并由此計算蒸騰強度。由于植株的某一部分在剪離母體以后，短時間內(nèi)生理上不會有明顯變化，因此，可以在植株上剪下一個小枝條或葉片，立即快速稱重，然后，經(jīng)一定時間的蒸騰作用，再進行稱重，兩次重量之差，即為在該時段內(nèi)因蒸騰失水而減輕的重量。

儀器用品:1%～0.1%的電子天平或分析天平、手表或馬表、干濕球溫度計、剪刀等操作步驟:檢查校正天平取樣稱重樣品放回原部位再稱重計算

測定結(jié)果記錄：

計算公式：

2、儀器測定方法前面介紹的測光合速率的儀器如美國產(chǎn)的LI-6200、LI-6400和CI-310便攜式光合系統(tǒng)以及英國產(chǎn)的CIRAS系列的光合作用系統(tǒng)等在測定光合速率的同時都能測定蒸騰速率。此外，各種型號的莖流計也可用來測定作物的蒸騰速率。

莖流計根據(jù)加入莖流中的熱脈沖向上傳輸?shù)乃俣燃芭c周圍水流的熱交換程度，采用熱平衡與熱傳輸理論，通過一定的數(shù)學計算，求出植物莖桿的水流通量，這個水流通量就是植物的莖流量，也就是植株的蒸騰速率。

包裹式莖流計插針式莖流計莖流計的分類包裹式莖流計Dynagage莖流計（英國）插針式莖流計SF系列莖流系統(tǒng)（澳大利亞）

型號：SF100、SF200、SF300TDP莖流計（英國）直接測量植物莖流量來確定植物的水分消耗（蒸騰），特別適用于莖桿較粗的樹木。如果加接其他傳感器，則可測量環(huán)境因子（空氣溫、濕度，PAR、土壤溫、濕度等）下的植物莖流。TDP-30：莖桿直徑70-200mm；

TDP-50：莖桿直徑100-300mm

TDP-80：莖桿直徑>180mm；（六）氣孔導度的測定氣孔是植物體內(nèi)外水、氣交換的重要通道，它在葉子上的分布、密度、形狀、大小以及開閉等，與植物的光合及蒸騰等生理過程密切相關。氣孔的開閉大小可用氣孔開度、氣孔導度或氣孔阻力來度量。1、氣孔狀況的觀察

(1)滲入法原理：

各種液體對植物葉片的潤濕力不同，潤濕力愈強，就愈容易附著于葉片表面而滲入氣孔。因此，可用潤濕力不同的液體測定氣孔大體的開張度。試劑：無水酒精，液體石蠟，苯，二甲苯

（2）印跡法

原理：

以有機物的溶膠涂抹在植物的表面，膠體風干后就凝成薄膜，這膜就印有表皮組織各細胞的界跡邊痕。儀器設備：顯微鏡、目鏡測微尺、載玻片及蓋玻片、磨塞玻瓶、毛筆或小玻棒、解剖針、尖頭鑷子及脫脂棉適量。試劑：牛皮膠10克、甲苯、石蠟（或阿拉伯膠）根據(jù)各種液體滲入的情況，確定氣孔開張度。液體石蠟能滲入者為大開，液體石蠟不能滲入但無水酒精能滲入者為中開，無水酒精不能滲入而苯能滲入者為微開，苯不能滲入而二甲苯能摻入者則為近乎關閉。四者都不能滲入者表示氣孔完全關閉。

（潤濕力：液體石蠟<無水酒精<苯<二甲苯）。

（3）固定法原理：無水酒精能使植物細胞迅速脫水，死亡，因而細胞壁硬化，細胞形狀固定；氣孔也得以保持原樣，有利于以后鏡檢研究；植物材料還可長期保存。上述氣孔狀況測定法的缺點：操作繁瑣，測定速度很慢，損傷葉片，不適宜大量取樣觀測，不利于定量描述作物葉片氣孔的導度和阻力。儀器設備：顯微鏡、蓋玻片、載玻、尖頭鑷子等。試劑：無水酒精。2、氣孔導度的儀器測定法

前面介紹的測定光合速率和蒸騰速率的儀器如LI-6200、LI-6400、CI-310和CIRAS-1等都能測定氣孔的導度或氣孔阻力。此外專門測定氣孔導度或氣孔阻力儀器有英國產(chǎn)的AP4動態(tài)氣孔計、PMR-3穩(wěn)態(tài)氣孔計以及美國產(chǎn)LI-1600穩(wěn)態(tài)氣孔計。（1）AP4動態(tài)氣孔計(英國）原理：能夠在野外快速測量葉片的氣孔導度和氣孔阻力。通過氣體循環(huán)，將葉室中相對濕度變化數(shù)據(jù)與特制的標定板（校準板）測量的數(shù)據(jù)比較，配合溫度變化數(shù)據(jù)，精確計算出氣孔導度（cm/s)或氣孔阻力(s/cm)。

組成主機：含有氣路系統(tǒng)及分析計算系統(tǒng)；

傳感頭：傳感頭包括兩個葉室，一個槽狀，另一個圓形?？舍槍Σ煌螤畹娜~片來選擇適當?shù)娜~室，傳感頭中含有微型電熱調(diào)節(jié)器、RH傳感器和PAR傳感器；

校準板：一個特別鑄造的有六組精確直徑的小孔的聚丙烯塑料盤，校準板用潮濕的濾紙覆蓋，提供了在已知速率下以擴散方式通過小孔的水蒸氣源。

控制鍵：

ON和OFF鍵——負責開機和關機；

HELP——提供與當前屏幕上的內(nèi)容有關的幫助信息，并指示用戶下一步如何做。連續(xù)按HELP鍵可翻看7屏的幫助信息。按任何其它鍵返回原菜單；

EXIT鍵——按EXIT鍵將隨時退出當前屏幕返回高一級的菜單層面；

GO——執(zhí)行鍵，具有多種功能；>>——滾動鍵（SCROLL），用于在屏幕上選擇功能項；SET——參數(shù)設置鍵。在每一個特定的執(zhí)行屏下，按SET即出現(xiàn)有關參數(shù)設置屏；“+”和“－”鍵——用于設定參數(shù)時改變?nèi)笔≈担喊础埃?，缺省值減小；按“+”缺省值則增大。MAINMENU:DATEBat%Mem%READCALIBRATEREVIEWOUTPUT操作方法:

1、測定（或校準）前的準備

檢查儀器的電量是否充足，按面板上的ON鍵開機，顯示屏上的Bat值就是電量剩余%，若電量不足（小于15%）應充足電后（一般充14～16小時）再準備測定，測定（或校準）前換上新鮮的干燥劑（正常情況下硅膠晶粒應是綠色，若硅膠晶粒（干燥劑）變成粉紅，就得更換干燥劑，換下來的干燥劑在烘箱中（93℃）烘干后，其顏色又變成綠色，可再重新使用）。

2、儀器的校準（1）準備工作：用戶需提前準備好帶塑料護套的校準板、濾紙、蒸餾水、膠帶（TYPE）、剪刀和吸水綿紙。（2）制作備用校準板：取一張濾紙用蒸餾水全部浸濕，然后用吸水紙裹住濾紙吸去多余的水分。將吸水動作重復多次。然后將濕潤的濾紙鋪在校準板的背面，完全蓋住所有的孔，并用手壓平，擠出所有的氣泡。再用膠帶把濾紙粘在校準板上。剪去多余的膠帶和紙，使邊緣整齊?，F(xiàn)在可以把制好的校準板放回有拉鏈的塑料護套中備用了。這將使濾紙變干緩慢，并可保持干凈。剛制好的校準板在校準開始前應放置1小時以上。（3）按主機控制面板上的ON開機，按面板上的>>鍵把光標移動到校準菜單（CALIBRATION），再按執(zhí)行鍵GO進入下一級菜單，用+或－鍵把相對濕度RH設置接近于環(huán)境中的相對濕度。

（4）選擇葉室類型，狹長形（Slotted）或圓形（Circular），再選擇氣孔阻力(s/cm)的單位或氣孔導度（cm/s）的單位。（5）把葉室夾在校準板的第一個位置，然后按GO開始測定，當讀數(shù)穩(wěn)定時（或聽到兩次連續(xù)的蜂鳴聲）就按GO鍵接受（ACCEPT）數(shù)據(jù)。選ACCEPT接受測量值，系統(tǒng)自動返回INSERTPLATE屏。POSITION顯示“2”，提示用戶重新調(diào)整校準板到位置2，然后選CYCLE，則第二輪測量開始。如此重復操作直到校準板上6個測點全測量完。（6）選擇擬合曲線（FITCURVE），氣孔計就會把校準曲線與測定數(shù)據(jù)擬合，計算出結(jié)果和估計誤差。（7）當校準的誤差小于10%時，就按GO接受(INSTALL)校準曲線。若誤差大于10%，就選擇移棄（DISCARD），再按上面的步驟重新（REDO）進行校準盤位置1～位置6的測定，直到校準的誤差小于10%，然后就按GO接受校準曲線，結(jié)束校準。3、測定的步驟

（1）按面板上的》鍵把光標移動到測定菜單（READ），按GO進入INSERTLEAF（插入葉片）執(zhí)行屏。現(xiàn)在打開測量探頭，晃幾下使RH、溫度等條件處于平衡狀態(tài)。這時屏幕右邊RH框下的HEADRH指示的即為葉室內(nèi)的相對濕度，用戶需改變SETRH的值，使之盡量接近HEAD的值。若有差異就把SET的相對濕度通過＋或－鍵設置到與Head相近。按》鍵把光標移動到GROUP可標明組名，用戶可改變LEAF、PLANT的設定數(shù)目，按面板上的SET鍵可標明輸出文件名、植株名稱或葉片名稱。（2）選有代表性的植株葉片，把葉片放入葉室，松開手柄，葉室夾住葉片，選START，按GO鍵AP4開始測量周期（CYCLE），當讀數(shù)穩(wěn)定時（或聽到兩次連續(xù)的蜂鳴聲）就按GO鍵接受（ACCEPT）數(shù)據(jù)，再按GO鍵儲存數(shù)據(jù)（STORE）。用戶選擇STORE后，AP4自動返回下一個INSERTLEAF屏幕，開始下一片葉子的測量過程。（3）按上面的第（2）步進行葉背面或其它葉片的測定。（4）更換處理或植株進行測定時，若需對處理或植株進行標注的話可按第（1）步中的方法進行標注。然后進行測定。測定全部完成后，按面板上的EXIT鍵回到主菜單。

4、查看數(shù)據(jù)（REVIEW）

在MAINMENU下選REVIEW，即進入當前組實驗的數(shù)據(jù)屏；再按“>>”鍵，可在各組數(shù)據(jù)間切換，來選擇要查閱的數(shù)據(jù)組；反復使用“+”和“－”鍵選同一組下的不同植株、不同葉片的數(shù)據(jù)屏然后按GO進入數(shù)據(jù)的查看。在查看中不能進行編輯和設置。查看完后，按任一數(shù)據(jù)屏左角下的EXIT返回主菜單。

5、輸出數(shù)據(jù)（OUTPUT）（1）用數(shù)據(jù)線把AP4的RS-232端口與計算機的RS-232端口連接起來。（2）把儀器的下載軟件（RETRIEVE.EXE）拷貝到計算機的文件夾中。（3）設置計算機通訊端口（COM1）的參數(shù)：波特率：9600數(shù)據(jù)位：7奇偶效驗：偶停止為：1流控制：硬件4）在計算機的文件夾中找到文件RETRIEVE.EXE，

然后用鼠標左鍵雙擊該文件，打開此軟件。（5）按AP4面板上的ON開機，按>>鍵把光標移到OUTPUT處按GO鍵，然后在計算機的鍵盤上按回車鍵（Enter），給下載的數(shù)據(jù)取文件名，取完文件名后按回車鍵，隨后按AP4面板上的GO鍵，這樣數(shù)據(jù)就開始傳輸了。當數(shù)據(jù)傳輸完成后按計算機鍵盤上的Esc鍵可退出程序。然后按AP4面板上的EXIT鍵回到主菜單。

下載的數(shù)據(jù)可在EXCEL軟件中打開和編輯，下圖為下載的數(shù)據(jù)在EXCEL中打開的情況。（七）冠層溫度的測定隨著紅外測溫技術的發(fā)展，利用作物冠層溫度的變化來診斷作物水分狀況將顯得越來越重要。用紅外測溫技術診斷作物缺水狀況有著多方面的優(yōu)勢：測定快速，操作簡便，不干擾破壞樣本，可以連續(xù)自動監(jiān)測。

1、冠層溫度法診斷作物水分狀況的理論基礎植物冠層吸收太陽輻射能，這種能量轉(zhuǎn)換成熱能，如果葉片不進行蒸騰活動，該熱量將會使冠層溫度升高。植物蒸騰將液態(tài)水轉(zhuǎn)換成汽態(tài)水的過程要耗熱使葉片冷卻，從而其溫度低于無蒸騰時所能達到的溫度。如果水分供應充足，作物以潛在速率蒸騰，水分蒸發(fā)將導致冠層冷卻。當水分供應逐漸減少時，蒸騰量也在減小，蒸騰消耗的能量減少，感（顯）熱增加，從而引起作物冠層溫度的升高。2、冠層溫度診斷作物水分狀況的方法（1）、冠層溫度變異法當土壤水分充足時，整個農(nóng)田的土壤均處于濕潤狀態(tài)，如果作物長勢均勻，完全覆蓋地面，則整個農(nóng)田的冠層溫度Tc的差異很小。隨著土壤水分逐漸減少，由于土壤所固有的不均勻性，灌溉和降水的分配以及土壤內(nèi)根系的分布不均勻，就會使土壤含水量分布不均勻，因而導致農(nóng)田內(nèi)冠層溫度（Tc）的差異。Gardner等指出玉米田的Tc標準差高于0.3℃就表明作物開始缺水。（2）、參考溫度法（△Tc）

土壤水分供應不足，將會引起作物冠層溫度的升高，因此，可以用充分供水農(nóng)田的作物冠層溫度與缺水農(nóng)田的作物冠層溫度的差值指示作物水分狀況。

（3）冠層－空氣溫度差（SDD）法作物水分虧缺指標—日脅迫度（SSD—StressDegreeDay），它是中午的冠層－空氣溫度的差值（Tc-Ta）。Idso和Jackson等對小麥的研究表明隨作物缺水程度的增加，SSD值增大。因此可用來估測作物的水分狀況。Jackson等人將灌水周期內(nèi)每天的SDD值（SDD為負時即取為0）累加，每當累計的SDD值大于或等于+10.0℃時，即表明小麥需要灌溉。（4）作物水分脅迫指數(shù)（CWSI－CropWaterStressIndex）

作物水分脅迫指數(shù)CWSI（CropWaterStressIndex）是這樣一類使用作物冠層表面溫度信息來監(jiān)測作物是否遭受水分脅迫的指標，同時它是這類指標中研究和應用最廣泛的一個指標。

CWSI值有時會小于0或大于1，但它基本上在0～1之間變化。在晴天中午后的1～2小時測定的值計算出來的CWSI值越大，說明作物缺水越嚴重。CWSI是一個綜合性很強的環(huán)境狀況指標，與許多環(huán)境因子如:凈輻射、氣溫、水汽壓、風、土壤水分狀況等都有關系，天氣條件，特別是云的快速變化、風速的變化都可引起CWSI計算結(jié)果的較大誤差，因為晴天和陰天Tc（冠層溫度）有較大的差異，而且此時的凈輻射測算也不準確，因此，天氣條件的穩(wěn)定性（如晴朗無云、風速變化不大）決定了CWSI測定結(jié)果的穩(wěn)定性。

3、用冠層溫度診斷作物缺水狀況的適宜時間

用冠層溫度診斷作物水分狀況的適宜時間為從太陽中午至氣溫和空氣飽和差達到最高這一段時間（當?shù)貢r間12:00～15:00）

4、測定冠層溫度的儀器紅外測溫儀測定物體的表面溫度，測溫儀的光學元件將發(fā)射的、反射的以