全 文 ：植物科学学报　 ２０１３ꎬ ３１(６): ６０３~ ６０８
Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ
　 　 ＤＯＩ:１０􀆰 ３７２４ / ＳＰ􀆰 Ｊ􀆰 １１４２􀆰 ２０１３􀆰 ６０６０３
植物木质部压力探针测定技术与方法
柏新富ꎬ 朱建军
(鲁东大学生命科学学院ꎬ 山东烟台 ２６４０２５)
摘　 要: 木质部压力探针技术是目前直接测定植物木质部导管负压的唯一手段ꎮ 在结构上ꎬ 木质部压力探针测定
系统由精密操作装置、 压力探针系统和信号采集－传输－显示系统三大部分组成ꎮ 其测定原理是将毛细管探针刺
入木质部导管ꎬ 通过传导介质将木质部导管负压传至压力传感器ꎬ 压力传感器感应压力并将压力信号输出ꎮ 本
文从玻璃毛细管探针的制作、 去气泡水的制备以及压力探针的校准、 安装、 测定等方面详细介绍了木质部压力
探针的使用方法和注意事项ꎮ
关键词: 木质部ꎻ 压力探针ꎻ 结构组成ꎻ 测定方法
中图分类号: Ｑ９４５　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５￣０８３７(２０１３)０６￣０６０３￣０６
　 　 　 收稿日期: ２０１３￣０８￣０８ꎬ 修回日期: ２０１３￣１０￣１６ꎮ
　 基金项目: 山东省高等学校科技计划项目(Ｊ０９ＬＣ０６)ꎮ
　 作者简介: 柏新富(１９６４－)ꎬ 男ꎬ 教授ꎬ 主要研究方向为植物生理生态学(Ｅ￣ｍａｉｌ: ｂｘｆ６４＠１６３􀆰 ｃｏｍ)ꎮ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｕｓｅ ｏｆ Ｘｙｌｅｍ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｐｒｏｂｅｓ
ＢＡＩ Ｘｉｎ￣Ｆｕꎬ ＺＨＵ Ｊｉａｎ￣Ｊｕｎ
(Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｌｕｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｙａｎｔａｉꎬ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６４０２５ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｘｙｌｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｕｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｐｌａｎｔ
ｘｙｌｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ. Ｔｈｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇꎬ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
ｐｒｏｂｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ. Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｘｙｌｅｍ ｖｅｓｓｅｌｓ ｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｏ
ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｂｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｒｏｂｅ ｐｕｎｃｔｕｒｅｓ ｔｈｅ ｘｙｌｅｍ
ｖｅｓｓｅｌｓꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｈｅｎ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ. Ｉｎ ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒꎬ ｔｈｅ ｕｓｅ ａｎｄ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｘｙｌｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｒｏｂｅｓꎬ ｄｅｇａｓｓｅｄ ｗａｔｅｒꎬ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎꎬ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎꎬ
ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｘｙｌｅｍꎻ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅꎻ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎻ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ
　 　 水分是植物生命活动所必需的ꎬ 轻度的水分缺
乏就能引起植物的剧烈生理变化ꎬ 从而降低植物的
光合作用和生产力ꎮ 因此准确测定植物的水分状况
一直是植物学和农林科学的一个重要研究方向ꎮ 目
前ꎬ 科学研究中测定植物组织水势主要有三种设备
和方法: 一是压力室ꎬ 应用较多ꎬ 但必须要将待测
植物一次性切断ꎬ 因而不能连续测定植物在各种条
件下的水势变化[１ꎬ２]ꎻ 二是以热电偶测温为基础的
蒸汽压或冰点渗透压计ꎬ 具有很高的灵敏度[３ꎬ４]ꎬ
与特殊的探头连接后可以进行活体连续测定ꎬ 但无
法进行实时测定ꎻ 三是植物木质部压力探针(Ｘｙ￣
ｌｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅ)ꎬ 能够连续准确地测定活体
植物体内水分输导组织中的压力ꎬ 是目前世界上最
先进的植物水分状况测定技术和唯一可以直接、 实
时测定木质部负压的方法[５ꎬ６]ꎮ 但由于植物木质部
导管中的水溶液经常处在大大低于真空的负压力状
态下(可达－４ＭＰａ 或更低[７ꎬ８]ꎬ 这也是植物吸收水
分的最主要动力)ꎬ 处于容易空化的亚稳态ꎬ 常常
会造成压力探针系统的空化而无法测定ꎬ 因此木质
部压力探针测定的难度很高且需要精细的操
作[９ꎬ１０]ꎮ 目前ꎬ 在国内已有压力探针技术的相关综
述性介绍[１１－１３]ꎬ 本实验室也使用木质部压力探针
技术进行了成功的测定[１４－１６]ꎮ 本文结合我们自制
的木质部压力探针系统和使用经验就其结构组成、
测定原理、 测定技术以及注意事项进行介绍ꎬ 以促
使该项技术在植物学和农林科学研究中得到更广泛
的应用ꎮ
１　 木质部压力探针的测定原理
木质部压力探针技术是目前直接、 实时测定木
质部导管负压的唯一手段[５ꎬ１３]ꎮ 其基本原理和方法
是将尖端直径 １０~２０ μｍ的毛细管探针刺入木质部
导管ꎬ 木质部导管的负压(低于大气压)通过水介
质传至与毛细管探针相连的压力传感器ꎬ 压力传感
器感应压力并将压力信号转换成电信号输出ꎬ 再经
过信号放大、 转换即可测得木质部导管中负压力的
大小ꎮ
２　 木质部压力探针测定系统的结构组成
植物木质部压力探针测定系统由精密操作装置
(显微操作器)、 压力探针系统和信号采集－传输－
显示系统三大部分组成ꎮ
２􀆰 １　 精密操作装置(显微操作器)
精密操作装置是植物压力探针系统的关键部
件ꎬ 由体视显微镜和精密操作器两部分构成ꎬ 其定
位准确性和推进精度决定了测定的难易程度ꎮ 精密
操作器由升降台、 角位台、 精密推进器等部件构成
(图 １)ꎬ 其推进精度最小可达 ０􀆰 ５ μｍꎮ
２􀆰 ２　 压力探针系统
由玻璃毛细管探针、 压力传感器和各种密封、
紧固件组成的压力探针(图 ２)是植物木质部压力探
针系统的核心ꎬ 它的灵敏度和抗空化能力是该系统
能否应用的关键ꎮ 本文介绍的木质部压力探针系统
以美国 Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司生产的高灵敏度压力传感器
(灵敏度可达 １０－６ＭＰａ)为基础ꎬ 选用亲水材料替
代压力传感器与传导介质接触的塑料和橡胶部件ꎬ
同时对外部密封、 紧固件进行亲水化处理ꎬ 以提高
其抗空化能力ꎮ
２􀆰 ３　 信号采集、 传输与显示系统
数据采集、 传输和显示系统结构框图如图 ３所
示ꎮ 整个模块分测量单元、 单片机、 电源转换器、
ＵＳＢ接口和计算机等 ５ 个部分ꎬ 实现了压力传感
图 １　 精密操作器结构示意图
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｏｒ
图 ２　 压力探针结构示意图
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅ ｓｙｓｔｅｍ
４０６ 植 物 科 学 学 报 第 ３１卷　
１. 测量单元ꎬ 包括环境监测单元 １１、 测温单元 １２、 测压单元 １３和信号放大单元 １４ꎬ 为数据采集、 记录和放大的核
心部分ꎻ ２. 单片机ꎬ 接受、 转换、 暂存和传输信号ꎻ ３. ＤＣ￣ＤＣ 电源转换器ꎬ 为测量单元提供稳定的电源供应ꎻ ４.
ＵＳＢ接口单元ꎬ 包括双向数据连接的 ＵＳＢ接口 ４２和 ＵＳＢ接口转换电路 ４１ꎬ 用于操作控制、 信号采集与显示之间的
连接ꎻ ５. 计算机ꎬ 操作控制、 调节与信号显示ꎮ
１. Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｅｔｕｐꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｕｎｉｔ １１ꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｕｎｉｔ １２ꎬ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｅａ
ｓｕｒｉｎｇ ｕｎｉｔ １３ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｍａｇｎｉｆｙｉｎｇ ｕｎｉｔ １４ ｆｏｒ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎꎬ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ. ２. Ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐꎬ
ｆｏｒ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇꎬ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ. ３. ＤＣ￣ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｏ ｐｏｗｅｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｓｅｔｕｐ. ４. ＵＳＢ ｉｎｔｅｒｆａｃｅꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＵＳＢ ｄａｔａ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ４２ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ４１ꎬ
ｆｏｒ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒꎬ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ. ５. Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｍｏｎｉｔｏｒꎬ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｄｉｓ￣
ｐｌａｙ.
图 ３　 信号采集、 传输系统结构框图
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ
器供电以及植物木质部压力和环境温湿度等的同步
测定、 记录、 转换与传输ꎮ
具体工作流程为: ＵＳＢ接口 ４２与计算机 ５ 双
向连接ꎬ ＵＳＢ 接口 ４２ 将计算机提供的电源通过
ＤＣ￣ＤＣ电源转换器 ３ 分别传输至测量单元 １ 中的
每个部件和单片机 ２(ＤＣ￣ＤＣ电源转换器 ３可以将
固定的电压转换成为测量单元 １中的每个部件和单
片机 ２所需的不同电压)ꎬ 测量单元 １ 中的每个部
件将检测到的信号传输至单片机 ２(测温单元 １２和
测压单元 １３分别将检测到的信号通过一个仪表放
大器 １４放大后传输至单片机 ２ꎬ 环境检测单元 １１
检测环境中的温度和湿度并将检测到的信号传输至
单片机 ２ꎻ 测压单元 １３ 测量植物体内水的压力ꎬ
将压力转换为电压信号ꎬ 并将电压信号通过仪表放
大器 １４ 传输至单片机 ２)ꎬ 单片机 ２ 与 ＵＳＢ 接口
单元 ４中的 ＵＳＢ接口转换电路 ４１ 双向数据连接ꎮ
测量单元 １的各个部件检测被测植物体木质部导管
内水的压力、 被测植物体的自身温度、 环境温度、
环境湿度等信号并放大ꎬ 继而将放大后的信号传输
至单片机 ２ꎬ 单片机 ２接收测量单元 １传输过来的
信号ꎬ 将信号转换为数字数据并存储ꎬ 进一步将数
字数据依次通过 ＵＳＢ接口单元 ４中的 ＵＳＢ接口转
换电路 ４１和 ＵＳＢ 接口 ４２ 传输至计算机 ５ 中ꎬ 计
算机 ５将数据显示出来ꎮ
３　 测定步骤及注意事项
３􀆰 １　 玻璃毛细管探针的制作
取外径 １ ｍｍ、 内径 ０􀆰 ４~０􀆰 ５ ｍｍꎬ 长约 ３５ ｃｍ
的玻璃管ꎬ 用玻璃毛细管拉拔器制作尖端密封的玻
璃毛细管探针ꎮ 注意: ①玻璃毛细管探针尖端须是
密封的ꎬ 否则即为废品ꎻ ②玻璃管和制作完成的玻
璃毛细管探针必须防尘存放ꎬ 且在玻璃毛细管探针
存放、 拿取过程中绝对不能触碰尖端部分ꎬ 否则会
造成尖端的折断而失去使用价值ꎮ
３􀆰 ２　 去气泡水的制备
用去针头注射器吸取蒸馏水至注射器容积的三
分之二ꎬ 然后与真空泵相连ꎬ 开启真空泵抽气至水
中无气泡冒出为止ꎮ 注意: ①注射器必须用洗涤剂
５０６　 第 ６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 柏新富等: 植物木质部压力探针测定技术与方法
清洗ꎬ 不能带有任何油渍ꎻ ②抽真空时注意不断敲
击注射器壁ꎬ 以促使水中的气泡排出ꎮ ③抽真空去
气泡的水需尽可能减少与空气的接触面ꎬ 最好现制
现用ꎬ 不能存放超过半天ꎬ 以防止空气的溶入ꎮ
３􀆰 ３　 测试材料的固定
木质部压力探针可以用于幼根和幼茎木质部压
力的测定ꎮ 不管是幼根还是幼茎均需将拟扎针部位
用橡皮筋固定ꎬ 使之保持不动ꎮ 如果测定对象是根
还应使整个根系浸没在营养液中ꎮ 需要注意的是ꎬ
固定材料时应柔缓ꎬ 不能造成测定对象的损伤或
折断ꎮ
３􀆰 ４　 信号采集、 传输和显示系统的启动
将压力传感器的输出端与信号采集、 传输和显
示模块相连ꎬ 并通过 ＵＳＢ 接口与电脑连接ꎬ 启动
信号采集、 传输和显示软件ꎬ 显示器上即出现实时
压力信号ꎮ
３􀆰 ５　 压力探针的校准
长时间没有使用或新更换压力传感器的探针均
需校准ꎮ 校准时先将压力传感器的开放端与大气连
通ꎬ 调节此时的平衡压力为 ０ Ｐａꎬ 再在压力传感
器的开放端加 １００ ｋＰａ压力ꎬ 调节此时的平衡压力
为 １００ ｋＰａꎬ 至此压力探针的校准完成ꎮ
３􀆰 ６　 探针的安装
取一根尖端密封的玻璃毛细管探针ꎬ 在装有
去气泡水的注射器上安装外径小于玻璃毛细管内
径的细长不锈钢针头ꎬ 推压注射器使针头尖端出
水ꎬ 然后将针头伸入玻璃毛细管探针最前端ꎬ 一
边推压注射器一边将针头向外抽ꎬ 使玻璃毛细管
探针内部充满去气泡水ꎮ 再在装有去气泡水的注
射器上安装外径小于玻璃毛细管内径的细长软质
针头(可用移液器枪头拉制)ꎬ 将软质针头伸入压
力传感器的开放端ꎬ 推压注射器使压力传感器的
开放端注满去气泡水ꎬ 然后用紧固件将充满去气
泡水的玻璃毛细管探针与压力传感器的开放端相
连ꎬ 并用力拧紧ꎬ 并将安装好的压力探针固定在
精密定位推进器的探针架上ꎮ 注意: ①玻璃毛细
管探针和压力传感器内部及开放端均不能留有气
泡ꎻ ②玻璃毛细管探针和压力传感器开放端相连
接时要保持两个连接面均有水层ꎬ 以防止空气进
入探针系统ꎻ ③玻璃毛细管探针与压力传感器连
接后拧紧ꎬ 此时压力传感器传输出的压力需达到
７００ ｋＰａ以上(在显示器上显示)ꎬ 且能够保持不
降低ꎬ 如果压力逐渐降低ꎬ 则说明整个压力探针
系统漏气ꎬ 不能使用ꎮ
３􀆰 ７　 探针尖端的破除与测定
调节精密操作器和体视显微镜使探针的尖端在
体视显微镜的视野内清晰可见ꎬ 用精密操作器调节
探针使其尖端轻触视野中的任何硬物ꎬ 探针尖端即
折断ꎬ 此时压力探针系统内部与大气连通ꎬ 显示的
平衡压力为 ０ꎮ 再调节精密操作器和体视显微镜使
探针的尖端对准幼根或幼茎的测定部位ꎬ 然后改用
细调将探针尖端刺入幼根或幼茎ꎬ 并缓慢向前推
进ꎬ 直至刺入木质部导管ꎮ 一旦探针刺入木质部导
管ꎬ 输出的压力会迅速下降ꎬ 这是是否刺入木质部
导管的标志ꎮ 如果一次操作没有刺入木质部导管ꎬ
可将探针退出ꎬ 更换部位、 再重新操作ꎮ 注意: ①
破除探针尖端时须轻触硬物ꎬ 如果用力过大ꎬ 会使
探针尖端折断太长ꎬ 导致探针的尖端开口过大ꎬ 从
而无法刺入木质部导管ꎻ ②探针尖端刺入幼根或幼
茎时ꎬ 必须缓慢推进ꎬ 每次推进距离应控制在
２０ μｍ以内ꎬ 否则容易直接刺穿导管而无法测定导
管内的压力ꎻ ③如果探针尖端刺入幼根或幼茎内部
时出现折断现象ꎬ 导致探针的尖端开口过大ꎬ 应退
出并更换探针ꎻ ④如果测定对象是幼根ꎬ 应将整个
根系浸入溶液中ꎮ
３􀆰 ８　 测定结果的记录与作图
系统软件能够自动记录压力变化的数据和图
像ꎬ 并将结果实时呈现在显示器上ꎬ 同时能够根据
设定要求自动将数据以 Ｅｘｃｅｌ格式保存ꎮ 将保存的
数据在 Ｅｘｃｅｌ、 Ｏｒｉｇｉｎ等软件中打开即可作出相应
的压力变化曲线(图 ４)ꎮ 图 ４中 ａ点以前为压力探
针尖端破除后的平衡压力ꎻ ａ点为探针刺入木质部
导管ꎬ 压力迅速下降ꎬ 并很快稳定不变ꎬ 此时的压
力即为玉米根系处于营养液中的木质部压力ꎻ ｂ 点
是将根环境营养液更换为 １００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ溶液ꎬ
压力又一次降低并很快稳定ꎬ 此时的压力即为玉米
根系处于 １００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ溶液中的木质部压力ꎻ
ｃ 点是根环境 １００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ 溶液更换为
２５０ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ溶液ꎬ 压力再次降低并很快稳
定ꎬ此时的压力即为玉米根系处于２５０ｍｍｏｌ / Ｌ
６０６ 植 物 科 学 学 报 第 ３１卷　
ａ. 压力探针在营养液中扎入根部木质部ꎻ ｂ. 将根环境溶液更换为 １００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ 溶液ꎻ ｃ. 将根环境溶液更换为 ２５０ ｍｍｏｌ / Ｌ
ＮａＣｌ溶液ꎻ ｄ. 将根环境溶液替换为营养液ꎻ ｅ. 将根环境溶液更换为 ４００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ溶液ꎮ
ａ. Ｐｏｉｎｔ ｗｈｅｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅ ｗａｓ ｉｎｓｅｒｔｅｄ ｉｎｔｏ ｘｙｌｅｍ ｖｅｓｓｅｌ ｏｆ ｒｏｏｔꎻ ｂ. Ｒｏｏｔ ｂａｔｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ １００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌꎻ ｃ. Ｒｏｏｔ
ｂａｔｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ２５０ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌꎻ ｄ. Ｒｏｏｔ ｂａｔｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎꎻ ｅ. Ｒｏｏｔ ｂａｔｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ４００ ｍｍｏｌ / Ｌ
ＮａＣｌ.
图 ４　 玉米根木质部压力随盐浓度和处理时间的变化
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｘｙｌｅｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｉｎ ｍａｉｚｅ ｒｏｏｔ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ
ＮａＣｌ 溶液中的木质部压力ꎻ ｄ 点是将根环境
２５０ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ溶液更换为营养液ꎬ 压力迅速恢
复到接近 ｂ点以前的水平ꎻ ｅ点是将根环境营养液
更换为 ４００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ 溶液ꎬ 压力再一次大幅
降低并很快稳定ꎬ 此时的压力即为玉米根系处于
４００ ｍｍｏｌ / Ｌ ＮａＣｌ 溶液中的木质部压力ꎻ 最后部
分为探针从根内退出ꎬ 平衡压力又回到 ０点ꎮ 由图
４可见ꎬ 木质部压力探针测定技术可以准确、 实时
监测植物木质部压力的变化ꎬ 这是目前已知的其它
测定方法无法实现的ꎮ
３􀆰 ９　 特别提醒
木质部压力探针测定难度较大ꎬ 一是需要精细
操作ꎻ 二是对测定环境的要求很高ꎬ 操作台或测试
对象的轻微移动、 晃动就可能导致测定失败ꎬ 所以
一般只在室内实验中使用ꎮ 如需在室外使用必须搭
建防风防振操作台ꎮ
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ｄｕｍ ｒａｃｅｍｉｆｌｏｒｕｍ): ｒｏｏｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓꎬ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
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７０６　 第 ６期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 柏新富等: 植物木质部压力探针测定技术与方法
[ ８ ] 　 Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ Ｕꎬ Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ Ｈꎬ Ｗｅｇｎｅｒ Ｌ Ｈꎬ
Ｗａｇｎｅｒ Ｈ Ｊꎬ Ｓｚｉｍｔｅｎｉｎｇｓ Ｍꎬ Ｈａａｓｅ Ａꎬ Ｂｅｎｔｒｕｐ
Ｆ Ｗ. Ｗｈａｔ ａｒｅ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｌｉｆｔｉｎｇ ｉｎ
ｔｈｅ ｘｙｌｅｍ ｃｏｎｄｕｉｔ? [ Ｊ] Ｐｈｙｓｉｏｌ Ｐｌａｎｔａｒｕｍꎬ ２００２ꎬ
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[ ９ ] 　 Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ Ｈꎬ Ｚｈｕ Ｊ Ｊꎬ Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ Ｕ. Ｘｙｌｅｍ
ａｎｄ ｃｅｌｌ ｔｕｒｇｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ
ｉｎｔａｃｔ ｒｏｏｔｓ ｏｆ ｇｌｙｃｏｐｈｙｔｅｓ: ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｓ ａ
ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ａｎｄ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉ￣
ｃｉｅｎｔｓ[Ｊ] . Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｅｎｖｉｒｏｎꎬ １９９７ꎬ ２０(２): ２２１－
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[１０] 　 Ｔｈüｒｍｅｒ Ｆꎬ Ｚｈｕ Ｊ Ｊꎬ Ｇｉｅｒｌｉｎｇｅｒ Ｎꎬ Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ Ｈꎬ
Ｂｅｎｋｅｒｔ Ｒꎬ Ｇｅßｎｅｒ Ｐꎬ Ｈｅｒｒｍａｎｎ Ｂꎬ Ｂｅｎｔｒｕｐ Ｆ
Ｗꎬ Ｚｉｍｍｅｒｎｉａｎｎ Ｕ. Ｄｉｕｒｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｘｙｌｅｍ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｓｏｐｈｙｌｌ ｃｅｌｌ ｔｕｒｇｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｌｉａｎａ Ｔｅｔｒａｓｔｉｇｍａ ｖｏｉｎｉｃｒｉａｎｕｍ: Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｃｅｌｌ ｔｕｒ￣
ｇｏｒ ｉｎ ｌｏｎｇ￣ｄｉｓｔａｎｃｅ ｗａｔｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ [ Ｊ] . Ｐｒｏｔｏ￣
ｐｌａｓｍａꎬ １９９９ꎬ ２０６(１－３): １５２－１６２.
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[１６] 　 Ｚｈｕ Ｊ Ｊꎬ Ｂａｉ Ｘ Ｆꎬ Ｂｕ Ｑ Ｍꎬ Ｊｉａｎｇ Ｘ Ｍ. Ａｎ ａｎａｌｙ￣
ｓｉｓ ｔｏ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅｓ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓａｌｔ ａｂｓｏｒｐ￣
ｔｉｏｎ ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ
[Ｊ] . Ａｇｒｉｃ Ｓｃｉ Ｃｈｉｎａꎬ ２０１０ꎬ ９(６): ８０６－８１２.
(责任编辑: 王豫鄂 )
８０６ 植 物 科 学 学 报 第 ３１卷