灌溉试验测定方法与仪器设备
研 讨 内 容
? 土壤水分物理性质
? 作物生理指标的测定
? 叶面积的测定
? 气象要素的测定 —自动气象站
一、土壤水分物理性质的测定
? 土壤含水量
? 土壤容重
? 田间持水量
? 凋萎含水量
（一）土壤含水量的测定
土壤含水量是进行灌溉试验必测的项目，它是计算作物
需水量或耗水量以及确定灌水时间和灌水量的重要指标。土
壤含水量可用重量含水率（或称土壤绝对含水率）表示，也
可用容积（体积）含水率和土壤相对含水率表示。
土壤容积含水率 =土壤重量含水率 × 土壤容重
土壤相对含水率（ %） =土壤含水率 /田间持水量
在灌溉试验中土壤水分控制的上、下限常用土壤相对含水率
表示。
土壤含水率的测定一般采用烘干法、中子仪、张力计和 TDR
法测定。
1、烘干测定法
仪器设备：
土钻、铝盒（已知重量和编号）、烘箱、
剖面刀和电子天平（或分析天平）
仪器准备 取土 称重 烘干 称重 计算
操作步骤：
?仪器设备准备
检查天平、烘箱是否工作正常？土盒编号称空盒重，填好
不同处理取样地点、取土层次及其土盒编号。
?取土
选代表性点、确定测定深度、分层次取土。
?称重
取好土后迅速带回室内称重（盒 +湿土重）。
?烘干
把盒盖打开，依顺序排好放入烘箱中。将烘箱的温度调
在 105 ℃ ~110℃,烘 8小时左右。
? ? ? ? %1 00
(( 02
21 ?
??
???
盒重）盒重）烘干土重
盒重烘干土重盒重湿土
PP
PP土壤含水量 =
?称重
烘干后,则需迅速加盖待冷却后称重 （盒 +烘干土重）。
?计算
把所称结果填表，然后按下列公式计算土壤含水量。
土壤水分测定成果表
烘干法优点,精确，仪器测定法常用取土烘干法来标定。
缺点,比较费劲，测定速度慢。
注意事项,拣出石子、植物的根；取样地点不同造成结果的差异。
中子法是目前测定土壤含水量较先进的方法之一。此方
法不用取样，不扰动土壤，不受水分物理状态（如冰冻、结
晶水）的影响，铝导管埋好后，可以长期使用，测量速度快。
缺点是不能测定表层土壤水分，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谨慎
操作。
测定原理：
利用中子热化原理, 快中子源发出的中子在遇到氢原
子后, 失去部分动能转化成慢中子, 仪器根据测出的慢中子
数量计算出被测物含水量 。
2、中子仪测定法
组成：
?探头：由快中子源（ 50毫居里镅 -241/铍源）、一个慢中子
检测器及探头屏蔽匣
?计数器、液晶显示器：监测被测物散射的慢中子通道
操作步骤：
测定导管的安装 中子仪检查 标定 田间测定
选择直立的、薄壁（ 0.03㎝ ）的，管径略大于中子源探
头的管材，截成所需的长度，管底密封并略呈锥形以便入土，
管口的密封盖要便于装卸。用专用土钻垂直打孔，导管周围
灌泥浆填实。一般在测坑的对角线上埋设 2根导管，管口高于
地面 10cm左右。
?测定导管的安装
? 测前中子仪的检查
主要是电池状况及电路的检查 。
检查电池状况的目的，主要是避免在低电池状态下工作从
而获得不正确数值，使用 CPN－ 503中子仪时，它的低电池状
态标志为, L”并以 1秒钟的速率闪烁，遇此情况需充电后再测
定。
仪器电路的检查可通过标准计数的标准差来检查，一般标
准计数读 10次，取 10次的平均数（ ） 及平均数的平方根
（ ），若 10次读数有 7次的读数值在平均数加减平均数的
平方根范围内，即在（ + ） -（ - ）范围内，说
明仪器的电路正常，若其在此范围内的数值比小于或大于 0.7
，可能是电路的高压部分变坏或已腐蚀；也可能是供电滤波
器开始变老或破裂，上述状况必须排除后方可使用。
sR
sR sRsR
sR
sR
sR
键盘布局：
CPN CORP Model DR 湿密度 干密度 水分
记录 调出 打印
项目 标准数 格式启动 清除 跳步 输入
单位 时间 标定
湿密度,D-WET 干密度,D-DRY 水分,WATER
单位,UNIT 时间,TIME 标定,CALIB
记录,LOG 调出,RCL 打印,PRINT
项目,MENU 标准计数,STD 格式,FMT
启动,START 清除,CLEAR 跳步,STEP 输入,ENTER
显 示 作 用
READY
?
l
说明探测针准备好操作
左下角的小数点表示电源电压低于正常值
左面字符显示棒状，键盘无作用，表示截
断状态。
助记符 含 意 转换系数
CT
RO
PF
GC
IF
CC
%V
单位时间（ 16秒）内的计数值
计数比（计数值 /标准数）
每立方英尺土壤中，水的磅数
每立方厘米土壤中，水的克数
每英尺深的土壤中，水的英寸数
每 30厘米深的土壤中，水的厘米数
水的百分容积
无
无
62.428
1
12.0
30.0
100.0
?标定
?标准计数的测定
标准计数是探头屏蔽匣内持常数的高密度氢原子与中子源
放射的快中子碰撞后的慢中子计数, 由于碰撞是随机的, 因此
标准的慢中子数也是随机的 。 它是任何情况下进行中子仪测定
的第一步 。
CPN－ 503中子仪的测定方法是将中子仪坐于防护箱盖的
方形槽，打开开关后，在预先选择的时间内显示读数，记下读
数后，重新启动开关就可以重新获得读数，一般读取 10次求出
平均值。
中子水分仪测定的相对计数率（ Ri／ Rs=R） 与土壤含水量
之间的标定关系主要受下列因素的影响：通路管材料和种类、
土壤容重、土壤化学成分。当中子水分仪在不同类型土壤上测
定时就不能使用同一条标定直线，标定中子水分仪已经有 3种
方法, 样本法、剖面湿润法、双探管 -γ 密度计结合法。
中子水分仪的标定关系为：
θ v =a+bR
为了提高精确度，可分土壤层次标定。每层得出一条标
定直线关系。
?田间土壤含水量的测定
1） 中子探头高度的调整
根据要求确定测定深度, 如田间各土壤剖面的
测深一致只需做一次调整, 如各剖面测深不一,
则必须测前临时调整 。
如测定管的管口距地面的高度一致时, 则当中子
坐于测管之上时, 中子探头与地面的距离 OS即为
确定值 （ 如不是确定值可具体量出 ）, 在电缆上
确定一点 B使之与电缆基部 A 的距离 AB=OS。 B相
当于探头处在地面高度时的电缆刻度 。
2） 各层土壤含水量的换算
把探头下放在适当深度, 并按启动 START键, 就可以取
得数据 。 在此之前, 必须选定单位, 时间和标定曲线 。 各层土
壤的慢中子计数一般取两次读数的平均值 （ ） 再求出其与平
均标准计数 （ ） 的比值 （ R）, 根据 θ v =a+b 或 θ v=a+bR
求出相应的 θ v。
iR
sR
iR
CPN503DR中子仪
4301/4302中子仪
（美国产）
3、张力计法
张力计是测定土壤吸力的一种仪器。张力计又叫土壤湿度计、
负压计等。
?分类
当陶土头插入被测土壤后，管中的纯自由水便通过多孔陶
土壁与土壤水建立水力联系。由于仪器中自由水的势值总是
高于非饱和土壤水的势值，因而管中的水很快流向土壤，并
在管中形成负压。随之，该负压值便由与管相连通的压力计
表示出来。当仪器内外的势值达到平衡时，由压力计表示的
负压就能测得土壤水（陶土头处）的吸力值。
?原理
U型水银负压计、机械指针式张力计、电信号张力计。
1、水柱型 2、水银柱型 3、负压表型
水柱型：测点处土壤水基质势
水银柱型：
负压表型：
zm ???
HGm zz 6.13???
zwpm ?? ??
张力计测头的埋没方式：直插式、斜插式和暗埋式三种
?安装
① 安装张力计测头时, 先在孔中注入泥浆, 以保证陶土头与
周围土体之间的紧密接触 。
② 各联结处要保证接牢, 以防漏气 。
③采用暗埋式时，调试完了之后要填土，填土要仔细，切勿
将联结处拉断。
?调试
① 往水银槽内注入水银, 约占水银槽容积的 2/3,并调节观测
板水平 。
② 无气水制作：将当地的水煮沸约 3分钟之后注入容器中 (如
医用盐水瓶 )加盖密封, 冷却后即可使用, 随制随用 。
③注水除气处理：注水除气处理是张力计调试的关键步骤。
2500S电子张力计
（法国）
Soilspec电子张力计
（澳大利亚）
负压计在使用前要检查，连通管各部分应密封良好，充满无
气水后，管中气泡应排出干净。
缺点,测定范围较窄（ 0-0.8bar)。
电信号张力计（美国）
4,TDR法
时域反射仪（ TDR）是 80年代发展起来的快速准确测定
土壤容积含水量的仪器，它可以定点定位地、周期反复地测定
土壤容积含水量的变化。由于它具有许多优点，如无核辐射，
与称重法测定土壤含水量相比，它极其快速，与土壤类型没有
关系，又不大受温度和压力的影响，因此，它已成为土壤水分
测定的一项重要的新工具，得到了国际上的公认。 TDR的另一
个用途是通过测定土壤电导率而测出总盐量。
近年来国内外开发了不同类型的利用 TDR原理测定土壤
水分的仪器。
原理：
TDR是根据探测器发出的电
磁波在土壤中传播的速度依赖于
土壤的介电特性和土壤含水率而
设计的 。 它通过测定电磁脉冲的
传播速度, 求出介电常数 Ka,再
根据内部 Ka与体积含水率 θv之间
的标定曲线求出体积含水率 θv。
(1)探针型的 TDR测定仪
早期有代表性的仪器,TRASE多点土壤水分监测仪
组成：
?主机：电源、电磁波发生器、内存板、显示器和操作控制板
等组成的部分。此外读数 LCD显示 (256× 128)，可灵活调整
参数，自带 RS232口和多工口 。
?土壤湿度传感器：
波导探头：分表层型
和可埋型（包括带涂
层）
TDR探针在土壤剖面中可垂直放置、水平安放或任意放置，
各种放置形式都可以给出探针长度的平均含水量。
注意,探针与土壤必须密切接触。
可埋式探针的埋设：
缺点,可埋式的探针测定时有时出现读数为 0的状况，有可
能因土壤失水收缩，使得土壤与探针接触不良所致。
如德国产的 TRIME-IPH管式土壤含水量测试仪。 利用
TDR原理，根据探测器发出的电磁波在不同介电常数物质中
的传输时间的不同，计算出被测物含水量。
?T3管状探头：圆柱式探头外包 PVC
塑料外壳，四个弹性铝条为 TDR波
导体
?P3表层探头：三柱插针式
?FM水分表：可离线式读出探头水
分测量值
?探管：由 TECANAT塑料制成
组成：
n 长度：最大 3米
n 内径,42毫米
n 外径,44.3毫米
（ 2）管式 TDR土壤水分测定仪
读数表（存储器、采集器）
?操作步骤：
选点钻孔埋管 安装软件 田间测定 下载数据
钻孔埋导管
?安装软件：
?Microsoft ActiveSync,通讯软件，实现采集器与 PC的连接。
?pilot-control：采集器中控制测定的软件、数据下载软件。
?田间测定
把探头与采集器连接起来，轻
压弹性铝条把探头放入测管中
的所测部位，分层测定。
打开采集器显示屏的开关，点
击屏幕右上角的 Start，出现主
菜单，然后点击 Trime-pilot-
control进入测定界面。
点击 NEW新建文件名，然后选择储
存位置 IPAQ File Store。然后点击 Ok。
? 创建新的测量文件
?创建测量地点的名称
点击 Meas.下的 New创建测量地点的
名称。点击 Del是删除测量地点文件。
然后点击 Meas.出现下面的界面。
?测定
点击 Meas.出现右面的界面，然后点击 Start开始测定，等
待 11秒后出现测定结果。
然后点击 OK储存数据。
然后把探头放在下一
层次再按上面的步骤
进行测定。
? 数据的下载
通过连线把采集器与计算机连接起来。然后点击 PC-Pilot-
Control。
CMP管式土壤水分测试仪（美国）
?探头：圆柱式
?读数表：可随时读出探头水分测量值，
并存储和下载数据。
?探管：由 PVC塑料制成，成本低。
?土钻直径 1.75 inches (44.45 mm)，探管
内径 2.00 inches (50.8mm) 外径,60mm
?重复性,± 0.24%Vol,
?测量范围,0 - 60%Vol,
?探头测量有效区域,4“（ 101.6mm）高，
直径 10”(254mm)圆组柱体的平均含水量。
?可存储 10000个数据
?自动记录测量时间和日期
?超大液晶屏显示
（二）土壤容重的测定
土壤容重, 是指土壤在自然结构状态下单位体积土壤的重
量 。 以克 /厘米 3或吨 /米 3表示 。
土壤容重数值本身可以做为土壤肥力指标之一 。 一般讲土
壤容重小, 表明土壤比较疏松, 孔隙多, 保水保肥能力强 。 反
之, 土壤容重大, 表明土体紧实, 结构性差, 孔隙少, 耕性,
透水性, 通气性不良, 保水能力差 。
土壤容重是计算田间灌水量、作物耗水量不可缺少的参数
之一。
土壤容重还可以用来计算土壤的孔隙率和空气含量，换算
土壤中相对含水率和计算土层中养分的基本的数据。测定土壤
容重的方法一般采用环刀法。
仪器设备：
容重为 100立方厘米带有编号的环刀。
天平（感量 0.1克称重 200克）或电子天平（ 0.01g）。
小铁铲、剖面刀、皮尺、木棰、凡士林，测含水率的全套设备。
操作步骤：
?挖一剖面坑。 其深度达到测定
所需的深度，剖面坑长、宽以
操作方便为宜。一般是每一层
取一容重，重复三个环刀，若
层次很厚，则可以隔 20-30厘米
取一次。
?先将剖面削齐铲平，用带有环
套的环刀垂直压入逐层土内，再用剖面刀挖掘周围土壤取出环刀。
?结果计算：
式中,S—烘干土壤容重 （ 克 /厘米 3）
V—环刀体积 （ 100厘米 3）
WS—环刀筒内干土重 （ 克 ）
V
WS s?
将粘附在环刀外面的土除去，用削土刀细微地切去环刀两端
多余的土，使土壤恰和环刀齐平，两端盖好盖子，按土层和
环刀编号记录下来。取环刀时按划定的层次自下而上的取样。
?将环刀内的土壤全部无损地移入巳知重量的铝盒中，烘干至
恒重。 或从环刀内取一部分土壤放于已知重量的铝盒中，烘
干至恒重。求出土壤含水量后，再将环刀内的湿土用下列公
式换算成干土。
1 0 0%
1 0 0
?
??
）土壤含水量（重量
湿土重湿土换算成干土重
(三）田间持水量的测定
田间持水量一般都直接在田间用围框淹灌法测定。田间测
定有困难时，亦可采取原状土样在室内用威尔科克斯（ Wilcox）
法测定，其结果常比田间实测值约小 2－ 3%，然其方法远较田
间测定简便。
田间测定 （围框淹灌法）
在田间，经过大量降雨或灌水使土壤饱和，待排除重力水
后，在没有蒸发和蒸腾的条件下，测定土壤水分达到平衡时的
含水量。地下水埋深大于 3m的土层所保持的主要是毛管悬着水，
系真正的田间持水量。当地下水位浅到测定土层处于毛管支持
水范围时，地下水位越浅，测得的田间持水量值越大，故报告
测定结果时必须注明地下水的深度。
主要仪器：
木框正方形, 框内面积为 1m2，
框高 20－ 25cm,下端削成楔
形, 并用白铁皮包成刀刃状,
便于插入土内 。
提水桶；铝盒；土钻；铁锹；
l／ 100天平；干燥箱；塑料布
（ 正方形, 面积约为 5m2） ；
青草或干草；米尺；木板等 。
操作步骤：
?选择测试地块。 在地块中央插入木
框，一般插入 10cm深（或达犁底层），框内为测试区。在
其周围筑一正方形的坚实土埂，埂高 40cm，埂顶宽 30cm，
框与土埂间为保护区。
?在测试区附近挖一土壤剖面，观察土壤特征，按发生层次在
剖面壁采样测定各层土壤自然含水量、容重和比重。根据测
得的土壤含水量算出待测土层（约 1米左右）中的总贮水量，
再求出待测土层全部孔隙为水充满所需补充灌入的水量。为
了保证土壤湿透并达到预测深度，实际灌水量将为计算出的
水量的 1.5倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量：
Q=H（ a－ W） × dv× S × h
式中,Q ——灌水量, m3；
a——土壤饱和含水量, %;
W——土壤自然含水量, %；
dv ——土壤容重, g/cm3;
S——测试区面积, m2；
h——土层需要灌水的深度, m；
H—— 使土壤达饱和含水量的保证系数。
?灌水前, 在测试区和保护区各插厘米尺一根 。 灌水时为防止
土壤冲刷, 应在灌水处铺垫草或席子 。 先在保护区灌水, 灌到
一定程度后立即向测试地块灌水, 使内外均保持 5cm厚的水层,
一直灌完为止 。 灌水渗入土壤后, 为避免土表蒸发, 可在上面
覆盖青草或麦秆, 再在草上盖一块塑料布, 以防雨水淋入 。
?轻质土壤在灌水后 24小时即可采样测定, 而粘质土壤必须经
48小时或更长时间才能采样测定 。
?按木框的对角线位置掀开土表覆盖物, 用土钻打三个钻孔,
每个钻孔自上而下依土壤发生层次分别采土 15—20g放入铝盒,
盖上盒盖, 带回实验室测定含水量 。
?以后每天测定一次, 直到前后两天的含水量无显著差异, 水
分运动基本平衡时为止 。 一般砂土需 l－ 2昼夜, 壤土 3—5昼夜,
粘土 5－ 10昼夜才基本达到平衡 。
结果计算,
计算某一土层的田间持水量, 只需在该层逐次测得的土壤含水
量 %中取结果相近的平均值即可 。
在计算整个土壤剖面的田间持水量时, 由于土壤各层次的厚度,
含水量和容重各不相同, 应当用加权平均法来计算 。 计算公式
如下：
田间持水量,%=
nvnvv
nvnnvv
hdhdhd
hdWhdWhdW
???
???
??
??
2211
222111
式中 W1,W2…… Wn—各层土壤含水量, %；
dv1,dv2…… dvn—各层土壤容重, g/cm3；
h1,h2…… hn—各土层厚度, cm。
(四）凋萎含水量的测定
凋萎含水量，亦称凋萎系数。是指作物凋萎时的土壤水分，
可作为掌握墒情时的参考，但不能作为灌水的依据。
测定方法：分直接测定法和间接测定法二种。
1、直接测定法
在皿中栽种正常生长的植物, 观察时停止水分供给, 直到
植物在密闭充满水蒸气的条件下也不能恢复原状时的土壤含水
率, 称为植物的凋萎系数 。 因用此法测定比较困难, 一般采用
间接测定法 。 即用最大吸湿量乘上一个经验系数 （ 1.25～ 2.0）
作为植物凋萎含水量的近似值 。 最大吸湿量是指干燥状态的土
壤颗粒, 置于饱和水气中, 土粒周围吸收的水分, 也叫吸湿水 。
这种水受土粒吸附的力很大, 不能为作物吸收利用 。
2,间接测定法：
?仪器设备,
干燥器, 铝盒或玻璃称瓶, 凡士林, 硫酸钾 50克和分析天
平一架 （ 感量 0.01～ 0.001g） 。 测定土壤含水率的全套设备 。
?步骤：
（ 1） 取通过 1毫米筛孔的风干土 20克, 放到已知重量的铝盒中,
可重复 2～ 3个 。
（ 2） 在干燥器底部放入 100毫升的硫酸钾 （ K2SO4） 饱和溶液
（ 用 11～ 13克普通 K2SO4溶于 100毫升水中 ） 使干燥器内造成接
近 100%的空气相对湿度 。
（ 3） 把盛有风干土的铝盒 （ 或称瓶 ） 打开盖, 放入干燥器的磁
板上, 将干燥器口抹上一层凡士林, 盖紧, 放到温度变化小,
避光的地方 。
（ 4） 三天后开始称重, 以后每隔 2～ 3天称重一次, 直至恒重
为止 。 其重量为 （ W1） 。
（ 5） 把土样置于烘箱内烘干, 称重后重量为 （ W2）, 铝盒
重为 （ W0） 。
?资料整理与计算：
最大吸湿量 （ W吸 ） ％ = × 100%
用最大吸湿量的数值乘上经验系数 1.25～ 2.0，就可得出
各种作物的凋萎含水量的近似值。
02
21
WW
WW
?
?
二、作物生理指标的测定
植物组织含水量、叶水势、细胞液浓度、光合速率、蒸
腾速率、气孔导度或气孔阻力、冠层温度等。这些生理指标
与环境（如土壤水分）状况有密切的关系。
（一）, 植物组织含水量
利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测
定植物组织中的含水量。植物组织含水量的表示方法，常
以鲜重或干重 %表示，有时也以相对含水量 %(或称饱和含
水量％ )表示。
1、仪器
分析天平、烘箱 (或红外灯 )、坩埚钳、干燥器、称量瓶、
吸水纸、剪刀
2、操作步骤
（ 1）、自然含水量
1） 称量瓶的恒重 。 将洗净的称量瓶编号，放在 105℃ 恒温烘
箱中，烘 2小时左右，用坩锅钳取出放入干燥器中冷却至室温
后，在分析天平上称重 W1。
2）将待测植物材料（如叶子等）从植株上取下后迅速剪成小
块，装入已知重量的称量瓶中盖好，在分析天平上准确称取重
量，得瓶与鲜样品总量为 W2。
3)先用 100～ 105℃ 杀死组织后（约 20分钟左右），再在 80℃ 下
烘至恒重 (注意要打开称量瓶盖子 )。取出称量瓶，待其温度
降至 60～ 70℃ 后用坩锅钳将称量瓶盖子盖上，放在干燥器中冷
却至室温，再用分析天平称重,称得重量是瓶与干样品总重量
为 W3。
植物组织含水量测定记录表
编号 称量瓶重 W
1
瓶重 +样品鲜重
W2
瓶重 +样品干重
W3
4） 记录及计算
样品鲜重 Wf = W2-W1 样品干重 Wd=W3-W1
%100%% ???
f
df
W
WW）（占鲜重含水量
（ 2）, 相对含水量法 (或称饱和含水量法 )
此法是以植物组织的饱和含水量为基础来表示组织的
含水状况，因为作为计算基础的组织饱和含水量有较好的
重复性，而组织的鲜重、干重不太稳定（鲜重常随时间及
处理条件而有变化，生长旺盛的幼嫩叶子，常随时间而会
显著增加，所以要进行不同时期含水量的对比就不恰当）。
其简单的操作步骤如下：
取样求组织鲜重 Wf 饱和鲜重 Wt 组织干重 计算
2） 计算
%100%% ????
dt
df
WW
WW）水量的（组织含水量占饱和含相对含水量
1）, 先求得组织鲜重 Wf,然后将样品浸入蒸馏水中数小时,
使组织吸水达饱和状态 （ 浸水时间因材料而定 ） 。 取出用吸
水纸吸去表面的水分, 立即放于已知重量的称量瓶中称重,
再浸入蒸馏水中一段时间后取出吸干外面水分再称重, 直至
与上次重量相等为止 。 此即为植物组织在吸水饱和时的重量,
称为 饱和鲜重 Wt。 再如同上面的方法将样品烘干, 求得 组
织干重 Wd。
不同植物，不同部位，不同年龄及不同时刻的组织，水
势都有一定的差异；土壤条件及大气条件等外界因素对植物
组织的水势也有很大影响。
测定方法, 小液流法和压力室法
（二）植物组织水势的测定
1、小液流法
水从水势高处流向低处 。 植物体细胞之间, 组织之间以
及植物体和环境间的水分移动都由水势差决定 。 当植物细胞
或组织放在外界溶液中时, 如果植物的水势小于溶液的渗透
势 （ 溶质势 ）, 则组织吸水而使溶液浓度变大：反之, 则植
物细胞内水分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与
溶质的渗透势相等, 则二者水分保持动态平衡, 所以外部溶
液浓度不变, 而溶液的渗透势即等于所测植物的水势 。
其缺点,测定速度很慢，不适宜大批样品的测定
目前主要采用压力室法测定植物组织的水势。
2,压力室法
植物水势压力室用于测量植物整片叶或枝条的水势。其
原理是将叶片或枝条夹在仪器样品室，通过气体加压，观察
第一滴组织液渗出时的压力。
原理：
仪器及组成：
3000或, 3005型植物水势压力室 （ 美国 ）, ZLZ-4压
力室 （ 兰州大学 ）
系统组成包括：样品夹、压力室、氮气罐、压力表、压力
调节阀、样品准备台等
仪器的准备 取样和装样 加压测定
操作步骤：
3005 型 压 力 室
?仪器的准备
用高压金属软管通过过渡接头把贮气瓶与仪器连接好。打
开仪器箱，取下压力室盖，按测定材料的需要安装好相应大
小的孔（逢）金属垫片和橡胶密封垫。关闭进气阀和排气阀。
为了避免仪器加压过高时引起压力室升温和空气变干的影响，
可用湿润的纱布块放在压力室底部（注意不要堵塞进气孔）
或罩在材料上。
?取样和装样
用小刀切取供试样品（枝条、具柄叶片、禾本科叶片或
小苗地上部分），叶柄和枝条应有多于 3厘米的长度用于固
定到密封垫上。试样如不能立即测定时，应迅速将其装入塑
料袋或湿润的纱布内放入带盖的瓷盘中防止水分散失。材料
的切面应力求平整，否则应再作一次薄的垂直平滑切割。将
它穿过盖上的孔（逢）使切割端露出几毫米，转动具有把手
的压帽将材料夹好，要做到密封又不损伤材料这需要操作经
验。
?加压测定
打开贮气瓶阀少许（不宜开得过大），轻微打开进气阀
使压力室压力慢慢的上升，并用发光放大镜在压力室上部旁
边从 35o处观察材料切面。当切面呈现湿润时立即关闭进气
阀，从精密压力表上记下读数，这时压力表上的数值即为植
物组织的水势。 操作中如密封垫因未压紧漏气时，可轻轻将
压帽进一步拧紧到不漏气为止。
压力室盖读数结束后，打开排气阀使压力室的气体洩出，
精密压力表指针回到零处，打开室盖取下材料，关闭排气
阀，进行下一次测定。工作结束后关闭贮气瓶阀门，把仪器
中的气体放尽，作好清洁工作，把箱盖盖好。
?注意事项
?压力室盖一定要关闭到位 。 测量完后要排放完压力室内的
气体后方可打开室盖更换样品 。
?操作时切记不要把手和脸放在压力室的上方，避免因疏忽
未盖好压力室盖或材料未固定好发生滑出造成损害。
?加压速率不应过快, 过快会因传导滞后效应使得到的结果
偏高 。
?仪器上的精密压力表, 经过一段时间使用后, 应按说明校
验 。 仪器注意轻搬轻放, 强烈振动影响仪表精度 。
? 仪器勿超压使用，当疏忽超压时，安全阀会发出泄气声，
应立即停止加压。
指针式
数字液晶式
自动测
量、记
录和存
储数据
(三 )细胞液浓度的测定
植物组织细胞液浓度的大小，与植物的水分代谢、生长
和抗性以及外界水分条件等方面均有很大的关系。当植物缺
水时，叶肉细胞液浓度首先增高，细胞液浓度越大，说明植
物组织中的水分含量越少，外界的供水状况越差。测定细胞
液浓度的仪器一般用手持糖量计和阿贝折射仪。
?原理：
根据光学原理，当光线从某种透光介质射入密度不同的另
一介质时，其方向便发生改变（即折射或折光）。由于折光
率（入射角正弦与出射角正弦之比）随介质的种类及浓度而
异，亦随温度而变化。因此，在同一温度下，可以鉴别不同
物质或同一物质的不同浓度 。
?仪器用品
手持糖量计或阿贝折射仪、
榨汁钳、打孔器、温度计、拭
镜纸、小滴管等 。
手持糖量计
?操作步骤：
检查仪器
榨取汁液
取液观测
读数校正
?检查仪器
掀开照明盖板，用拭镜纸仔细擦净折光棱镜（注意勿划
伤镜面），用蒸馏水校正零点（蒸馏水浓度为零），观测视
场中的明暗分界线是否对正 0%刻度线。若有偏离。可用小
螺丝起子旋动校正螺丝，使分界线准确指于 0%处，然后用
拭镜纸擦干镜面上的水分，准备进行试样测定。
?榨取汁液
如待测作物样品为多汁的大型果实 （ 如番茄, 梨等 ） 或
块根, 块茎, 可将表面的泥土拭净, 用打孔器在待测部位打
出圆柱状组织, 切下适当的小块, 置于榨汁钳上榨汁 。 小型
多汁材料直接榨汁即可 。 如测定作物叶片汁液浓度, 则最好
在田间进行, 选取有代表性植株, 将待测叶片上的尘土擦净,
取下后迅速将叶片折叠成方块状, 用榨汁钳榨出汁液 。
?取液观测
滴 2～ 3滴汁液于折光棱镜的镜面上, 合上盖板, 使溶液遍
布于棱镜表面, 对向光源或明亮处 。 调节目镜视度圈, 使视
场内明暗分界线清晰可见, 其明暗分界线相应的读数即为试
液浓度 （ 即含糖量的 %） 。
?读数校正
观察记录完毕后，再用蒸馏水将棱镜上的汁液冲洗干净，
用拭镜纸擦干。鉴于一般仪器均系依标准温度（ 20℃ ）设计
而成，在非标准温度测量时，如要获得准确数据，则应进行
修正。即利用温度修正表（见仪器说明书中的附表），在原
有的读数上，加上（大于 20℃ 时）或减去（小于 20℃ 时）测
定温度时的修正值，即得正确读数（附表 1）。
注,阿贝折射仪的设计原埋与手持量糖计相同，具体使用方
法可参看仪器说明书。
附表 1
温度
° C
浓度（ %）
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
读
数
中
减
去
0.50
0.46
0.42
0.37
0.33
0.27
0.22
0.17
0.12
0.06
0.54
0.49
0.45
0.40
0.35
0.29
0.24
0.18
0.13
0.06
0.58
0.53
0.48
0.42
0.37
0.31
0.25
0.19
0.13
0.06
0.61
0.55
0.50
0.44
0.39
0.33
0.26
0.20
0.14
0.07
0.64
0.58
0.52
0.46
0.40
0.34
0.27
0.21
0.14
0.07
0.66
0.60
0.54
0.48
0.41
0.34
0.28
0.21
0.14
0.07
0.68
0.62
0.56
0.49
0.42
0.35
0.28
0.21
0.14
0.07
0.70
0.64
0.57
0.50
0.43
0.36
0.29
0.22
0.15
0.08
0.72
0.65
0.58
0.51
0.44
0.37
0.30
0.22
0.15
0.05
0.73
0.66
0.59
0.52
0.45
0.37
0.30
0.23
0.15
0.08
0.74
0.67
0.60
0.53
0.45
0.38
0.30
0.23
0.15
0.08
0.75
0.68
0.61
0.54
0.46
0.39
0.31
0.23
0.16
0.08
0.76
0.69
0.61
0.54
0.46
0.39
0.31
0.23
0.16
0.08
0.78
0.70
0.63
0.55
0.47
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
0.79
0.71
0.63
0.55
0.48
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
手持糖量计读数之温度修正表
温度
° C
浓度（ %）
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
读
数
中
加
上
0.06
0.13
0.19
0.26
0.33
0.40
0.48
0.56
0.64
0.72
0.07
0.13
0.20
0.27
0.35
0.42
0.50
0.57
0.66
0.74
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.43
0.52
0.60
0.68
0.77
0.07
0.14
0.22
0.29
0.37
0.44
0.53
0.61
0.69
0.78
0.08
0.15
0.22
0.30
0.38
0.45
0.54
0.62
0.71
0.79
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.46
0.55
0.63
0.72
0.80
0.08
0.15
0.23
0.31
0.39
0.47
0.55
0.63
0.72
0.81
0.08
0.15
0.23
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.15
0.23
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
手持糖量计读数之温度修正表（续上表）
试样中
糖分含
量 %
5 10 15 20 30 40 50 60 70 80
含糖百分数中减去以下数值
15° C
16
17
18
19
0.25
0.21
0.16
0.11
0.06
0.27
0.23
0.18
0.14
0.08
0.31
0.26
0.20
0.14
0.08
0.31
0.27
0.20
0.14
0.08
0.34
0.29
0.22
0.15
0.08
0.35
0.31
0.23
0.16
0.09
0.36
0.31
0.23
0.16
0.09
0.37
0.32
0.23
0.15
0.08
0.36
0.31
0.20
0.12
0.07
0.36
0.29
0.17
0.09
0.05
温度不为 20° C时折射仪的读数校正数
附表 2
试样中
糖分含 量 % 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80
含糖百分数中加上以下数值
21° C
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36
0.43
0.50
0.57
0.64
0.07
0.14
0.20
0.26
0.32
0.39
0.46
0.53
0.60
0.67
0.07
0.14
0.20
0.26
0.32
0.39
0.46
0.53
0.61
0.70
0.07
0.14
0.21
0.27
0.31
0.41
0.48
0.55
0.62
0.71
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.41
0.50
0.58
0.66
0.74
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.43
0.51
0.59
0.67
0.75
0.07
0.14
0.23
0.30
0.38
0.46
0.55
0.63
0.71
0.80
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.44
0.52
0.60
0.68
0.76
0.07
0.14
0.22
0.29
0.36
0.43
0.50
0.57
0.65
0.73
0.07
0.14
0.22
0.29
0.37
0.44
0.51
0.59
0.67
0.75
温度不为 20° C时折射仪的读数校正数（续上表）
日本 Atago糖度计
阿贝折射仪
植物的光合作用是作物产量形成的基础，所以，光合作
用强度是植物重要的生理指标。
植物光合作用的总反应式为：
测定方法,改良半叶法、便携式光合作用仪
1、改良半叶法
改良半叶法 的优点是可以直接测出有机物的实际积累量，
方法也比较简单，但费时较多，且损伤植株，不能对指定的
植株和叶片进行动态研究。
（四）光合强度的测定
? 仪器与用具：
（ 1） 分析天平 （ 感量万分之一克 ） ； （ 2） 烘箱；
（ 3） 搪瓷盘 （ 带盖的 ） ； （ 4） 铝盒 （ 或称量瓶 ） ；
（ 5） 单面刀片； （ 6） 纱布； （ 7） 剪刀；
（ 8） 热水瓶或其他可携带的加热设备；
（ 9） 竹制试管夹, 将夹子前端的两片用纱布包裹, 以棉线
缠好；
（ 10）切割叶片用的标准模片，可用有机玻璃按叶片大小、
形状自制。
? 操作方法：
选样 叶片处理 取样 烘干称重 计算
测定时间（小时）模片面积（平方厘米）
个切块总干重（毫克）前半片叶个切块总干重（毫克）后半片叶
??
?
1 0 0
20
2020
总光合强度（干重毫克 /分米 2·小时）
=
2、便携式光合作用测定仪
测定作物光合速率的仪器有美国产的 LI-6200,LI-6400
和 CI-310便携式光合系统以及英国产的 CIRAS系列的光合
作用系统 等。
CIRAS-1光合作用测定系统
仪器配备开放式气路
以及多种气体供应、吸收、
转换等系统，能在控制
CO2、光合有效辐射、温
度及湿度的条件下进行光
合速率、蒸腾速率、气孔
导度和细胞间隙二氧化碳
浓度及光合有效辐射、大
气 CO2浓度、叶片温度、
同化室温度、大气湿度等
指标的测定。
水、气平衡装置
叶室及分析管联接口
?操作步骤
2,联接叶室。所有的联接头
处在吸收管之间。
联接电源 。 注意在叶室插头
上有一小缝, 把小缝与主机
插座上突起相对应, 然后插
入 。
联接气路。 分析管上标记
,A”，把这个, 雄, 性插头
插入主机标有, AN”的插座
中。参比管上标有, R”，把
这个, 雌, 性插头插入主机
上标有, REF”的插座中。
1,检查各个吸收管中的物质是否能用以及是否插入合适的位
置。 分用空气中的 CO2（开路系统 ） 或是用钢瓶气 CO2。
3,把主机垂直放置，使键盘面朝上，显示屏朝操作者的左
方，吸收管朝后。这时是正确的位置，可以使用。
当吸收管中的干燥剂 （ 无水硫酸钙 ） 有 2/3变成粉红色时,
就得更换, 更换下来的干燥剂可在 235℃ 烘箱中烘 2个小时后,
就能重新使用 。 吸收管中的碱石灰消耗后就会由绿色变成褐
色, 碱石灰不能再利用, 用过的只能弃掉 。 分子筛没有明显
的消耗指示特征, 用过的同样不能再利用, 只能弃掉 。
4,插入 CO2钢瓶
钢瓶托在主机的左面黑色的塑料筒
内, 旋开塑料筒, 把钢瓶放入, 钢瓶的
尖端朝开口处 。 把钢瓶尖端涂抹些硅脂
更好 。 现在可以把钢瓶推入主机, 并旋
紧, 然后倒旋半丝 。 开始有些费劲, 因
为必须把钢瓶刺破 。
“Y”键使菜单向前走；, N”键使菜单向后退或退出测定；, R”
键记录结果；
,X”转换键, 在测定参数状态下, 按此键观察结果, 再按此键
返回参数状态 。
,Z”键调零和差分平衡；, C”键位置是一个时钟的图标，按
此键进行时钟校正。
5,面版键盘的功能
控制面板
6,打开主机电源开关
主机开关在主机的右边。 供电正常，打开电源开关，几秒
钟后主菜单便会出现在显示屏上。
1 REC 2 SET 3 CAL
4 DMP 5 CLR 6 CLK
1 REC 记录测定；
2 SET 设定；
3 CAL CO2和 H2O的校正；
4 DMP 结果的显示和输出；
5 CLR 清除内存；
6 CLK 时钟校正；
测定开始前参数的设置：
在主菜单下按面板上的数字键 2进入一下菜单：
1CO2 2H？？
3PAR 0 4T 50
设置 CO2和相
对湿度
C 385 -000 Q 1400
H 15.2 +000 T 18.5
7、菜单的选择
“Y”键使菜单向前走,, N”键使菜单向后走 。 如果选
INT,按下 Z键 。 如果选择的项目有一定范围时, 不断地按
键使其前进, 如：要选 1REC,M/A,重复按 1键, 便可在
M和 A之间重复 。
如果要输入某个数时, 显示屏将出现？？？ 指示要输
入的数, 数字前面的零一定要输入, 如：输入数值 85,则
应按 085。
8、清除内存数据
按 5键（从主菜单中），按照指示按 2次, Y”键，随后按
,0”，当清除完毕后回到主菜单。
从主菜单中按, 6”键，检查时间。如果时间正确，直接
按, N”键回到主菜单。如果按下, Y”键，你必须按 24小时
时钟输入时间。
9,检查系统的时间
10、设置测量参数
从主菜单中按, 1”键进入测定记录状态（ REC），首
先选择连接叶室类型,1 AUTO+N/C/P 2CPY
3:STND 4:AS SET
1-AUTO 任何自动控制温度和光强度的叶室以及 N,C,P型
（ 任何 PLC5与 PLC6U） ；
2-CPY是群体叶室；
3-普通标准叶室, 不能自动控制温度与光强的叶室；
4-AS SET直接进入前一次已经设定过的叶室。
1:PLC5 2:PLC6U
PLC 3:N 4:C/P
1:BROAD 2:RICE
3:LARGE BROAD
1:SUN AND SKY
2:LED 3:TUNGSTEN
1-普通标准叶室 （ B型 ） ；
2-新型的通用型叶室 （ 该叶
室可以更换叶室的窗口 ） ；
3-窄型叶室； 4-针叶或豆夹
型叶室 。
1-直径 18mm圆型窗口的叶
室, 叶片面积 2.5cm2；
2- 水 稻 型 叶 室, 面积
1.75cm2的长条型叶室；
3- 大 宽 型 叶 室, 面积
4.5cm2的长宽型叶室；
根据测定时使用的光源类型, 按其代表的数字键, 即可进入
下一步操作 。
在进行测定之前有许多参数需要设置。这些参数显示在 3
个原始菜单（或称为：子菜单）里。
参数菜单 1,
1 REC:A/M 2 INT:nnn
3 PMP:I 4 FLO:nnnn
参数菜单 2:
1 RB:0.nn 2 TL:EBC
3 TR:n.nn 4 A nn.n
PLC TYPE
TRANS Rb
TR cm2 m2/s/mol ml/min
PLC6（ U）
PLC5（ B）
PLC5（ N）
PLC5（ P）
PLC5（ C）
0.17
0.15
0.15
0.17
0.17
2.5/1.7/4.5
2.5
9
25
25
0.3-0.4
0.2
0.2
0.3
0.3
150-470
200
200-450
300-470
400-470
不同类型叶室设定参数
LEAF AREA FLOW RATE
参数菜单 3：
1 P:nn,B:nn
2 Z:1 3Q:nnnn
11、显示测定的数据
Cnnnn ± nnn Qnnn
Hnn.n nnn Tnn.n
主机一般需要 10分钟左右来预热，预热完成后，主机要用一
段时间进行检测和调零。
C 指参比 CO2浓度 （ 体积 ppm） H 指参比 H2O浓度 （ mbar）
Q 指光合有效辐射 PAR（ μmol·m-2·s -1）
T 叶室温度
中间的 nnn是 CO2和 H2O的差值 。
1 CO2:nnnn 2 H,nn
3 PAR:nnn 4 T:nn
在测定菜单状态下，按, Y”键，进入控制参数菜单：
1 CO2 控制 CO2，按 1修改控制的 CO2浓度（根据试验要求确
定 CO2浓度）。在不使用 CO2钢瓶控制 CO2浓度时（即使用大
气 CO2），控制 CO2设定为, 0”；控制范围,0-2000ppm。
在测定菜单状态按转换键, X,,进入测定结果观察状态：
E,nn.nn G,nnn TL,nn
A:± nn.n Ci,nnnn 10
E 为蒸腾速率, mmol·m-2·s -1； G 为气孔导度, mmol·m-2·s -1；
A 为光合速率, μmol·m-2·s -1,A为负值表明测定叶片释放
CO2,即呼吸速率； Ci 细胞间隙 CO2浓度, ppm；
TL 叶片温度, ℃ 。
12、使用叶室和测定
紧压 2个手柄打开叶室，移动叶室上的支撑，可以使叶室
保持开和关的状态。当叶室完全关闭没有叶片时，你会看到
CO2和 H2O的差值为 000到＋ 001/－ 001,如果偏离超过＋ 002/
－ 002，请查看用户手册。
E,nn.nn G,nnn TL,nn
A:± nn.n Ci,nnnn 10
当数据显示时, 按主机上的, R”键或叶室把手上的按钮, 记录
下测定结果 。 重复测定几个叶片, 如果在测定菜单状态下需要改
变流量, 叶面积或记录区号, 按键盘数字键回到适当的菜单：
,1”返回菜单 1； （ 1 REC; 2 INT; 3 DMP; 4 FLO）
,2”返回菜单 2； (1 RB; 2 TL; 3 TR; 4 A)
“3”返回菜单 3； (1 P; 2 Z; 3 Q)
当修改完某一菜单数据后, 按, Y”键回到测定菜单状态 。
当测定完毕，把叶室手柄上的支架移成直角，撑开叶室 。
观看测定数据,在主菜单下按, 4”，然后按, 1”显示测定结
果的最后一个存储的数据，按转换键, X”，观察测定的数
据。按, Y”键向前进。
主机关闭,在测定状态下先按,N”返回主菜单，再关闭。
去掉叶室电源联接,抓住靠近主机联结器上的套向外拉。
去掉参比管联接器,抓住靠近主机联接器的外套向里推。
13、从主机中把贮存的数据传输到计算机中 （ Windows 软件）
?安装好传输软件，用连接线把主机与 PC连接起来；
?选择 Start（开始）,Programs（程序）,PP Systems 然后
Transfer。
?设置通讯端口的参数
?在 CIRAS-1的主菜单上点击键, 4”，进入数据传输菜单
（ Dump Menu）。然而点击键, 2”，从主机向外传输数据。
?在计算机上选择, Transfer”，然后输入文件名，然后点击
,Save”（贮存），所有数据将贮存到该文件中。
?在主机按下任何键开始传输数据。当数据传输完毕后,CIRAS-1
回到主菜单。
注意事项：
1,更换电池时一定要把主机关闭, 否则, 原来存储的数据
会丢失 。
2,在测定状态时不能直接关机, 一定要先按, N”返回主菜
单之后, 再关机 。
3,CIRAS-1的各种插头在插拔时均不可旋转拔插, 必须垂
直拔插, 否则会损坏设备 。
4,在 CO2钢瓶中的 CO2没有耗完情况下, 不要取出 CO2钢瓶,
否则会损坏, O”形圈 。
5、应该一直使主机保持垂直向上的位置，才能操作。
便携式光合作用测试系统（英国）
美国产的便携式光合作用系统
LI-6400P便携式光合作用测定系统
LI-6200便携式光合作用系统（美国）
（五）蒸腾强度的测定
蒸腾强度是指单位面积 (或单位重量 )的作物蒸腾表面在单位
时间内所失去的水量。通常以 g.m-2.h-1,g.kg-1.s-1或 mg.g-1.h-1表
示。 测定蒸腾强度的方法有快速称重法、钴试纸法、吸水容量
法以及先进的仪器测定法等，下面仅简要介绍快速称重法和仪
器测定法。
1、快速称重法
作物蒸腾失水后，会引起重量的减轻，因此可以用称重法
测得一定时间内所失去的水量，并由此计算蒸腾强度。由于植
株的某一部分在剪离母体以后，短时间内生理上不会有明显变
化，因此，可以在植株上剪下一个小枝条或叶片，立即快速称
重，然后，经一定时间的蒸腾作用，再进行称重，两次重量之
差，即为在该时段内因蒸腾失水而减轻的重量。
仪器用品,
1%～ 0.1%的电子天平或分析天平, 手表或马表, 干湿球
温度计, 剪刀等
操作步骤,
检查校正天平 取样称重 样品放回原部位 再称重
计算
测定结果记录：
计算公式：
m i n )
60
C)-Ag
B)-Amg)][ m g / ( g, h
测定时间（数（蒸腾器官的鲜重
数（蒸腾失水蒸腾强度 ??
2,仪器测定方法
前面介绍的测光合速率的仪器如美国产的 LI-6200,LI-
6400和 CI-310便携式光合系统以及英国产的 CIRAS系列的
光合作用系统等在测定光合速率的同时都能测定蒸腾速率。
此外，各种型号的茎流计也可用来测定作物的蒸腾速率。
?茎流计
根据加入茎流中的热脉冲向上传输的速度及与周围水流
的热交换程度，采用热平衡与热传输理论，通过一定的数学
计算，求出植物茎杆的水流通量，这个水流通量就是植物的
茎流量，也就是植株的蒸腾速率。
?包裹式茎流计
?插针式茎流计
?茎流计的分类
?包裹式茎流计
Dynagage茎流计 （ 英国 ）
?插针式茎流计
SF系列茎流 系统（澳大利亚）
型号,SF100,SF200,SF300
TDP茎流计（英国）
直接测量植物茎流量来确定植物的水分
消耗（蒸腾），特别适用于茎杆较粗的树
木。如果加接其他传感器，则可测量环境
因子（空气温、湿度,PAR、土壤温、湿
度等）下的植物茎流。
TDP-30：茎杆直径 70 - 200mm；
TDP-50：茎杆直径 100 - 300mm
TDP-80：茎杆直径 > 180mm ；
（六）气孔导度的测定
气孔是植物体内外水、气交换的重要通道，它在叶子上
的分布、密度、形状、大小以及开闭等，与植物的光合及蒸
腾等生理过程密切相关。气孔的开闭大小可用气孔开度、气
孔导度或气孔阻力来度量。
1、气孔状况的观察
(1)渗入法
原理,
各种液体对植物叶片的润湿力不同，润湿力愈强，就愈容
易附着于叶片表面而渗入气孔。因此，可用润湿力不同的液
体测定气孔大体的开张度。
试剂：无水酒精，液体石蜡，苯，二甲苯
（ 2） 印迹法
原理：
以有机物的溶胶涂抹在植物的表面, 胶体风干后就凝
成薄膜, 这膜就印有表皮组织各细胞的界迹边痕 。
仪器设备：显微镜, 目镜测微尺, 载玻片及盖玻片, 磨塞
玻瓶, 毛笔或小玻棒, 解剖针, 尖头镊子及脱脂棉适量 。
试剂：牛皮胶 10克, 甲苯, 石蜡 （ 或阿拉伯胶 ）
根据各种液体渗入的情况，确定气孔开张度。液体石蜡
能渗入者为大开，液体石蜡不能渗入但无水酒精能渗入者
为中开，无水酒精不能渗入而苯能渗入者为微开，苯不能
渗入而二甲苯能掺入者则为近乎关闭。四者都不能渗入者
表示气孔完全关闭。 （润湿力：液体石蜡 <无水酒精 <苯 <
二甲苯）。
（ 3）固定法
原理：
无水酒精能使植物细胞迅速脱水，死亡，因而细胞壁硬
化，细胞形状固定；气孔也得以保持原样，有利于以后镜检
研究；植物材料还可长期保存。
上述气孔状况测定法的缺点：
操作繁琐，测定速度很慢，损伤叶片，不适宜大量取样观
测，不利于定量描述作物叶片气孔的导度和阻力。
仪器设备：显微镜, 盖玻片, 载玻, 尖头镊子等 。
试剂：无水酒精 。
2、气孔导度的仪器测定法
前面介绍的测定光合速率和蒸腾速率的仪器如 LI-6200、
LI-6400,CI-310和 CIRAS-1等 都能测定气孔的导度或气孔
阻力。此外专门测定气孔导度或气孔阻力仪器有英国产的
AP4动态气孔计,PMR-3稳态气孔计以及美国产 LI-1600稳态
气孔计。
（ 1） AP4动态气孔计 (英国）
原理：
能够在野外快速测量叶片的气孔导度和气孔阻力。通过
气体循环，将叶室中相对湿度变化数据与特制的标定板（校
准板）测量的数据比较，配合温度变化数据，精确计算出气
孔导度（ cm/s)或气孔阻力 (s/cm)。
组成
?主机,含有气路系统及分析计
算系统；
?传感头,传感头包括两个叶室，
一个槽状，另一个圆形。可针
对不同形状的叶片来选择适当
的叶室，传感头中含有微型电
热调节器,RH传感器和 PAR传感
器；
?校准板,一个特别铸造的有六
组精确直径的小孔的聚丙烯塑
料盘，校准板用潮湿的滤纸覆
盖，提供了在已知速率下以扩
散方式通过小孔的水蒸气源。
控制键：
ON 和 OFF键 ——负责开机和关机；
HELP——提供与当前屏幕上的内容有关的帮助信息, 并
指示用户下一步如何做 。 连续按 HELP键可翻看 7屏的帮助
信息 。 按任何其它键返回原菜单；
EXIT键 ——按 EXIT键将随时退出当前屏幕返回高一级的
菜单层面；
GO——执行键, 具有多种功能；
>>——滚动键 （ SCROLL）, 用于在屏幕上选择功能项；
SET——参数设置键 。 在每一个特定的执行屏下, 按 SET
即出现有关参数设置屏；
,+”和, －, 键 ——用于设定参数时改变缺省值：按
,－,,缺省值减小；按, +”缺省值则增大 。
MAIN MENU,DATE
Bat % Mem%
READ CALIBRATE REVIEW OUTPUT
操作方法,
1、测定（或校准）前的准备
检查仪器的电量是否充足，按面板上的 ON键开机，显
示屏上的 Bat值就是电量剩余 %，若电量不足（小于 15%）
应充足电后（一般充 14～ 16小时）再准备测定，测定（或
校准）前换上新鲜的干燥剂（正常情况下硅胶晶粒应是绿
色，若硅胶晶粒（干燥剂）变成粉红，就得更换干燥剂，
换下来的干燥剂在烘箱中（ 93℃ ）烘干后，其颜色又变成
绿色，可再重新使用）。
2,仪器的校准
（ 1） 准备工作：用户需提前准备好带塑料护套的校准板, 滤
纸, 蒸馏水, 胶带 （ TYPE）, 剪刀和吸水绵纸 。
（ 2） 制作备用校准板：取一张滤纸用蒸馏水全部浸湿, 然后
用吸水纸裹住滤纸吸去多余的水分 。 将吸水动作重复多次 。 然
后将湿润的滤纸铺在校准板的背面, 完全盖住所有的孔, 并用
手压平, 挤出所有的气泡 。 再用胶带把滤纸粘在校准板上 。 剪
去多余的胶带和纸, 使边缘整齐 。 现在可以把制好的校准板放
回有拉链的塑料护套中备用了 。 这将使滤纸变干缓慢, 并可保
持干净 。 刚制好的校准板在校准开始前应放置 1小时以上 。
（ 3）按主机控制面板上的 ON开机，按面板上的 >>键把光标
移动到校准菜单（ CALIBRATION），再按执行键 GO进入下
一级菜单，用 +或－键把相对湿度 RH设置接近于环境中的相
对湿度。
（ 4） 选择叶室类型, 狭长形 （ Slotted） 或圆形 （ Circular）,
再选择气孔阻力 (s/cm)的单位或气孔导度 （ cm/s） 的单位 。
（ 5） 把叶室夹在校准板的第一个位置, 然后按 GO开始测定,
当读数稳定时 （ 或听到两次连续的蜂鸣声 ） 就按 GO键接受
（ ACCEPT） 数据 。 选 ACCEPT接受测量值, 系统自动返回
INSERT PLATE屏 。 POSITION显示, 2”,提示用户重新调
整校准板到位置 2,然后选 CYCLE,则第二轮测量开始 。 如此
重复操作直到校准板上 6个测点全测量完 。
（ 6） 选择拟合曲线 （ FIT CURVE）, 气孔计就会把校准曲线
与测定数据拟合, 计算出结果和估计误差 。
（ 7） 当校准的误差小于 10%时, 就按 GO接受 (INSTALL)校准
曲线 。 若误差大于 10%,就选择移弃 （ DISCARD）, 再按上
面的步骤重新 （ REDO） 进行校准盘位置 1～位置 6的测定, 直
到校准的误差小于 10%,然后就按 GO接受校准曲线, 结束校
准 。
3、测定的步骤
（ 1）按面板上的, 键把光标移动到测定菜单（ READ），
按 GO进入 INSERT LEAF（插入叶片）执行屏。
现在打开测量探头，晃几下使 RH、温度等条件处于平衡
状态。这时屏幕右边 RH框下的 HEAD RH指示的即为叶室内的相
对湿度，用户需改变 SET RH的值，使之尽量接近 HEAD的值。
若有差异就把 SET的相对湿度通过＋或－键设置到与 Head相近。
按, 键把光标移动到 GROUP可标明组名，用户可改变 LEAF、
PLANT的设定数目，按面板上的 SET键可标明输出文件名、植
株名称或叶片名称。
（ 2） 选有代表性的植株叶片, 把叶片放入叶室, 松开手柄,
叶室夹住叶片, 选 START,按 GO键 AP4开始测量周期
（ CYCLE）, 当读数稳定时 （ 或听到两次连续的蜂鸣声 ）
就按 GO键接受 （ ACCEPT） 数据, 再按 GO键储存数据
（ STORE） 。 用户选择 STORE后, AP4自动返回下一个
INSERT LEAF屏幕, 开始下一片叶子的测量过程 。
（ 3） 按上面的第 （ 2） 步进行叶背面或其它叶片的测定 。
（ 4） 更换处理或植株进行测定时, 若需对处理或植株进行
标注的话可按第 （ 1） 步中的方法进行标注 。 然后进行测定 。
测定全部完成后, 按面板上的 EXIT键回到主菜单 。
4,查看数据 （ REVIEW）
在 MAIN MENU下选 REVIEW，即进入当前组实验的数
据屏；再按, >>”键，可在各组数据间切换，来选择要查阅
的数据组；反复使用, +”和, －, 键选同一组下的不同植株、
不同叶片的数据屏然后按 GO进入数据的查看。在查看中不
能进行编辑和设置。查看完后，按任一数据屏左角下的 EXIT
返回主菜单。
5,输出数据 （ OUTPUT）
（ 1）用数据线把 AP4的 RS-232端口与计算机的 RS-232端口连
接起来。
（ 2） 把仪器的下载软件 （ RETRIEVE.EXE） 拷贝到计算机的
文件夹中 。
（ 3） 设置计算机通讯端口 （ COM1） 的参数：
波特率,9600 数据位,7 奇偶效验：偶
停止为,1 流控制：硬件
4） 在计算机的文件夹中找到文件 RETRIEVE.EXE，
然后用鼠标左键双击该文件，打开此软件 。
（ 5） 按 AP4面板上的 ON开机, 按 >>键把光标移到 OUTPUT
处按 GO键, 然后在计算机的键盘上按回车键 （ Enter）, 给下
载的数据取文件名, 取完文件名后按回车键, 随后按 AP4面板
上的 GO键, 这样数据就开始传输了 。 当数据传输完成后按计
算机键盘上的 Esc键可退出程序 。 然后按 AP4面板上的 EXIT键
回到主菜单 。
下载的数据可在 EXCEL软件中打开和编辑，下图为下载
的数据在 EXCEL中打开的情况 。
（七）冠层温度的测定
随着红外测温技术的发展，利用作物冠层温度的变化来
诊断作物水分状况将显得越来越重要。用红外测温技术诊断
作物缺水状况有着多方面的优势：测定快速，操作简便，不
干扰破坏样本，可以连续自动监测。
1,冠层温度法诊断作物水分状况的理论基础
植物冠层吸收太阳辐射能, 这种能量转换成热能, 如果
叶片不进行蒸腾活动, 该热量将会使冠层温度升高 。 植物蒸
腾将液态水转换成汽态水的过程要耗热使叶片冷却, 从而其
温度低于无蒸腾时所能达到的温度 。 如果水分供应充足, 作
物以潜在速率蒸腾, 水分蒸发将导致冠层冷却 。 当水分供应
逐渐减少时, 蒸腾量也在减小, 蒸腾消耗的能量减少, 感
（ 显 ） 热增加, 从而引起作物冠层温度的升高 。
2,冠层温度诊断作物水分状况的方法
（ 1）、冠层温度变异法
当土壤水分充足时，整个农田的土壤均处于湿润状态，如
果作物长势均匀，完全覆盖地面，则整个农田的冠层温度 Tc的
差异很小。随着土壤水分逐渐减少，由于土壤所固有的不均匀
性，灌溉和降水的分配以及土壤内根系的分布不均匀，就会使
土壤含水量分布不均匀，因而导致农田内冠层温度（ Tc）的差
异。 Gardner等指出玉米田的 Tc标准差高于 0.3℃ 就表明作物开
始缺水。
（ 2）,参考温度法（△ Tc）
土壤水分供应不足，将会引起作物冠层温度的升高，因此，
可以用充分供水农田的作物冠层温度与缺水农田的作物冠层温
度的差值指示作物水分状况。
（ 3）冠层－空气温度差（ SDD）法
作物水分亏缺指标 —日胁迫度（ SSD—Stress Degree
Day），它是中午的冠层－空气温度的差值（ Tc-Ta）。 Idso和
Jackson等 对小麦的研究表明随作物缺水程度的增加,SSD值增
大。因此可用来估测作物的水分状况。 Jackson等人将灌水周
期内每天的 SDD值（ SDD为负时即取为 0）累加，每当累计的 SDD
值大于或等于 +10.0℃ 时，即表明小麦需要灌溉。
（ 4）作物水分胁迫指数 （ CWSI－ Crop Water Stress Index）
作物水分胁迫指数 CWSI（ Crop Water Stress Index）是这
样一类使用作物冠层表面温度信息来监测作物是否遭受水分胁
迫的指标，同时它是这类指标中研究和应用最广泛的一个指标。
CWSI值有时会小于 0或大于 1，但它基本上在 0～ 1之间变化。
在晴天中午后的 1～ 2小时测定的值计算出来的 CWSI值越大，
说明作物缺水越严重。 CWSI是一个综合性很强的环境状况指
标，与许多环境因子如,净辐射、气温、水汽压、风、土壤水
分状况等都有关系，天气条件，特别是云的快速变化、风速
的变化都可引起 CWSI计算结果的较大误差，因为晴天和阴天
Tc（冠层温度）有较大的差异，而且此时的净辐射测算也不
准确，因此，天气条件的稳定性（如晴朗无云、风速变化不
大）决定了 CWSI测定结果的稳定性。
3、用冠层温度诊断作物缺水状况的适宜时间
用冠层温度诊断作物水分状况的适宜时间为从太阳中
午至气温和空气饱和差达到最高这一段时间（当地时间
12:00～ 15:00）
4,测定冠层温度的仪器
红外测温仪测定物体的表面温度，测温仪的光学元件将
发射的、反射的以及透过的能量汇集到探测器上。测温仪的电
子元件将此信息转换成温度读数，并显示在测温仪的显示面板
上。测温仪上的激光仅作瞄准之用。
? 红外系统的组成
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信
号处理、显示输出等部分组成。
测定不同的物体所选用的波段不同，测定作物冠层温度
所用波段为 8～ 14μ m。常用的型号有,TELATEMP MODEL
AG-42红外测温仪和 AG-110型红外测温仪（ LI-COR,USA）、
Raynger ST2X型红外测温仪（ RAYTEK,USA）,EK-2008型
红外测温仪（ NATURAL,Japan）等。
?红外测温仪的工作原理
测定时, 红外测温仪的工作波
段选择为 8～ 14μ m,作物冠层的辐
射率为 0.98。 测定时, 手持红外测
温仪与地面 （ 或冠层水平面 ） 约成
45o角 。 由于冠层温度的测量受太阳
方位角和作物种植方向的影响, 为
了消除这一影响, 在测量时每个处
理 （ 观测点 ） 应在不同方向读取 8个
数据, 然后取其平均值 。
?作物冠层温度的测定
510B型 AG多用红外测温仪的使用方法及操作步骤
510B型 AG多用红外测温仪的测量和控制系统由 4个部分
组成，它们分别为实时模式，数据采集模式，特殊功能和应
用软件包组成。
1）, 实时模式操作方法
当你一拿仪器，仪器电源已被接通，按中心 E键，仪器
将显示 Safety on，面板上即显示实时模式，实时模式显示
13种不同类型的数据，分别为作物缺水指标（ CWSI）、红
外表面温度（ IR）、相对湿度（ RH）、干球温度（ DB）、
温度差（ DT）、饱和差 (VPD)、太阳辐射（ SOL）、作物
参数截距和斜率（ I&S）、农场名（ Farm）、大田名
（ field）、田块名（ plot）、作物名（ Crop）、作物缺水指
标的平均值（ AVG）及电池寿命的百分数（ BATT）。各种
类型的数据显示顺序为：
（ 1） 当第 1次打开仪器时, 在面板上将会显示作物参数 I和
S值, I表示目前用于计算 CWSI的截距, S则表示斜率, 该仪
器有 8种作物的参数已内设, 可供测量者选用 。
（ 2） 仪器的下 1个读数为作物水分胁迫指数 CWSI和红外表
面温度值 （ IR） 。 以下按 Up和 down,可帮助测量者读取其
它不同类型的数据 。
（ 3） 按下 down健, 将显示 CWSI和相对湿度值 （ RH） 。
（ 4） 若再接 down 键若干, 仪器将会分别显示 CWSI／ DB，
CWSI/DT,CWSI／ VPD,CWSI／ SOL,CWSI／ I＆ S，
CWSI／ BATT,CWSI／ Farm's,CWSI／ field,CWSI／
plot,CWSI／ Crop,CWSI／ AVG,其中 CWSI／ AVG为一
个 2秒平均的 CWSI,最后再若按下 down,返回 CWSI／ IR形
式 。
2）, 数据采集模式操作方法
数据采集模式由 7个子模式组成，分别为恢复数据，产生
Farm，产生 Crop，输入时间，装载记录、输入记录和删除
记录等组成。
（ 1） 通过按 Index键可得到一系列阅读数据采集控制信息,
包括恢复数据记录, 农场名, 田间名, 小区名及作物名,
其名称的恢复和改变通过按键 Enter和 UP来选择, 在开始
数据采集模式中, 必须按 Index键, 使仪器释放内存, 该设
备有 1个内存条, 大约存取 8000Byte字节, 包括内存有数据,
农场和作物等三方面的内容 。
（ 2）当 Safety为 Off状态和板机按下时，实时模式的读数
被传递到数据采集器中并储存，板机用于滚动实时模式的
所存数据 。
（ 3） 当按中心或, E”键时, 仪器会显示为 Safety on或
Safety off状态, 按 UP或 down健改变它为 safety on,现在
当板机抽出时, CWSI和其它变量会储存到采集器中, 数据
采集器可贮存大约 400套数据 。
（ 4）当开始测量之前，须先检验 Farm,field,plot，
crop标示号，一旦检验完成有关的 Crop标示号就可用于检
验和输入作物的截距和斜率。
（ 5）有关输入时间，装载输入和删除记录的操作步骤类
似。
3）, 使用注意事项
（ 1） 红外测温仪是一个精确设备, 切勿碰撞仪器前端红外
接收部分, 同时要注意仪器防潮 。
（ 2） 绝对不能把传感器对准太阳, 这会损坏红外传感器 。
（ 3） 要确保在测定时电量要充足, 否则测量结果有误差 。
（ 4） 在连接充电器之前, 确认 15针正确插入 。
510B型 AG多用红外测温仪
三、叶面积的测定
1,长, 宽乘积法
（一）常规测定法
仪器设备：烘箱、三角板、米尺、电子天平、大信封若干等。
小麦, 玉米, 水稻均可用叶片的长宽乘积, 再乘以适
当的系数而测得, 不同的品种所取的系数会有差别 。 如多
数小麦品种可用 （ 长 × 宽 ） ÷ 1.25的公式测得叶面积 。 棉
花也可用对角线自乘再乘以适当的系数求得 。 可用下列方
法求系数：
S=axy
S0:WO =S:W
S=(S0W)/W0
a=S/(xy)
2,称重法
取有代表性的植株叶片量得面积后作为样叶放在大信
封中, 然后将各处理要测的叶片分别装在大信封中, 烘干
称重, 根据其干重多少折算出各自的叶面积 。
S0:W0=Si:Wi
0
0
W
WSS i
i ?
式中,S0 —样叶面积,cm2；
W0 — 样叶干重，克；
Si — 所求处理的植株叶面积,cm2；
Wi — 所求处理的植株叶片干重，克。
（ 二 ） 叶面积测定仪
此法利用积分原理, 以数字显示, 速度快, 准确, 方便 。
叶面积测定仪分手持和台式两种 。 手持测定仪小巧, 轻
便, 可带至田间进行不离体测量 。 台式测定仪测孔较宽, 可测
较大的叶片, 也较精确 。
1,LI-3000A便携式叶面积仪
由微处理器控制的读数控制
台和 LI-3000传感器头部组成 。
控制面板及显示部分
主要操作步骤：
?把传感器探头连接到主机上，
检查仪器是否工作正常,若电
量不足需充足电后再使用。
?打开电源开关，选择有代表性
的植株，从上往下或从下往上测
定各叶片，测定时整个叶片必须
通过探头的扫描器，测定时还必
须用左手捏住探头上的拉线。让
拉线随叶片长度方向一起移动。
?测量的叶面积结果可储存在主
机中，可将多片叶的面积累加后
储存，可储存叶片长度、平均宽
度、最大宽度。能储存 2400个读
数。
?通过 RS-232接口可把数据传输到计算机或打印机。
2、其他型号的叶面积仪
3、冠层分析仪
AccuPAR 冠层分析仪
四、气象要素的测定 -自动气象站
在作物灌溉试验的研究中，在分析试验数据时也往往
需要一些气象资料如温度、湿度、日照、降雨等，因此，
有必要了解各项气象要素的测定方法。目前许多单位都采
用自动气象站来自动采集和储存这些气象要素。
自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观
测和资料收集传输的气象站，通常有以下三种形式：
（ 1）有线遥测自动气象站：仪器的感应部分与接收处理部
分相隔几十米到几公里，其间用有线通信电路传输。
（ 2）无线遥测气象站：又称无人气象站。它包括测量系统、
程序控制和编码发射系统、电源三部分组成。
（ 3）便携式自动气象站。
（一） 国产的自动气象站
1,CAWS600系列
北京华创升达高科技发展中心研制的系列自动气象站按
功能模块方式分为,CAWS600B（ 基本型 ）, CAWS600S（ 标
准型 ） 和 CAWS600SE（ 扩展型 ）, 可提供给用户良好的性价
比选择 。
本产品是面向非气象业务部门的小型化, 公众型, 便携
式自动观测系统, 它具有简单, 可移动的显著特点, 软件服
务功能非常强大 。 本产品可以测量温度, 湿度, 气压, 蒸发,
雨量, 风向, 风速, 太阳辐射, 紫外辐射等气象要素, 并能
进行 3小时天气预报 。
2,SAWS-1自动气象站系统
SAWS-1自动气象站系统由自动气象站、中心站和数据
设备三大部分组成。自动气象站是用于气象数据的采集、计
算处理和存储的设备。它既可以单独作为基本气象要素测量
的自动站，也可与具有数据收集功能的中心站及数据传输系
统结合在一起，作为气象数据收集系统网络的一个终端站。
? 中心站则是气象数据收集和处理中心。
? 数传设备提供自动气象站与中心站之间的数据通讯信道，
组成一个专用数据通讯网。
? 本系统是一个先进的，功能齐全的自动遥测系统，可以测
量温度、湿度、气压、风向、风速、雨量等六个基本气象要
素。
（ 二 ）, 外国生产的便携式自动气象站
1,Nova自动气象站 （ 美国 ）
?符合 MO（ 世界气象组织 ） 和 NWS
（ 美国气象局 ） 技术规范
?即插即用功能； 12bit模数转换
精度；
? 128K不丢失存储（ 6个传感器每
15分钟记录一次，可记录 45天）
256/512K存储可选。
? 电池、电源和太阳能多种供电方
式可选（工作电压 10-16 DCV）；
? 高精度数据采集器，各种最新技
术的传感器任意选择：
2,WS02 自动气象站（ 英国）
?方便携带, 防水设计；电池供电；
?内存可扩充至 128K；标准 RS232接口；
?通道可扩展到 60个, 与传感器连接方便；
?内置多种标定曲线, 适用于大
多数传感器；
?智能模块化, 配置极其方便,
具有数据保护措施；
?Windows 版数据处理软件
?多种供电方式, 主电源, 电池
或太阳能；
?传感器非常齐全。
3,AWS自动气象站
澳大利亚生产的 AWS系列自动气象站由采集器 （ Starlog Data
Loggers或 SL5 系列数据采集器 ）, 各种传感器和安装支架组
成 。
(1),用途
?安装方便，可用来监测风速、风向、空气温湿度、气压、雨
量、辐射等环境参数。
?用户可选择可充电蓄电池或太阳能面板供电。
?气象站数据采集器中内置程序，带有标准 RS232 接口，其的
最大特点是, 即接即用,,传感器连接方便，无须分通道进行
连接和设置，数据采集器可自动识别传感器类型，数据下载无
须专门软件，用 Windows 自带的, 超级终端, 即可进行数据采
集。
（ 2）、主要组成,
SL5 系列数据采集器,512K 内存,P&P 接口，内置采集程
序，蓄电池或太阳能供电；
AN2 风速传感器：测量风速；
WD2 风向传感器：测量风向；
TA1 空气温度传感器：测量空气温
度；
HU1 空气相对湿度传感器：测量空
气相对湿度；
SS4 传感器护罩：保护空气温、湿
度传感器，防辐射干扰；
附件：安装支架及传感器安装附件。
（ 3）、可选件：
PAR 辐射传感器：测量 400-700nm 波长的辐射量；
SR2 太阳辐射传感器；测量 400-950nm 短长的总辐射量；
RG2 雨量传感器：测量降雨量；
BP1 气压传感器：测量大气压；
TS1 土壤温度传感器：可埋式，埋入测量不同深度的土壤
温度；
SM1 土壤湿度传感器：可埋式，埋入测量不同深度的土壤
水势；
Gropoint 土壤湿度传感器：可埋式,TDR 原理，埋入测
量不同深度的土壤含水量；
LW1 叶面湿度传感器：测量叶面湿度；
EV2 自动蒸发皿：测量蒸发量。
（ 5）、基本操作步骤
1）安装
2）采集软件的编辑
3）把编辑好的采集软件传输到采集器（ Starlogger）
4）采集器与采集板上数据线的连接
5）数据的下载
Thank you very much!
研 讨 内 容
? 土壤水分物理性质
? 作物生理指标的测定
? 叶面积的测定
? 气象要素的测定 —自动气象站
一、土壤水分物理性质的测定
? 土壤含水量
? 土壤容重
? 田间持水量
? 凋萎含水量
（一）土壤含水量的测定
土壤含水量是进行灌溉试验必测的项目，它是计算作物
需水量或耗水量以及确定灌水时间和灌水量的重要指标。土
壤含水量可用重量含水率（或称土壤绝对含水率）表示，也
可用容积（体积）含水率和土壤相对含水率表示。
土壤容积含水率 =土壤重量含水率 × 土壤容重
土壤相对含水率（ %） =土壤含水率 /田间持水量
在灌溉试验中土壤水分控制的上、下限常用土壤相对含水率
表示。
土壤含水率的测定一般采用烘干法、中子仪、张力计和 TDR
法测定。
1、烘干测定法
仪器设备：
土钻、铝盒（已知重量和编号）、烘箱、
剖面刀和电子天平（或分析天平）
仪器准备 取土 称重 烘干 称重 计算
操作步骤：
?仪器设备准备
检查天平、烘箱是否工作正常？土盒编号称空盒重，填好
不同处理取样地点、取土层次及其土盒编号。
?取土
选代表性点、确定测定深度、分层次取土。
?称重
取好土后迅速带回室内称重（盒 +湿土重）。
?烘干
把盒盖打开，依顺序排好放入烘箱中。将烘箱的温度调
在 105 ℃ ~110℃,烘 8小时左右。
? ? ? ? %1 00
(( 02
21 ?
??
???
盒重）盒重）烘干土重
盒重烘干土重盒重湿土
PP
PP土壤含水量 =
?称重
烘干后,则需迅速加盖待冷却后称重 （盒 +烘干土重）。
?计算
把所称结果填表，然后按下列公式计算土壤含水量。
土壤水分测定成果表
烘干法优点,精确，仪器测定法常用取土烘干法来标定。
缺点,比较费劲，测定速度慢。
注意事项,拣出石子、植物的根；取样地点不同造成结果的差异。
中子法是目前测定土壤含水量较先进的方法之一。此方
法不用取样，不扰动土壤，不受水分物理状态（如冰冻、结
晶水）的影响，铝导管埋好后，可以长期使用，测量速度快。
缺点是不能测定表层土壤水分，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谨慎
操作。
测定原理：
利用中子热化原理, 快中子源发出的中子在遇到氢原
子后, 失去部分动能转化成慢中子, 仪器根据测出的慢中子
数量计算出被测物含水量 。
2、中子仪测定法
组成：
?探头：由快中子源（ 50毫居里镅 -241/铍源）、一个慢中子
检测器及探头屏蔽匣
?计数器、液晶显示器：监测被测物散射的慢中子通道
操作步骤：
测定导管的安装 中子仪检查 标定 田间测定
选择直立的、薄壁（ 0.03㎝ ）的，管径略大于中子源探
头的管材，截成所需的长度，管底密封并略呈锥形以便入土，
管口的密封盖要便于装卸。用专用土钻垂直打孔，导管周围
灌泥浆填实。一般在测坑的对角线上埋设 2根导管，管口高于
地面 10cm左右。
?测定导管的安装
? 测前中子仪的检查
主要是电池状况及电路的检查 。
检查电池状况的目的，主要是避免在低电池状态下工作从
而获得不正确数值，使用 CPN－ 503中子仪时，它的低电池状
态标志为, L”并以 1秒钟的速率闪烁，遇此情况需充电后再测
定。
仪器电路的检查可通过标准计数的标准差来检查，一般标
准计数读 10次，取 10次的平均数（ ） 及平均数的平方根
（ ），若 10次读数有 7次的读数值在平均数加减平均数的
平方根范围内，即在（ + ） -（ - ）范围内，说
明仪器的电路正常，若其在此范围内的数值比小于或大于 0.7
，可能是电路的高压部分变坏或已腐蚀；也可能是供电滤波
器开始变老或破裂，上述状况必须排除后方可使用。
sR
sR sRsR
sR
sR
sR
键盘布局：
CPN CORP Model DR 湿密度 干密度 水分
记录 调出 打印
项目 标准数 格式启动 清除 跳步 输入
单位 时间 标定
湿密度,D-WET 干密度,D-DRY 水分,WATER
单位,UNIT 时间,TIME 标定,CALIB
记录,LOG 调出,RCL 打印,PRINT
项目,MENU 标准计数,STD 格式,FMT
启动,START 清除,CLEAR 跳步,STEP 输入,ENTER
显 示 作 用
READY
?
l
说明探测针准备好操作
左下角的小数点表示电源电压低于正常值
左面字符显示棒状，键盘无作用，表示截
断状态。
助记符 含 意 转换系数
CT
RO
PF
GC
IF
CC
%V
单位时间（ 16秒）内的计数值
计数比（计数值 /标准数）
每立方英尺土壤中，水的磅数
每立方厘米土壤中，水的克数
每英尺深的土壤中，水的英寸数
每 30厘米深的土壤中，水的厘米数
水的百分容积
无
无
62.428
1
12.0
30.0
100.0
?标定
?标准计数的测定
标准计数是探头屏蔽匣内持常数的高密度氢原子与中子源
放射的快中子碰撞后的慢中子计数, 由于碰撞是随机的, 因此
标准的慢中子数也是随机的 。 它是任何情况下进行中子仪测定
的第一步 。
CPN－ 503中子仪的测定方法是将中子仪坐于防护箱盖的
方形槽，打开开关后，在预先选择的时间内显示读数，记下读
数后，重新启动开关就可以重新获得读数，一般读取 10次求出
平均值。
中子水分仪测定的相对计数率（ Ri／ Rs=R） 与土壤含水量
之间的标定关系主要受下列因素的影响：通路管材料和种类、
土壤容重、土壤化学成分。当中子水分仪在不同类型土壤上测
定时就不能使用同一条标定直线，标定中子水分仪已经有 3种
方法, 样本法、剖面湿润法、双探管 -γ 密度计结合法。
中子水分仪的标定关系为：
θ v =a+bR
为了提高精确度，可分土壤层次标定。每层得出一条标
定直线关系。
?田间土壤含水量的测定
1） 中子探头高度的调整
根据要求确定测定深度, 如田间各土壤剖面的
测深一致只需做一次调整, 如各剖面测深不一,
则必须测前临时调整 。
如测定管的管口距地面的高度一致时, 则当中子
坐于测管之上时, 中子探头与地面的距离 OS即为
确定值 （ 如不是确定值可具体量出 ）, 在电缆上
确定一点 B使之与电缆基部 A 的距离 AB=OS。 B相
当于探头处在地面高度时的电缆刻度 。
2） 各层土壤含水量的换算
把探头下放在适当深度, 并按启动 START键, 就可以取
得数据 。 在此之前, 必须选定单位, 时间和标定曲线 。 各层土
壤的慢中子计数一般取两次读数的平均值 （ ） 再求出其与平
均标准计数 （ ） 的比值 （ R）, 根据 θ v =a+b 或 θ v=a+bR
求出相应的 θ v。
iR
sR
iR
CPN503DR中子仪
4301/4302中子仪
（美国产）
3、张力计法
张力计是测定土壤吸力的一种仪器。张力计又叫土壤湿度计、
负压计等。
?分类
当陶土头插入被测土壤后，管中的纯自由水便通过多孔陶
土壁与土壤水建立水力联系。由于仪器中自由水的势值总是
高于非饱和土壤水的势值，因而管中的水很快流向土壤，并
在管中形成负压。随之，该负压值便由与管相连通的压力计
表示出来。当仪器内外的势值达到平衡时，由压力计表示的
负压就能测得土壤水（陶土头处）的吸力值。
?原理
U型水银负压计、机械指针式张力计、电信号张力计。
1、水柱型 2、水银柱型 3、负压表型
水柱型：测点处土壤水基质势
水银柱型：
负压表型：
zm ???
HGm zz 6.13???
zwpm ?? ??
张力计测头的埋没方式：直插式、斜插式和暗埋式三种
?安装
① 安装张力计测头时, 先在孔中注入泥浆, 以保证陶土头与
周围土体之间的紧密接触 。
② 各联结处要保证接牢, 以防漏气 。
③采用暗埋式时，调试完了之后要填土，填土要仔细，切勿
将联结处拉断。
?调试
① 往水银槽内注入水银, 约占水银槽容积的 2/3,并调节观测
板水平 。
② 无气水制作：将当地的水煮沸约 3分钟之后注入容器中 (如
医用盐水瓶 )加盖密封, 冷却后即可使用, 随制随用 。
③注水除气处理：注水除气处理是张力计调试的关键步骤。
2500S电子张力计
（法国）
Soilspec电子张力计
（澳大利亚）
负压计在使用前要检查，连通管各部分应密封良好，充满无
气水后，管中气泡应排出干净。
缺点,测定范围较窄（ 0-0.8bar)。
电信号张力计（美国）
4,TDR法
时域反射仪（ TDR）是 80年代发展起来的快速准确测定
土壤容积含水量的仪器，它可以定点定位地、周期反复地测定
土壤容积含水量的变化。由于它具有许多优点，如无核辐射，
与称重法测定土壤含水量相比，它极其快速，与土壤类型没有
关系，又不大受温度和压力的影响，因此，它已成为土壤水分
测定的一项重要的新工具，得到了国际上的公认。 TDR的另一
个用途是通过测定土壤电导率而测出总盐量。
近年来国内外开发了不同类型的利用 TDR原理测定土壤
水分的仪器。
原理：
TDR是根据探测器发出的电
磁波在土壤中传播的速度依赖于
土壤的介电特性和土壤含水率而
设计的 。 它通过测定电磁脉冲的
传播速度, 求出介电常数 Ka,再
根据内部 Ka与体积含水率 θv之间
的标定曲线求出体积含水率 θv。
(1)探针型的 TDR测定仪
早期有代表性的仪器,TRASE多点土壤水分监测仪
组成：
?主机：电源、电磁波发生器、内存板、显示器和操作控制板
等组成的部分。此外读数 LCD显示 (256× 128)，可灵活调整
参数，自带 RS232口和多工口 。
?土壤湿度传感器：
波导探头：分表层型
和可埋型（包括带涂
层）
TDR探针在土壤剖面中可垂直放置、水平安放或任意放置，
各种放置形式都可以给出探针长度的平均含水量。
注意,探针与土壤必须密切接触。
可埋式探针的埋设：
缺点,可埋式的探针测定时有时出现读数为 0的状况，有可
能因土壤失水收缩，使得土壤与探针接触不良所致。
如德国产的 TRIME-IPH管式土壤含水量测试仪。 利用
TDR原理，根据探测器发出的电磁波在不同介电常数物质中
的传输时间的不同，计算出被测物含水量。
?T3管状探头：圆柱式探头外包 PVC
塑料外壳，四个弹性铝条为 TDR波
导体
?P3表层探头：三柱插针式
?FM水分表：可离线式读出探头水
分测量值
?探管：由 TECANAT塑料制成
组成：
n 长度：最大 3米
n 内径,42毫米
n 外径,44.3毫米
（ 2）管式 TDR土壤水分测定仪
读数表（存储器、采集器）
?操作步骤：
选点钻孔埋管 安装软件 田间测定 下载数据
钻孔埋导管
?安装软件：
?Microsoft ActiveSync,通讯软件，实现采集器与 PC的连接。
?pilot-control：采集器中控制测定的软件、数据下载软件。
?田间测定
把探头与采集器连接起来，轻
压弹性铝条把探头放入测管中
的所测部位，分层测定。
打开采集器显示屏的开关，点
击屏幕右上角的 Start，出现主
菜单，然后点击 Trime-pilot-
control进入测定界面。
点击 NEW新建文件名，然后选择储
存位置 IPAQ File Store。然后点击 Ok。
? 创建新的测量文件
?创建测量地点的名称
点击 Meas.下的 New创建测量地点的
名称。点击 Del是删除测量地点文件。
然后点击 Meas.出现下面的界面。
?测定
点击 Meas.出现右面的界面，然后点击 Start开始测定，等
待 11秒后出现测定结果。
然后点击 OK储存数据。
然后把探头放在下一
层次再按上面的步骤
进行测定。
? 数据的下载
通过连线把采集器与计算机连接起来。然后点击 PC-Pilot-
Control。
CMP管式土壤水分测试仪（美国）
?探头：圆柱式
?读数表：可随时读出探头水分测量值，
并存储和下载数据。
?探管：由 PVC塑料制成，成本低。
?土钻直径 1.75 inches (44.45 mm)，探管
内径 2.00 inches (50.8mm) 外径,60mm
?重复性,± 0.24%Vol,
?测量范围,0 - 60%Vol,
?探头测量有效区域,4“（ 101.6mm）高，
直径 10”(254mm)圆组柱体的平均含水量。
?可存储 10000个数据
?自动记录测量时间和日期
?超大液晶屏显示
（二）土壤容重的测定
土壤容重, 是指土壤在自然结构状态下单位体积土壤的重
量 。 以克 /厘米 3或吨 /米 3表示 。
土壤容重数值本身可以做为土壤肥力指标之一 。 一般讲土
壤容重小, 表明土壤比较疏松, 孔隙多, 保水保肥能力强 。 反
之, 土壤容重大, 表明土体紧实, 结构性差, 孔隙少, 耕性,
透水性, 通气性不良, 保水能力差 。
土壤容重是计算田间灌水量、作物耗水量不可缺少的参数
之一。
土壤容重还可以用来计算土壤的孔隙率和空气含量，换算
土壤中相对含水率和计算土层中养分的基本的数据。测定土壤
容重的方法一般采用环刀法。
仪器设备：
容重为 100立方厘米带有编号的环刀。
天平（感量 0.1克称重 200克）或电子天平（ 0.01g）。
小铁铲、剖面刀、皮尺、木棰、凡士林，测含水率的全套设备。
操作步骤：
?挖一剖面坑。 其深度达到测定
所需的深度，剖面坑长、宽以
操作方便为宜。一般是每一层
取一容重，重复三个环刀，若
层次很厚，则可以隔 20-30厘米
取一次。
?先将剖面削齐铲平，用带有环
套的环刀垂直压入逐层土内，再用剖面刀挖掘周围土壤取出环刀。
?结果计算：
式中,S—烘干土壤容重 （ 克 /厘米 3）
V—环刀体积 （ 100厘米 3）
WS—环刀筒内干土重 （ 克 ）
V
WS s?
将粘附在环刀外面的土除去，用削土刀细微地切去环刀两端
多余的土，使土壤恰和环刀齐平，两端盖好盖子，按土层和
环刀编号记录下来。取环刀时按划定的层次自下而上的取样。
?将环刀内的土壤全部无损地移入巳知重量的铝盒中，烘干至
恒重。 或从环刀内取一部分土壤放于已知重量的铝盒中，烘
干至恒重。求出土壤含水量后，再将环刀内的湿土用下列公
式换算成干土。
1 0 0%
1 0 0
?
??
）土壤含水量（重量
湿土重湿土换算成干土重
(三）田间持水量的测定
田间持水量一般都直接在田间用围框淹灌法测定。田间测
定有困难时，亦可采取原状土样在室内用威尔科克斯（ Wilcox）
法测定，其结果常比田间实测值约小 2－ 3%，然其方法远较田
间测定简便。
田间测定 （围框淹灌法）
在田间，经过大量降雨或灌水使土壤饱和，待排除重力水
后，在没有蒸发和蒸腾的条件下，测定土壤水分达到平衡时的
含水量。地下水埋深大于 3m的土层所保持的主要是毛管悬着水，
系真正的田间持水量。当地下水位浅到测定土层处于毛管支持
水范围时，地下水位越浅，测得的田间持水量值越大，故报告
测定结果时必须注明地下水的深度。
主要仪器：
木框正方形, 框内面积为 1m2，
框高 20－ 25cm,下端削成楔
形, 并用白铁皮包成刀刃状,
便于插入土内 。
提水桶；铝盒；土钻；铁锹；
l／ 100天平；干燥箱；塑料布
（ 正方形, 面积约为 5m2） ；
青草或干草；米尺；木板等 。
操作步骤：
?选择测试地块。 在地块中央插入木
框，一般插入 10cm深（或达犁底层），框内为测试区。在
其周围筑一正方形的坚实土埂，埂高 40cm，埂顶宽 30cm，
框与土埂间为保护区。
?在测试区附近挖一土壤剖面，观察土壤特征，按发生层次在
剖面壁采样测定各层土壤自然含水量、容重和比重。根据测
得的土壤含水量算出待测土层（约 1米左右）中的总贮水量，
再求出待测土层全部孔隙为水充满所需补充灌入的水量。为
了保证土壤湿透并达到预测深度，实际灌水量将为计算出的
水量的 1.5倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量：
Q=H（ a－ W） × dv× S × h
式中,Q ——灌水量, m3；
a——土壤饱和含水量, %;
W——土壤自然含水量, %；
dv ——土壤容重, g/cm3;
S——测试区面积, m2；
h——土层需要灌水的深度, m；
H—— 使土壤达饱和含水量的保证系数。
?灌水前, 在测试区和保护区各插厘米尺一根 。 灌水时为防止
土壤冲刷, 应在灌水处铺垫草或席子 。 先在保护区灌水, 灌到
一定程度后立即向测试地块灌水, 使内外均保持 5cm厚的水层,
一直灌完为止 。 灌水渗入土壤后, 为避免土表蒸发, 可在上面
覆盖青草或麦秆, 再在草上盖一块塑料布, 以防雨水淋入 。
?轻质土壤在灌水后 24小时即可采样测定, 而粘质土壤必须经
48小时或更长时间才能采样测定 。
?按木框的对角线位置掀开土表覆盖物, 用土钻打三个钻孔,
每个钻孔自上而下依土壤发生层次分别采土 15—20g放入铝盒,
盖上盒盖, 带回实验室测定含水量 。
?以后每天测定一次, 直到前后两天的含水量无显著差异, 水
分运动基本平衡时为止 。 一般砂土需 l－ 2昼夜, 壤土 3—5昼夜,
粘土 5－ 10昼夜才基本达到平衡 。
结果计算,
计算某一土层的田间持水量, 只需在该层逐次测得的土壤含水
量 %中取结果相近的平均值即可 。
在计算整个土壤剖面的田间持水量时, 由于土壤各层次的厚度,
含水量和容重各不相同, 应当用加权平均法来计算 。 计算公式
如下：
田间持水量,%=
nvnvv
nvnnvv
hdhdhd
hdWhdWhdW
???
???
??
??
2211
222111
式中 W1,W2…… Wn—各层土壤含水量, %；
dv1,dv2…… dvn—各层土壤容重, g/cm3；
h1,h2…… hn—各土层厚度, cm。
(四）凋萎含水量的测定
凋萎含水量，亦称凋萎系数。是指作物凋萎时的土壤水分，
可作为掌握墒情时的参考，但不能作为灌水的依据。
测定方法：分直接测定法和间接测定法二种。
1、直接测定法
在皿中栽种正常生长的植物, 观察时停止水分供给, 直到
植物在密闭充满水蒸气的条件下也不能恢复原状时的土壤含水
率, 称为植物的凋萎系数 。 因用此法测定比较困难, 一般采用
间接测定法 。 即用最大吸湿量乘上一个经验系数 （ 1.25～ 2.0）
作为植物凋萎含水量的近似值 。 最大吸湿量是指干燥状态的土
壤颗粒, 置于饱和水气中, 土粒周围吸收的水分, 也叫吸湿水 。
这种水受土粒吸附的力很大, 不能为作物吸收利用 。
2,间接测定法：
?仪器设备,
干燥器, 铝盒或玻璃称瓶, 凡士林, 硫酸钾 50克和分析天
平一架 （ 感量 0.01～ 0.001g） 。 测定土壤含水率的全套设备 。
?步骤：
（ 1） 取通过 1毫米筛孔的风干土 20克, 放到已知重量的铝盒中,
可重复 2～ 3个 。
（ 2） 在干燥器底部放入 100毫升的硫酸钾 （ K2SO4） 饱和溶液
（ 用 11～ 13克普通 K2SO4溶于 100毫升水中 ） 使干燥器内造成接
近 100%的空气相对湿度 。
（ 3） 把盛有风干土的铝盒 （ 或称瓶 ） 打开盖, 放入干燥器的磁
板上, 将干燥器口抹上一层凡士林, 盖紧, 放到温度变化小,
避光的地方 。
（ 4） 三天后开始称重, 以后每隔 2～ 3天称重一次, 直至恒重
为止 。 其重量为 （ W1） 。
（ 5） 把土样置于烘箱内烘干, 称重后重量为 （ W2）, 铝盒
重为 （ W0） 。
?资料整理与计算：
最大吸湿量 （ W吸 ） ％ = × 100%
用最大吸湿量的数值乘上经验系数 1.25～ 2.0，就可得出
各种作物的凋萎含水量的近似值。
02
21
WW
WW
?
?
二、作物生理指标的测定
植物组织含水量、叶水势、细胞液浓度、光合速率、蒸
腾速率、气孔导度或气孔阻力、冠层温度等。这些生理指标
与环境（如土壤水分）状况有密切的关系。
（一）, 植物组织含水量
利用水遇热蒸发为水蒸汽的原理，可用加热烘干法来测
定植物组织中的含水量。植物组织含水量的表示方法，常
以鲜重或干重 %表示，有时也以相对含水量 %(或称饱和含
水量％ )表示。
1、仪器
分析天平、烘箱 (或红外灯 )、坩埚钳、干燥器、称量瓶、
吸水纸、剪刀
2、操作步骤
（ 1）、自然含水量
1） 称量瓶的恒重 。 将洗净的称量瓶编号，放在 105℃ 恒温烘
箱中，烘 2小时左右，用坩锅钳取出放入干燥器中冷却至室温
后，在分析天平上称重 W1。
2）将待测植物材料（如叶子等）从植株上取下后迅速剪成小
块，装入已知重量的称量瓶中盖好，在分析天平上准确称取重
量，得瓶与鲜样品总量为 W2。
3)先用 100～ 105℃ 杀死组织后（约 20分钟左右），再在 80℃ 下
烘至恒重 (注意要打开称量瓶盖子 )。取出称量瓶，待其温度
降至 60～ 70℃ 后用坩锅钳将称量瓶盖子盖上，放在干燥器中冷
却至室温，再用分析天平称重,称得重量是瓶与干样品总重量
为 W3。
植物组织含水量测定记录表
编号 称量瓶重 W
1
瓶重 +样品鲜重
W2
瓶重 +样品干重
W3
4） 记录及计算
样品鲜重 Wf = W2-W1 样品干重 Wd=W3-W1
%100%% ???
f
df
W
WW）（占鲜重含水量
（ 2）, 相对含水量法 (或称饱和含水量法 )
此法是以植物组织的饱和含水量为基础来表示组织的
含水状况，因为作为计算基础的组织饱和含水量有较好的
重复性，而组织的鲜重、干重不太稳定（鲜重常随时间及
处理条件而有变化，生长旺盛的幼嫩叶子，常随时间而会
显著增加，所以要进行不同时期含水量的对比就不恰当）。
其简单的操作步骤如下：
取样求组织鲜重 Wf 饱和鲜重 Wt 组织干重 计算
2） 计算
%100%% ????
dt
df
WW
WW）水量的（组织含水量占饱和含相对含水量
1）, 先求得组织鲜重 Wf,然后将样品浸入蒸馏水中数小时,
使组织吸水达饱和状态 （ 浸水时间因材料而定 ） 。 取出用吸
水纸吸去表面的水分, 立即放于已知重量的称量瓶中称重,
再浸入蒸馏水中一段时间后取出吸干外面水分再称重, 直至
与上次重量相等为止 。 此即为植物组织在吸水饱和时的重量,
称为 饱和鲜重 Wt。 再如同上面的方法将样品烘干, 求得 组
织干重 Wd。
不同植物，不同部位，不同年龄及不同时刻的组织，水
势都有一定的差异；土壤条件及大气条件等外界因素对植物
组织的水势也有很大影响。
测定方法, 小液流法和压力室法
（二）植物组织水势的测定
1、小液流法
水从水势高处流向低处 。 植物体细胞之间, 组织之间以
及植物体和环境间的水分移动都由水势差决定 。 当植物细胞
或组织放在外界溶液中时, 如果植物的水势小于溶液的渗透
势 （ 溶质势 ）, 则组织吸水而使溶液浓度变大：反之, 则植
物细胞内水分外流而使溶液浓度变小；若植物组织的水势与
溶质的渗透势相等, 则二者水分保持动态平衡, 所以外部溶
液浓度不变, 而溶液的渗透势即等于所测植物的水势 。
其缺点,测定速度很慢，不适宜大批样品的测定
目前主要采用压力室法测定植物组织的水势。
2,压力室法
植物水势压力室用于测量植物整片叶或枝条的水势。其
原理是将叶片或枝条夹在仪器样品室，通过气体加压，观察
第一滴组织液渗出时的压力。
原理：
仪器及组成：
3000或, 3005型植物水势压力室 （ 美国 ）, ZLZ-4压
力室 （ 兰州大学 ）
系统组成包括：样品夹、压力室、氮气罐、压力表、压力
调节阀、样品准备台等
仪器的准备 取样和装样 加压测定
操作步骤：
3005 型 压 力 室
?仪器的准备
用高压金属软管通过过渡接头把贮气瓶与仪器连接好。打
开仪器箱，取下压力室盖，按测定材料的需要安装好相应大
小的孔（逢）金属垫片和橡胶密封垫。关闭进气阀和排气阀。
为了避免仪器加压过高时引起压力室升温和空气变干的影响，
可用湿润的纱布块放在压力室底部（注意不要堵塞进气孔）
或罩在材料上。
?取样和装样
用小刀切取供试样品（枝条、具柄叶片、禾本科叶片或
小苗地上部分），叶柄和枝条应有多于 3厘米的长度用于固
定到密封垫上。试样如不能立即测定时，应迅速将其装入塑
料袋或湿润的纱布内放入带盖的瓷盘中防止水分散失。材料
的切面应力求平整，否则应再作一次薄的垂直平滑切割。将
它穿过盖上的孔（逢）使切割端露出几毫米，转动具有把手
的压帽将材料夹好，要做到密封又不损伤材料这需要操作经
验。
?加压测定
打开贮气瓶阀少许（不宜开得过大），轻微打开进气阀
使压力室压力慢慢的上升，并用发光放大镜在压力室上部旁
边从 35o处观察材料切面。当切面呈现湿润时立即关闭进气
阀，从精密压力表上记下读数，这时压力表上的数值即为植
物组织的水势。 操作中如密封垫因未压紧漏气时，可轻轻将
压帽进一步拧紧到不漏气为止。
压力室盖读数结束后，打开排气阀使压力室的气体洩出，
精密压力表指针回到零处，打开室盖取下材料，关闭排气
阀，进行下一次测定。工作结束后关闭贮气瓶阀门，把仪器
中的气体放尽，作好清洁工作，把箱盖盖好。
?注意事项
?压力室盖一定要关闭到位 。 测量完后要排放完压力室内的
气体后方可打开室盖更换样品 。
?操作时切记不要把手和脸放在压力室的上方，避免因疏忽
未盖好压力室盖或材料未固定好发生滑出造成损害。
?加压速率不应过快, 过快会因传导滞后效应使得到的结果
偏高 。
?仪器上的精密压力表, 经过一段时间使用后, 应按说明校
验 。 仪器注意轻搬轻放, 强烈振动影响仪表精度 。
? 仪器勿超压使用，当疏忽超压时，安全阀会发出泄气声，
应立即停止加压。
指针式
数字液晶式
自动测
量、记
录和存
储数据
(三 )细胞液浓度的测定
植物组织细胞液浓度的大小，与植物的水分代谢、生长
和抗性以及外界水分条件等方面均有很大的关系。当植物缺
水时，叶肉细胞液浓度首先增高，细胞液浓度越大，说明植
物组织中的水分含量越少，外界的供水状况越差。测定细胞
液浓度的仪器一般用手持糖量计和阿贝折射仪。
?原理：
根据光学原理，当光线从某种透光介质射入密度不同的另
一介质时，其方向便发生改变（即折射或折光）。由于折光
率（入射角正弦与出射角正弦之比）随介质的种类及浓度而
异，亦随温度而变化。因此，在同一温度下，可以鉴别不同
物质或同一物质的不同浓度 。
?仪器用品
手持糖量计或阿贝折射仪、
榨汁钳、打孔器、温度计、拭
镜纸、小滴管等 。
手持糖量计
?操作步骤：
检查仪器
榨取汁液
取液观测
读数校正
?检查仪器
掀开照明盖板，用拭镜纸仔细擦净折光棱镜（注意勿划
伤镜面），用蒸馏水校正零点（蒸馏水浓度为零），观测视
场中的明暗分界线是否对正 0%刻度线。若有偏离。可用小
螺丝起子旋动校正螺丝，使分界线准确指于 0%处，然后用
拭镜纸擦干镜面上的水分，准备进行试样测定。
?榨取汁液
如待测作物样品为多汁的大型果实 （ 如番茄, 梨等 ） 或
块根, 块茎, 可将表面的泥土拭净, 用打孔器在待测部位打
出圆柱状组织, 切下适当的小块, 置于榨汁钳上榨汁 。 小型
多汁材料直接榨汁即可 。 如测定作物叶片汁液浓度, 则最好
在田间进行, 选取有代表性植株, 将待测叶片上的尘土擦净,
取下后迅速将叶片折叠成方块状, 用榨汁钳榨出汁液 。
?取液观测
滴 2～ 3滴汁液于折光棱镜的镜面上, 合上盖板, 使溶液遍
布于棱镜表面, 对向光源或明亮处 。 调节目镜视度圈, 使视
场内明暗分界线清晰可见, 其明暗分界线相应的读数即为试
液浓度 （ 即含糖量的 %） 。
?读数校正
观察记录完毕后，再用蒸馏水将棱镜上的汁液冲洗干净，
用拭镜纸擦干。鉴于一般仪器均系依标准温度（ 20℃ ）设计
而成，在非标准温度测量时，如要获得准确数据，则应进行
修正。即利用温度修正表（见仪器说明书中的附表），在原
有的读数上，加上（大于 20℃ 时）或减去（小于 20℃ 时）测
定温度时的修正值，即得正确读数（附表 1）。
注,阿贝折射仪的设计原埋与手持量糖计相同，具体使用方
法可参看仪器说明书。
附表 1
温度
° C
浓度（ %）
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
读
数
中
减
去
0.50
0.46
0.42
0.37
0.33
0.27
0.22
0.17
0.12
0.06
0.54
0.49
0.45
0.40
0.35
0.29
0.24
0.18
0.13
0.06
0.58
0.53
0.48
0.42
0.37
0.31
0.25
0.19
0.13
0.06
0.61
0.55
0.50
0.44
0.39
0.33
0.26
0.20
0.14
0.07
0.64
0.58
0.52
0.46
0.40
0.34
0.27
0.21
0.14
0.07
0.66
0.60
0.54
0.48
0.41
0.34
0.28
0.21
0.14
0.07
0.68
0.62
0.56
0.49
0.42
0.35
0.28
0.21
0.14
0.07
0.70
0.64
0.57
0.50
0.43
0.36
0.29
0.22
0.15
0.08
0.72
0.65
0.58
0.51
0.44
0.37
0.30
0.22
0.15
0.05
0.73
0.66
0.59
0.52
0.45
0.37
0.30
0.23
0.15
0.08
0.74
0.67
0.60
0.53
0.45
0.38
0.30
0.23
0.15
0.08
0.75
0.68
0.61
0.54
0.46
0.39
0.31
0.23
0.16
0.08
0.76
0.69
0.61
0.54
0.46
0.39
0.31
0.23
0.16
0.08
0.78
0.70
0.63
0.55
0.47
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
0.79
0.71
0.63
0.55
0.48
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
手持糖量计读数之温度修正表
温度
° C
浓度（ %）
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
读
数
中
加
上
0.06
0.13
0.19
0.26
0.33
0.40
0.48
0.56
0.64
0.72
0.07
0.13
0.20
0.27
0.35
0.42
0.50
0.57
0.66
0.74
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.43
0.52
0.60
0.68
0.77
0.07
0.14
0.22
0.29
0.37
0.44
0.53
0.61
0.69
0.78
0.08
0.15
0.22
0.30
0.38
0.45
0.54
0.62
0.71
0.79
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.46
0.55
0.63
0.72
0.80
0.08
0.15
0.23
0.31
0.39
0.47
0.55
0.63
0.72
0.81
0.08
0.15
0.23
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.15
0.23
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.31
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.56
0.64
0.73
0.81
手持糖量计读数之温度修正表（续上表）
试样中
糖分含
量 %
5 10 15 20 30 40 50 60 70 80
含糖百分数中减去以下数值
15° C
16
17
18
19
0.25
0.21
0.16
0.11
0.06
0.27
0.23
0.18
0.14
0.08
0.31
0.26
0.20
0.14
0.08
0.31
0.27
0.20
0.14
0.08
0.34
0.29
0.22
0.15
0.08
0.35
0.31
0.23
0.16
0.09
0.36
0.31
0.23
0.16
0.09
0.37
0.32
0.23
0.15
0.08
0.36
0.31
0.20
0.12
0.07
0.36
0.29
0.17
0.09
0.05
温度不为 20° C时折射仪的读数校正数
附表 2
试样中
糖分含 量 % 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80
含糖百分数中加上以下数值
21° C
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36
0.43
0.50
0.57
0.64
0.07
0.14
0.20
0.26
0.32
0.39
0.46
0.53
0.60
0.67
0.07
0.14
0.20
0.26
0.32
0.39
0.46
0.53
0.61
0.70
0.07
0.14
0.21
0.27
0.31
0.41
0.48
0.55
0.62
0.71
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.41
0.50
0.58
0.66
0.74
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.43
0.51
0.59
0.67
0.75
0.07
0.14
0.23
0.30
0.38
0.46
0.55
0.63
0.71
0.80
0.07
0.14
0.21
0.28
0.36
0.44
0.52
0.60
0.68
0.76
0.07
0.14
0.22
0.29
0.36
0.43
0.50
0.57
0.65
0.73
0.07
0.14
0.22
0.29
0.37
0.44
0.51
0.59
0.67
0.75
温度不为 20° C时折射仪的读数校正数（续上表）
日本 Atago糖度计
阿贝折射仪
植物的光合作用是作物产量形成的基础，所以，光合作
用强度是植物重要的生理指标。
植物光合作用的总反应式为：
测定方法,改良半叶法、便携式光合作用仪
1、改良半叶法
改良半叶法 的优点是可以直接测出有机物的实际积累量，
方法也比较简单，但费时较多，且损伤植株，不能对指定的
植株和叶片进行动态研究。
（四）光合强度的测定
? 仪器与用具：
（ 1） 分析天平 （ 感量万分之一克 ） ； （ 2） 烘箱；
（ 3） 搪瓷盘 （ 带盖的 ） ； （ 4） 铝盒 （ 或称量瓶 ） ；
（ 5） 单面刀片； （ 6） 纱布； （ 7） 剪刀；
（ 8） 热水瓶或其他可携带的加热设备；
（ 9） 竹制试管夹, 将夹子前端的两片用纱布包裹, 以棉线
缠好；
（ 10）切割叶片用的标准模片，可用有机玻璃按叶片大小、
形状自制。
? 操作方法：
选样 叶片处理 取样 烘干称重 计算
测定时间（小时）模片面积（平方厘米）
个切块总干重（毫克）前半片叶个切块总干重（毫克）后半片叶
??
?
1 0 0
20
2020
总光合强度（干重毫克 /分米 2·小时）
=
2、便携式光合作用测定仪
测定作物光合速率的仪器有美国产的 LI-6200,LI-6400
和 CI-310便携式光合系统以及英国产的 CIRAS系列的光合
作用系统 等。
CIRAS-1光合作用测定系统
仪器配备开放式气路
以及多种气体供应、吸收、
转换等系统，能在控制
CO2、光合有效辐射、温
度及湿度的条件下进行光
合速率、蒸腾速率、气孔
导度和细胞间隙二氧化碳
浓度及光合有效辐射、大
气 CO2浓度、叶片温度、
同化室温度、大气湿度等
指标的测定。
水、气平衡装置
叶室及分析管联接口
?操作步骤
2,联接叶室。所有的联接头
处在吸收管之间。
联接电源 。 注意在叶室插头
上有一小缝, 把小缝与主机
插座上突起相对应, 然后插
入 。
联接气路。 分析管上标记
,A”，把这个, 雄, 性插头
插入主机标有, AN”的插座
中。参比管上标有, R”，把
这个, 雌, 性插头插入主机
上标有, REF”的插座中。
1,检查各个吸收管中的物质是否能用以及是否插入合适的位
置。 分用空气中的 CO2（开路系统 ） 或是用钢瓶气 CO2。
3,把主机垂直放置，使键盘面朝上，显示屏朝操作者的左
方，吸收管朝后。这时是正确的位置，可以使用。
当吸收管中的干燥剂 （ 无水硫酸钙 ） 有 2/3变成粉红色时,
就得更换, 更换下来的干燥剂可在 235℃ 烘箱中烘 2个小时后,
就能重新使用 。 吸收管中的碱石灰消耗后就会由绿色变成褐
色, 碱石灰不能再利用, 用过的只能弃掉 。 分子筛没有明显
的消耗指示特征, 用过的同样不能再利用, 只能弃掉 。
4,插入 CO2钢瓶
钢瓶托在主机的左面黑色的塑料筒
内, 旋开塑料筒, 把钢瓶放入, 钢瓶的
尖端朝开口处 。 把钢瓶尖端涂抹些硅脂
更好 。 现在可以把钢瓶推入主机, 并旋
紧, 然后倒旋半丝 。 开始有些费劲, 因
为必须把钢瓶刺破 。
“Y”键使菜单向前走；, N”键使菜单向后退或退出测定；, R”
键记录结果；
,X”转换键, 在测定参数状态下, 按此键观察结果, 再按此键
返回参数状态 。
,Z”键调零和差分平衡；, C”键位置是一个时钟的图标，按
此键进行时钟校正。
5,面版键盘的功能
控制面板
6,打开主机电源开关
主机开关在主机的右边。 供电正常，打开电源开关，几秒
钟后主菜单便会出现在显示屏上。
1 REC 2 SET 3 CAL
4 DMP 5 CLR 6 CLK
1 REC 记录测定；
2 SET 设定；
3 CAL CO2和 H2O的校正；
4 DMP 结果的显示和输出；
5 CLR 清除内存；
6 CLK 时钟校正；
测定开始前参数的设置：
在主菜单下按面板上的数字键 2进入一下菜单：
1CO2 2H？？
3PAR 0 4T 50
设置 CO2和相
对湿度
C 385 -000 Q 1400
H 15.2 +000 T 18.5
7、菜单的选择
“Y”键使菜单向前走,, N”键使菜单向后走 。 如果选
INT,按下 Z键 。 如果选择的项目有一定范围时, 不断地按
键使其前进, 如：要选 1REC,M/A,重复按 1键, 便可在
M和 A之间重复 。
如果要输入某个数时, 显示屏将出现？？？ 指示要输
入的数, 数字前面的零一定要输入, 如：输入数值 85,则
应按 085。
8、清除内存数据
按 5键（从主菜单中），按照指示按 2次, Y”键，随后按
,0”，当清除完毕后回到主菜单。
从主菜单中按, 6”键，检查时间。如果时间正确，直接
按, N”键回到主菜单。如果按下, Y”键，你必须按 24小时
时钟输入时间。
9,检查系统的时间
10、设置测量参数
从主菜单中按, 1”键进入测定记录状态（ REC），首
先选择连接叶室类型,1 AUTO+N/C/P 2CPY
3:STND 4:AS SET
1-AUTO 任何自动控制温度和光强度的叶室以及 N,C,P型
（ 任何 PLC5与 PLC6U） ；
2-CPY是群体叶室；
3-普通标准叶室, 不能自动控制温度与光强的叶室；
4-AS SET直接进入前一次已经设定过的叶室。
1:PLC5 2:PLC6U
PLC 3:N 4:C/P
1:BROAD 2:RICE
3:LARGE BROAD
1:SUN AND SKY
2:LED 3:TUNGSTEN
1-普通标准叶室 （ B型 ） ；
2-新型的通用型叶室 （ 该叶
室可以更换叶室的窗口 ） ；
3-窄型叶室； 4-针叶或豆夹
型叶室 。
1-直径 18mm圆型窗口的叶
室, 叶片面积 2.5cm2；
2- 水 稻 型 叶 室, 面积
1.75cm2的长条型叶室；
3- 大 宽 型 叶 室, 面积
4.5cm2的长宽型叶室；
根据测定时使用的光源类型, 按其代表的数字键, 即可进入
下一步操作 。
在进行测定之前有许多参数需要设置。这些参数显示在 3
个原始菜单（或称为：子菜单）里。
参数菜单 1,
1 REC:A/M 2 INT:nnn
3 PMP:I 4 FLO:nnnn
参数菜单 2:
1 RB:0.nn 2 TL:EBC
3 TR:n.nn 4 A nn.n
PLC TYPE
TRANS Rb
TR cm2 m2/s/mol ml/min
PLC6（ U）
PLC5（ B）
PLC5（ N）
PLC5（ P）
PLC5（ C）
0.17
0.15
0.15
0.17
0.17
2.5/1.7/4.5
2.5
9
25
25
0.3-0.4
0.2
0.2
0.3
0.3
150-470
200
200-450
300-470
400-470
不同类型叶室设定参数
LEAF AREA FLOW RATE
参数菜单 3：
1 P:nn,B:nn
2 Z:1 3Q:nnnn
11、显示测定的数据
Cnnnn ± nnn Qnnn
Hnn.n nnn Tnn.n
主机一般需要 10分钟左右来预热，预热完成后，主机要用一
段时间进行检测和调零。
C 指参比 CO2浓度 （ 体积 ppm） H 指参比 H2O浓度 （ mbar）
Q 指光合有效辐射 PAR（ μmol·m-2·s -1）
T 叶室温度
中间的 nnn是 CO2和 H2O的差值 。
1 CO2:nnnn 2 H,nn
3 PAR:nnn 4 T:nn
在测定菜单状态下，按, Y”键，进入控制参数菜单：
1 CO2 控制 CO2，按 1修改控制的 CO2浓度（根据试验要求确
定 CO2浓度）。在不使用 CO2钢瓶控制 CO2浓度时（即使用大
气 CO2），控制 CO2设定为, 0”；控制范围,0-2000ppm。
在测定菜单状态按转换键, X,,进入测定结果观察状态：
E,nn.nn G,nnn TL,nn
A:± nn.n Ci,nnnn 10
E 为蒸腾速率, mmol·m-2·s -1； G 为气孔导度, mmol·m-2·s -1；
A 为光合速率, μmol·m-2·s -1,A为负值表明测定叶片释放
CO2,即呼吸速率； Ci 细胞间隙 CO2浓度, ppm；
TL 叶片温度, ℃ 。
12、使用叶室和测定
紧压 2个手柄打开叶室，移动叶室上的支撑，可以使叶室
保持开和关的状态。当叶室完全关闭没有叶片时，你会看到
CO2和 H2O的差值为 000到＋ 001/－ 001,如果偏离超过＋ 002/
－ 002，请查看用户手册。
E,nn.nn G,nnn TL,nn
A:± nn.n Ci,nnnn 10
当数据显示时, 按主机上的, R”键或叶室把手上的按钮, 记录
下测定结果 。 重复测定几个叶片, 如果在测定菜单状态下需要改
变流量, 叶面积或记录区号, 按键盘数字键回到适当的菜单：
,1”返回菜单 1； （ 1 REC; 2 INT; 3 DMP; 4 FLO）
,2”返回菜单 2； (1 RB; 2 TL; 3 TR; 4 A)
“3”返回菜单 3； (1 P; 2 Z; 3 Q)
当修改完某一菜单数据后, 按, Y”键回到测定菜单状态 。
当测定完毕，把叶室手柄上的支架移成直角，撑开叶室 。
观看测定数据,在主菜单下按, 4”，然后按, 1”显示测定结
果的最后一个存储的数据，按转换键, X”，观察测定的数
据。按, Y”键向前进。
主机关闭,在测定状态下先按,N”返回主菜单，再关闭。
去掉叶室电源联接,抓住靠近主机联结器上的套向外拉。
去掉参比管联接器,抓住靠近主机联接器的外套向里推。
13、从主机中把贮存的数据传输到计算机中 （ Windows 软件）
?安装好传输软件，用连接线把主机与 PC连接起来；
?选择 Start（开始）,Programs（程序）,PP Systems 然后
Transfer。
?设置通讯端口的参数
?在 CIRAS-1的主菜单上点击键, 4”，进入数据传输菜单
（ Dump Menu）。然而点击键, 2”，从主机向外传输数据。
?在计算机上选择, Transfer”，然后输入文件名，然后点击
,Save”（贮存），所有数据将贮存到该文件中。
?在主机按下任何键开始传输数据。当数据传输完毕后,CIRAS-1
回到主菜单。
注意事项：
1,更换电池时一定要把主机关闭, 否则, 原来存储的数据
会丢失 。
2,在测定状态时不能直接关机, 一定要先按, N”返回主菜
单之后, 再关机 。
3,CIRAS-1的各种插头在插拔时均不可旋转拔插, 必须垂
直拔插, 否则会损坏设备 。
4,在 CO2钢瓶中的 CO2没有耗完情况下, 不要取出 CO2钢瓶,
否则会损坏, O”形圈 。
5、应该一直使主机保持垂直向上的位置，才能操作。
便携式光合作用测试系统（英国）
美国产的便携式光合作用系统
LI-6400P便携式光合作用测定系统
LI-6200便携式光合作用系统（美国）
（五）蒸腾强度的测定
蒸腾强度是指单位面积 (或单位重量 )的作物蒸腾表面在单位
时间内所失去的水量。通常以 g.m-2.h-1,g.kg-1.s-1或 mg.g-1.h-1表
示。 测定蒸腾强度的方法有快速称重法、钴试纸法、吸水容量
法以及先进的仪器测定法等，下面仅简要介绍快速称重法和仪
器测定法。
1、快速称重法
作物蒸腾失水后，会引起重量的减轻，因此可以用称重法
测得一定时间内所失去的水量，并由此计算蒸腾强度。由于植
株的某一部分在剪离母体以后，短时间内生理上不会有明显变
化，因此，可以在植株上剪下一个小枝条或叶片，立即快速称
重，然后，经一定时间的蒸腾作用，再进行称重，两次重量之
差，即为在该时段内因蒸腾失水而减轻的重量。
仪器用品,
1%～ 0.1%的电子天平或分析天平, 手表或马表, 干湿球
温度计, 剪刀等
操作步骤,
检查校正天平 取样称重 样品放回原部位 再称重
计算
测定结果记录：
计算公式：
m i n )
60
C)-Ag
B)-Amg)][ m g / ( g, h
测定时间（数（蒸腾器官的鲜重
数（蒸腾失水蒸腾强度 ??
2,仪器测定方法
前面介绍的测光合速率的仪器如美国产的 LI-6200,LI-
6400和 CI-310便携式光合系统以及英国产的 CIRAS系列的
光合作用系统等在测定光合速率的同时都能测定蒸腾速率。
此外，各种型号的茎流计也可用来测定作物的蒸腾速率。
?茎流计
根据加入茎流中的热脉冲向上传输的速度及与周围水流
的热交换程度，采用热平衡与热传输理论，通过一定的数学
计算，求出植物茎杆的水流通量，这个水流通量就是植物的
茎流量，也就是植株的蒸腾速率。
?包裹式茎流计
?插针式茎流计
?茎流计的分类
?包裹式茎流计
Dynagage茎流计 （ 英国 ）
?插针式茎流计
SF系列茎流 系统（澳大利亚）
型号,SF100,SF200,SF300
TDP茎流计（英国）
直接测量植物茎流量来确定植物的水分
消耗（蒸腾），特别适用于茎杆较粗的树
木。如果加接其他传感器，则可测量环境
因子（空气温、湿度,PAR、土壤温、湿
度等）下的植物茎流。
TDP-30：茎杆直径 70 - 200mm；
TDP-50：茎杆直径 100 - 300mm
TDP-80：茎杆直径 > 180mm ；
（六）气孔导度的测定
气孔是植物体内外水、气交换的重要通道，它在叶子上
的分布、密度、形状、大小以及开闭等，与植物的光合及蒸
腾等生理过程密切相关。气孔的开闭大小可用气孔开度、气
孔导度或气孔阻力来度量。
1、气孔状况的观察
(1)渗入法
原理,
各种液体对植物叶片的润湿力不同，润湿力愈强，就愈容
易附着于叶片表面而渗入气孔。因此，可用润湿力不同的液
体测定气孔大体的开张度。
试剂：无水酒精，液体石蜡，苯，二甲苯
（ 2） 印迹法
原理：
以有机物的溶胶涂抹在植物的表面, 胶体风干后就凝
成薄膜, 这膜就印有表皮组织各细胞的界迹边痕 。
仪器设备：显微镜, 目镜测微尺, 载玻片及盖玻片, 磨塞
玻瓶, 毛笔或小玻棒, 解剖针, 尖头镊子及脱脂棉适量 。
试剂：牛皮胶 10克, 甲苯, 石蜡 （ 或阿拉伯胶 ）
根据各种液体渗入的情况，确定气孔开张度。液体石蜡
能渗入者为大开，液体石蜡不能渗入但无水酒精能渗入者
为中开，无水酒精不能渗入而苯能渗入者为微开，苯不能
渗入而二甲苯能掺入者则为近乎关闭。四者都不能渗入者
表示气孔完全关闭。 （润湿力：液体石蜡 <无水酒精 <苯 <
二甲苯）。
（ 3）固定法
原理：
无水酒精能使植物细胞迅速脱水，死亡，因而细胞壁硬
化，细胞形状固定；气孔也得以保持原样，有利于以后镜检
研究；植物材料还可长期保存。
上述气孔状况测定法的缺点：
操作繁琐，测定速度很慢，损伤叶片，不适宜大量取样观
测，不利于定量描述作物叶片气孔的导度和阻力。
仪器设备：显微镜, 盖玻片, 载玻, 尖头镊子等 。
试剂：无水酒精 。
2、气孔导度的仪器测定法
前面介绍的测定光合速率和蒸腾速率的仪器如 LI-6200、
LI-6400,CI-310和 CIRAS-1等 都能测定气孔的导度或气孔
阻力。此外专门测定气孔导度或气孔阻力仪器有英国产的
AP4动态气孔计,PMR-3稳态气孔计以及美国产 LI-1600稳态
气孔计。
（ 1） AP4动态气孔计 (英国）
原理：
能够在野外快速测量叶片的气孔导度和气孔阻力。通过
气体循环，将叶室中相对湿度变化数据与特制的标定板（校
准板）测量的数据比较，配合温度变化数据，精确计算出气
孔导度（ cm/s)或气孔阻力 (s/cm)。
组成
?主机,含有气路系统及分析计
算系统；
?传感头,传感头包括两个叶室，
一个槽状，另一个圆形。可针
对不同形状的叶片来选择适当
的叶室，传感头中含有微型电
热调节器,RH传感器和 PAR传感
器；
?校准板,一个特别铸造的有六
组精确直径的小孔的聚丙烯塑
料盘，校准板用潮湿的滤纸覆
盖，提供了在已知速率下以扩
散方式通过小孔的水蒸气源。
控制键：
ON 和 OFF键 ——负责开机和关机；
HELP——提供与当前屏幕上的内容有关的帮助信息, 并
指示用户下一步如何做 。 连续按 HELP键可翻看 7屏的帮助
信息 。 按任何其它键返回原菜单；
EXIT键 ——按 EXIT键将随时退出当前屏幕返回高一级的
菜单层面；
GO——执行键, 具有多种功能；
>>——滚动键 （ SCROLL）, 用于在屏幕上选择功能项；
SET——参数设置键 。 在每一个特定的执行屏下, 按 SET
即出现有关参数设置屏；
,+”和, －, 键 ——用于设定参数时改变缺省值：按
,－,,缺省值减小；按, +”缺省值则增大 。
MAIN MENU,DATE
Bat % Mem%
READ CALIBRATE REVIEW OUTPUT
操作方法,
1、测定（或校准）前的准备
检查仪器的电量是否充足，按面板上的 ON键开机，显
示屏上的 Bat值就是电量剩余 %，若电量不足（小于 15%）
应充足电后（一般充 14～ 16小时）再准备测定，测定（或
校准）前换上新鲜的干燥剂（正常情况下硅胶晶粒应是绿
色，若硅胶晶粒（干燥剂）变成粉红，就得更换干燥剂，
换下来的干燥剂在烘箱中（ 93℃ ）烘干后，其颜色又变成
绿色，可再重新使用）。
2,仪器的校准
（ 1） 准备工作：用户需提前准备好带塑料护套的校准板, 滤
纸, 蒸馏水, 胶带 （ TYPE）, 剪刀和吸水绵纸 。
（ 2） 制作备用校准板：取一张滤纸用蒸馏水全部浸湿, 然后
用吸水纸裹住滤纸吸去多余的水分 。 将吸水动作重复多次 。 然
后将湿润的滤纸铺在校准板的背面, 完全盖住所有的孔, 并用
手压平, 挤出所有的气泡 。 再用胶带把滤纸粘在校准板上 。 剪
去多余的胶带和纸, 使边缘整齐 。 现在可以把制好的校准板放
回有拉链的塑料护套中备用了 。 这将使滤纸变干缓慢, 并可保
持干净 。 刚制好的校准板在校准开始前应放置 1小时以上 。
（ 3）按主机控制面板上的 ON开机，按面板上的 >>键把光标
移动到校准菜单（ CALIBRATION），再按执行键 GO进入下
一级菜单，用 +或－键把相对湿度 RH设置接近于环境中的相
对湿度。
（ 4） 选择叶室类型, 狭长形 （ Slotted） 或圆形 （ Circular）,
再选择气孔阻力 (s/cm)的单位或气孔导度 （ cm/s） 的单位 。
（ 5） 把叶室夹在校准板的第一个位置, 然后按 GO开始测定,
当读数稳定时 （ 或听到两次连续的蜂鸣声 ） 就按 GO键接受
（ ACCEPT） 数据 。 选 ACCEPT接受测量值, 系统自动返回
INSERT PLATE屏 。 POSITION显示, 2”,提示用户重新调
整校准板到位置 2,然后选 CYCLE,则第二轮测量开始 。 如此
重复操作直到校准板上 6个测点全测量完 。
（ 6） 选择拟合曲线 （ FIT CURVE）, 气孔计就会把校准曲线
与测定数据拟合, 计算出结果和估计误差 。
（ 7） 当校准的误差小于 10%时, 就按 GO接受 (INSTALL)校准
曲线 。 若误差大于 10%,就选择移弃 （ DISCARD）, 再按上
面的步骤重新 （ REDO） 进行校准盘位置 1～位置 6的测定, 直
到校准的误差小于 10%,然后就按 GO接受校准曲线, 结束校
准 。
3、测定的步骤
（ 1）按面板上的, 键把光标移动到测定菜单（ READ），
按 GO进入 INSERT LEAF（插入叶片）执行屏。
现在打开测量探头，晃几下使 RH、温度等条件处于平衡
状态。这时屏幕右边 RH框下的 HEAD RH指示的即为叶室内的相
对湿度，用户需改变 SET RH的值，使之尽量接近 HEAD的值。
若有差异就把 SET的相对湿度通过＋或－键设置到与 Head相近。
按, 键把光标移动到 GROUP可标明组名，用户可改变 LEAF、
PLANT的设定数目，按面板上的 SET键可标明输出文件名、植
株名称或叶片名称。
（ 2） 选有代表性的植株叶片, 把叶片放入叶室, 松开手柄,
叶室夹住叶片, 选 START,按 GO键 AP4开始测量周期
（ CYCLE）, 当读数稳定时 （ 或听到两次连续的蜂鸣声 ）
就按 GO键接受 （ ACCEPT） 数据, 再按 GO键储存数据
（ STORE） 。 用户选择 STORE后, AP4自动返回下一个
INSERT LEAF屏幕, 开始下一片叶子的测量过程 。
（ 3） 按上面的第 （ 2） 步进行叶背面或其它叶片的测定 。
（ 4） 更换处理或植株进行测定时, 若需对处理或植株进行
标注的话可按第 （ 1） 步中的方法进行标注 。 然后进行测定 。
测定全部完成后, 按面板上的 EXIT键回到主菜单 。
4,查看数据 （ REVIEW）
在 MAIN MENU下选 REVIEW，即进入当前组实验的数
据屏；再按, >>”键，可在各组数据间切换，来选择要查阅
的数据组；反复使用, +”和, －, 键选同一组下的不同植株、
不同叶片的数据屏然后按 GO进入数据的查看。在查看中不
能进行编辑和设置。查看完后，按任一数据屏左角下的 EXIT
返回主菜单。
5,输出数据 （ OUTPUT）
（ 1）用数据线把 AP4的 RS-232端口与计算机的 RS-232端口连
接起来。
（ 2） 把仪器的下载软件 （ RETRIEVE.EXE） 拷贝到计算机的
文件夹中 。
（ 3） 设置计算机通讯端口 （ COM1） 的参数：
波特率,9600 数据位,7 奇偶效验：偶
停止为,1 流控制：硬件
4） 在计算机的文件夹中找到文件 RETRIEVE.EXE，
然后用鼠标左键双击该文件，打开此软件 。
（ 5） 按 AP4面板上的 ON开机, 按 >>键把光标移到 OUTPUT
处按 GO键, 然后在计算机的键盘上按回车键 （ Enter）, 给下
载的数据取文件名, 取完文件名后按回车键, 随后按 AP4面板
上的 GO键, 这样数据就开始传输了 。 当数据传输完成后按计
算机键盘上的 Esc键可退出程序 。 然后按 AP4面板上的 EXIT键
回到主菜单 。
下载的数据可在 EXCEL软件中打开和编辑，下图为下载
的数据在 EXCEL中打开的情况 。
（七）冠层温度的测定
随着红外测温技术的发展，利用作物冠层温度的变化来
诊断作物水分状况将显得越来越重要。用红外测温技术诊断
作物缺水状况有着多方面的优势：测定快速，操作简便，不
干扰破坏样本，可以连续自动监测。
1,冠层温度法诊断作物水分状况的理论基础
植物冠层吸收太阳辐射能, 这种能量转换成热能, 如果
叶片不进行蒸腾活动, 该热量将会使冠层温度升高 。 植物蒸
腾将液态水转换成汽态水的过程要耗热使叶片冷却, 从而其
温度低于无蒸腾时所能达到的温度 。 如果水分供应充足, 作
物以潜在速率蒸腾, 水分蒸发将导致冠层冷却 。 当水分供应
逐渐减少时, 蒸腾量也在减小, 蒸腾消耗的能量减少, 感
（ 显 ） 热增加, 从而引起作物冠层温度的升高 。
2,冠层温度诊断作物水分状况的方法
（ 1）、冠层温度变异法
当土壤水分充足时，整个农田的土壤均处于湿润状态，如
果作物长势均匀，完全覆盖地面，则整个农田的冠层温度 Tc的
差异很小。随着土壤水分逐渐减少，由于土壤所固有的不均匀
性，灌溉和降水的分配以及土壤内根系的分布不均匀，就会使
土壤含水量分布不均匀，因而导致农田内冠层温度（ Tc）的差
异。 Gardner等指出玉米田的 Tc标准差高于 0.3℃ 就表明作物开
始缺水。
（ 2）,参考温度法（△ Tc）
土壤水分供应不足，将会引起作物冠层温度的升高，因此，
可以用充分供水农田的作物冠层温度与缺水农田的作物冠层温
度的差值指示作物水分状况。
（ 3）冠层－空气温度差（ SDD）法
作物水分亏缺指标 —日胁迫度（ SSD—Stress Degree
Day），它是中午的冠层－空气温度的差值（ Tc-Ta）。 Idso和
Jackson等 对小麦的研究表明随作物缺水程度的增加,SSD值增
大。因此可用来估测作物的水分状况。 Jackson等人将灌水周
期内每天的 SDD值（ SDD为负时即取为 0）累加，每当累计的 SDD
值大于或等于 +10.0℃ 时，即表明小麦需要灌溉。
（ 4）作物水分胁迫指数 （ CWSI－ Crop Water Stress Index）
作物水分胁迫指数 CWSI（ Crop Water Stress Index）是这
样一类使用作物冠层表面温度信息来监测作物是否遭受水分胁
迫的指标，同时它是这类指标中研究和应用最广泛的一个指标。
CWSI值有时会小于 0或大于 1，但它基本上在 0～ 1之间变化。
在晴天中午后的 1～ 2小时测定的值计算出来的 CWSI值越大，
说明作物缺水越严重。 CWSI是一个综合性很强的环境状况指
标，与许多环境因子如,净辐射、气温、水汽压、风、土壤水
分状况等都有关系，天气条件，特别是云的快速变化、风速
的变化都可引起 CWSI计算结果的较大误差，因为晴天和阴天
Tc（冠层温度）有较大的差异，而且此时的净辐射测算也不
准确，因此，天气条件的稳定性（如晴朗无云、风速变化不
大）决定了 CWSI测定结果的稳定性。
3、用冠层温度诊断作物缺水状况的适宜时间
用冠层温度诊断作物水分状况的适宜时间为从太阳中
午至气温和空气饱和差达到最高这一段时间（当地时间
12:00～ 15:00）
4,测定冠层温度的仪器
红外测温仪测定物体的表面温度，测温仪的光学元件将
发射的、反射的以及透过的能量汇集到探测器上。测温仪的电
子元件将此信息转换成温度读数，并显示在测温仪的显示面板
上。测温仪上的激光仅作瞄准之用。
? 红外系统的组成
红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信
号处理、显示输出等部分组成。
测定不同的物体所选用的波段不同，测定作物冠层温度
所用波段为 8～ 14μ m。常用的型号有,TELATEMP MODEL
AG-42红外测温仪和 AG-110型红外测温仪（ LI-COR,USA）、
Raynger ST2X型红外测温仪（ RAYTEK,USA）,EK-2008型
红外测温仪（ NATURAL,Japan）等。
?红外测温仪的工作原理
测定时, 红外测温仪的工作波
段选择为 8～ 14μ m,作物冠层的辐
射率为 0.98。 测定时, 手持红外测
温仪与地面 （ 或冠层水平面 ） 约成
45o角 。 由于冠层温度的测量受太阳
方位角和作物种植方向的影响, 为
了消除这一影响, 在测量时每个处
理 （ 观测点 ） 应在不同方向读取 8个
数据, 然后取其平均值 。
?作物冠层温度的测定
510B型 AG多用红外测温仪的使用方法及操作步骤
510B型 AG多用红外测温仪的测量和控制系统由 4个部分
组成，它们分别为实时模式，数据采集模式，特殊功能和应
用软件包组成。
1）, 实时模式操作方法
当你一拿仪器，仪器电源已被接通，按中心 E键，仪器
将显示 Safety on，面板上即显示实时模式，实时模式显示
13种不同类型的数据，分别为作物缺水指标（ CWSI）、红
外表面温度（ IR）、相对湿度（ RH）、干球温度（ DB）、
温度差（ DT）、饱和差 (VPD)、太阳辐射（ SOL）、作物
参数截距和斜率（ I&S）、农场名（ Farm）、大田名
（ field）、田块名（ plot）、作物名（ Crop）、作物缺水指
标的平均值（ AVG）及电池寿命的百分数（ BATT）。各种
类型的数据显示顺序为：
（ 1） 当第 1次打开仪器时, 在面板上将会显示作物参数 I和
S值, I表示目前用于计算 CWSI的截距, S则表示斜率, 该仪
器有 8种作物的参数已内设, 可供测量者选用 。
（ 2） 仪器的下 1个读数为作物水分胁迫指数 CWSI和红外表
面温度值 （ IR） 。 以下按 Up和 down,可帮助测量者读取其
它不同类型的数据 。
（ 3） 按下 down健, 将显示 CWSI和相对湿度值 （ RH） 。
（ 4） 若再接 down 键若干, 仪器将会分别显示 CWSI／ DB，
CWSI/DT,CWSI／ VPD,CWSI／ SOL,CWSI／ I＆ S，
CWSI／ BATT,CWSI／ Farm's,CWSI／ field,CWSI／
plot,CWSI／ Crop,CWSI／ AVG,其中 CWSI／ AVG为一
个 2秒平均的 CWSI,最后再若按下 down,返回 CWSI／ IR形
式 。
2）, 数据采集模式操作方法
数据采集模式由 7个子模式组成，分别为恢复数据，产生
Farm，产生 Crop，输入时间，装载记录、输入记录和删除
记录等组成。
（ 1） 通过按 Index键可得到一系列阅读数据采集控制信息,
包括恢复数据记录, 农场名, 田间名, 小区名及作物名,
其名称的恢复和改变通过按键 Enter和 UP来选择, 在开始
数据采集模式中, 必须按 Index键, 使仪器释放内存, 该设
备有 1个内存条, 大约存取 8000Byte字节, 包括内存有数据,
农场和作物等三方面的内容 。
（ 2）当 Safety为 Off状态和板机按下时，实时模式的读数
被传递到数据采集器中并储存，板机用于滚动实时模式的
所存数据 。
（ 3） 当按中心或, E”键时, 仪器会显示为 Safety on或
Safety off状态, 按 UP或 down健改变它为 safety on,现在
当板机抽出时, CWSI和其它变量会储存到采集器中, 数据
采集器可贮存大约 400套数据 。
（ 4）当开始测量之前，须先检验 Farm,field,plot，
crop标示号，一旦检验完成有关的 Crop标示号就可用于检
验和输入作物的截距和斜率。
（ 5）有关输入时间，装载输入和删除记录的操作步骤类
似。
3）, 使用注意事项
（ 1） 红外测温仪是一个精确设备, 切勿碰撞仪器前端红外
接收部分, 同时要注意仪器防潮 。
（ 2） 绝对不能把传感器对准太阳, 这会损坏红外传感器 。
（ 3） 要确保在测定时电量要充足, 否则测量结果有误差 。
（ 4） 在连接充电器之前, 确认 15针正确插入 。
510B型 AG多用红外测温仪
三、叶面积的测定
1,长, 宽乘积法
（一）常规测定法
仪器设备：烘箱、三角板、米尺、电子天平、大信封若干等。
小麦, 玉米, 水稻均可用叶片的长宽乘积, 再乘以适
当的系数而测得, 不同的品种所取的系数会有差别 。 如多
数小麦品种可用 （ 长 × 宽 ） ÷ 1.25的公式测得叶面积 。 棉
花也可用对角线自乘再乘以适当的系数求得 。 可用下列方
法求系数：
S=axy
S0:WO =S:W
S=(S0W)/W0
a=S/(xy)
2,称重法
取有代表性的植株叶片量得面积后作为样叶放在大信
封中, 然后将各处理要测的叶片分别装在大信封中, 烘干
称重, 根据其干重多少折算出各自的叶面积 。
S0:W0=Si:Wi
0
0
W
WSS i
i ?
式中,S0 —样叶面积,cm2；
W0 — 样叶干重，克；
Si — 所求处理的植株叶面积,cm2；
Wi — 所求处理的植株叶片干重，克。
（ 二 ） 叶面积测定仪
此法利用积分原理, 以数字显示, 速度快, 准确, 方便 。
叶面积测定仪分手持和台式两种 。 手持测定仪小巧, 轻
便, 可带至田间进行不离体测量 。 台式测定仪测孔较宽, 可测
较大的叶片, 也较精确 。
1,LI-3000A便携式叶面积仪
由微处理器控制的读数控制
台和 LI-3000传感器头部组成 。
控制面板及显示部分
主要操作步骤：
?把传感器探头连接到主机上，
检查仪器是否工作正常,若电
量不足需充足电后再使用。
?打开电源开关，选择有代表性
的植株，从上往下或从下往上测
定各叶片，测定时整个叶片必须
通过探头的扫描器，测定时还必
须用左手捏住探头上的拉线。让
拉线随叶片长度方向一起移动。
?测量的叶面积结果可储存在主
机中，可将多片叶的面积累加后
储存，可储存叶片长度、平均宽
度、最大宽度。能储存 2400个读
数。
?通过 RS-232接口可把数据传输到计算机或打印机。
2、其他型号的叶面积仪
3、冠层分析仪
AccuPAR 冠层分析仪
四、气象要素的测定 -自动气象站
在作物灌溉试验的研究中，在分析试验数据时也往往
需要一些气象资料如温度、湿度、日照、降雨等，因此，
有必要了解各项气象要素的测定方法。目前许多单位都采
用自动气象站来自动采集和储存这些气象要素。
自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观
测和资料收集传输的气象站，通常有以下三种形式：
（ 1）有线遥测自动气象站：仪器的感应部分与接收处理部
分相隔几十米到几公里，其间用有线通信电路传输。
（ 2）无线遥测气象站：又称无人气象站。它包括测量系统、
程序控制和编码发射系统、电源三部分组成。
（ 3）便携式自动气象站。
（一） 国产的自动气象站
1,CAWS600系列
北京华创升达高科技发展中心研制的系列自动气象站按
功能模块方式分为,CAWS600B（ 基本型 ）, CAWS600S（ 标
准型 ） 和 CAWS600SE（ 扩展型 ）, 可提供给用户良好的性价
比选择 。
本产品是面向非气象业务部门的小型化, 公众型, 便携
式自动观测系统, 它具有简单, 可移动的显著特点, 软件服
务功能非常强大 。 本产品可以测量温度, 湿度, 气压, 蒸发,
雨量, 风向, 风速, 太阳辐射, 紫外辐射等气象要素, 并能
进行 3小时天气预报 。
2,SAWS-1自动气象站系统
SAWS-1自动气象站系统由自动气象站、中心站和数据
设备三大部分组成。自动气象站是用于气象数据的采集、计
算处理和存储的设备。它既可以单独作为基本气象要素测量
的自动站，也可与具有数据收集功能的中心站及数据传输系
统结合在一起，作为气象数据收集系统网络的一个终端站。
? 中心站则是气象数据收集和处理中心。
? 数传设备提供自动气象站与中心站之间的数据通讯信道，
组成一个专用数据通讯网。
? 本系统是一个先进的，功能齐全的自动遥测系统，可以测
量温度、湿度、气压、风向、风速、雨量等六个基本气象要
素。
（ 二 ）, 外国生产的便携式自动气象站
1,Nova自动气象站 （ 美国 ）
?符合 MO（ 世界气象组织 ） 和 NWS
（ 美国气象局 ） 技术规范
?即插即用功能； 12bit模数转换
精度；
? 128K不丢失存储（ 6个传感器每
15分钟记录一次，可记录 45天）
256/512K存储可选。
? 电池、电源和太阳能多种供电方
式可选（工作电压 10-16 DCV）；
? 高精度数据采集器，各种最新技
术的传感器任意选择：
2,WS02 自动气象站（ 英国）
?方便携带, 防水设计；电池供电；
?内存可扩充至 128K；标准 RS232接口；
?通道可扩展到 60个, 与传感器连接方便；
?内置多种标定曲线, 适用于大
多数传感器；
?智能模块化, 配置极其方便,
具有数据保护措施；
?Windows 版数据处理软件
?多种供电方式, 主电源, 电池
或太阳能；
?传感器非常齐全。
3,AWS自动气象站
澳大利亚生产的 AWS系列自动气象站由采集器 （ Starlog Data
Loggers或 SL5 系列数据采集器 ）, 各种传感器和安装支架组
成 。
(1),用途
?安装方便，可用来监测风速、风向、空气温湿度、气压、雨
量、辐射等环境参数。
?用户可选择可充电蓄电池或太阳能面板供电。
?气象站数据采集器中内置程序，带有标准 RS232 接口，其的
最大特点是, 即接即用,,传感器连接方便，无须分通道进行
连接和设置，数据采集器可自动识别传感器类型，数据下载无
须专门软件，用 Windows 自带的, 超级终端, 即可进行数据采
集。
（ 2）、主要组成,
SL5 系列数据采集器,512K 内存,P&P 接口，内置采集程
序，蓄电池或太阳能供电；
AN2 风速传感器：测量风速；
WD2 风向传感器：测量风向；
TA1 空气温度传感器：测量空气温
度；
HU1 空气相对湿度传感器：测量空
气相对湿度；
SS4 传感器护罩：保护空气温、湿
度传感器，防辐射干扰；
附件：安装支架及传感器安装附件。
（ 3）、可选件：
PAR 辐射传感器：测量 400-700nm 波长的辐射量；
SR2 太阳辐射传感器；测量 400-950nm 短长的总辐射量；
RG2 雨量传感器：测量降雨量；
BP1 气压传感器：测量大气压；
TS1 土壤温度传感器：可埋式，埋入测量不同深度的土壤
温度；
SM1 土壤湿度传感器：可埋式，埋入测量不同深度的土壤
水势；
Gropoint 土壤湿度传感器：可埋式,TDR 原理，埋入测
量不同深度的土壤含水量；
LW1 叶面湿度传感器：测量叶面湿度；
EV2 自动蒸发皿：测量蒸发量。
（ 5）、基本操作步骤
1）安装
2）采集软件的编辑
3）把编辑好的采集软件传输到采集器（ Starlogger）
4）采集器与采集板上数据线的连接
5）数据的下载
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