植物水分和干物质的测定（一）

一、植物分析意义

植物体由水和干物质两部分组成。水分水作为植物体的和干基本构成，足见它对于植物生长发育、物质植物营养吸收、测定输运、植物转化的水分重要性。含水量多少是和干反映植物生理状态和成熟度的一个指标，含水量过高，物质植株易徒长倒伏;而过低又易凋萎。测定植物需要有适宜的植物含水量才能生长健壮，光合效率高，水分干物质增加。和干在研究土壤、物质施肥、测定栽培和气候等因子对植物生长发育影响和光合利用率等问题时，一般要测定植株的水分和干物质积累状况。新鲜植物体一般含水量为70%～95%，叶片含水量较高，又以幼叶为最高;茎秆含水量较少，种子含水量更少，一般为5%～15%。新鲜植物体除去水分的剩余部分即为干物质，它包括有机质和矿物质两部分。其中有机质占植物干物质的90%～95%，矿物质为5%～10%。

水分含量测定也是农作物产品的品质检定和判断其是否适于贮藏的重要标准。

在植物成分分析中。都是以全干样品为基础来计算各成分的质量百分含量。因为新鲜样品的含水量变化很大，风干样品的含水量也会受环境湿度和温度的影响而变动，只有用全干样作计算，各成分含量的数值比较稳定。

二、方法选择的依据

测定植物水分的方法很多，应根据植物样品成分的性质、对分析精度的要求和实验室设备条件等情况适当选择。常用的方法有常压恒温干燥法、减压干燥法和蒸馏法，其中用得最多的常压恒温干燥法准确度较高，适用于不含易热解和易挥发成分的样品，被认为是测定水分的标准方法;但对于幼嫩植物组织和含糖、干性油或挥发性油的样品则不适用。减压干燥法，适用于含易热解成分的样品;但含有挥发性油的样品也不适用。蒸馏法，适用于含有挥发油和干性油的样品，更适用于含水较多的样品，如水果和蔬菜等。

其他如红外干燥法、冷冻干燥法、微波衰减法、中子法、卡尔·费休滴定法等都要有特定仪器设备，不易推广使用。

三、常压恒温干燥法

1、方法原理

将植物样品置于100^oC～105℃烘箱中烘干，由样品的烘干失重(即为水分重)计算水分的含量。此法适用于不含有易热解和易挥发成分的植物样品。

植物样品在高温烘干过程中，可能有部分易焦化、分解和挥发的成分损失而使水分测定产生正误差；也有可能因水分未完全驱除(或在冷却、称量时吸湿)或有部分油脂等被氧化增重而产生负误差。但在严格控制操作条件下，该法仍是测定植物水分的标准方法。

2、仪器及设备

植物样品粉碎机。中型电热式干燥箱;铝盒(高2cm、直径4.6cm);干燥器及硅胶(混有变色硅胶)。

3、操作步骤

（1）风干植物样品水分的测定 取洁净铝盒，打开盒盖.放入100 ^oC～105 ^oC烘箱中烘30min，取出，盖好,移入盛有硅胶的干燥器中冷至室温(约需30min)，立即迅速称重。再烘30min，称重，两次称重之差小于1mg可算作达恒重(m₀)。

将粉碎(1mm),混匀的风干植物样品约3g，平铺在巳达恒重的铝盒中，准确称量后(m₃)，将盖子放在盒底下，移入巳预热至约115^oC的烘箱中，关好箱门，调整温度在100℃～105℃，烘干4h～5h。取出，盖好盒盖，移入干燥器中冷却至室温后称重。再同法烘干约2h，再称重(m₄)，直到前后两次重量之差小于2mg为止。

（2）新鲜植物样品水分的测定取一小烧杯，放入约5g干净的纯砂和一支小玻棒(水分不多可不加)，移入100^oC～105℃烘箱中烘至恒重(m'o)。将剪碎、混匀的新鲜植物样品约5g于小烧杯中，与砂拌匀后再称重(m'₃)。将杯和样品先在50^oC～60^oC烘箱(鼓风)中烘约3h～4h，样品烘脆后用玻棒轻轻压碎，然后再在100^oC～105^oC(不鼓风)烘约3h～4h,冷却、称重。再同法烘约2h，再称重,至恒重为止(m'₄)。

4、结果计算

（1）风干植物样品水分和干物质的质量分数分别按式(26-1)和((26-2)计算:

式((26-1)和((26-2)中: ω(H₂O)——风干植物样品中水分的质量分数，%;

 干物质——风干植物样品中干物质的质量分数，%；

m₀——空铝盒质量，g;

m₃——风干植物称样及铝盒质量，g；

m₄——烘干植物称样及铝盒质量，g。

（2）新鲜植物样品水分和干物质的质I分数分别按式((26-3)和(26-4)计算:

式((26-3 )和((26-4)中: ω(Hz0)——新鲜植物样品中水分的质量分数，%;

干物质——新鲜植物样品中干物质的质量分数，%；

m^’₀——小烧杯和砂、玻捧质量，g;

m^’₃ ——新鲜植物称样及烧杯、砂、玻棒质t.g。

m^’₄——烘干植物称样及烧杯、砂、玻棒质量，g。

5、允许偏差

两次平行测定结果的允许误差:风干样＜0.2%，新鲜样＜0.5%。

6、注意事项

(1)这里以两次烘干物质量之差小于2mg为恒重。设样品ω（H₂O)为3%，3g样品含水90mg，如果绝对误差为±2mg，则相对误差约±2%，在允许误差范围内。若是谷物样品，可采用在130℃±2℃烘干60min，一次称重的快速烘干法。

(2)新鲜植物组织水分较多，不宜直接在100^oC烘干，因为高温下外部组织容易形成干壳，以致内部组织中水分不易逐出。因此，须先在较低温度下初步烘干，再升温至100℃～150⁰C烘干。

参考资料：土壤农业化学分析方法