茎干水势测量技术的应用与选择
在植物生理与精准农业领域，茎干水势是量化植物水分状况的核心标尺。选择测量方法时，研究者常面临一个决策十字路口：短期速测还是长期监测？离体操作还是原位非破坏？不同的技术路径，在精度、效率与应用场景上各具千秋，也各有取舍。
Scholander压力室法
压力室法最早可以追溯至19世纪。上世纪60年代中期，美国科学家P.F. Scholander及其团队设计出了压力室法。1972年，Tyree等人发展出了通过压力室技术测定压力-体积曲线（P-V曲线） 的方法。通过P-V曲线可以分析植物水分状况的多种参数。
目前有很多进口和国产厂家生产此类设备，比如PMS、SEC、点将、托普公司等。
原理是压力平衡法。将植物枝条或叶片夹在样品室，通过压缩气体（惰性气体，如氮气）加压，观察第一滴组织液渗出时的压力。此时的压力值即为植物样组织的水势值。
此法优势是直观快速，测量范围最大可达100bar；结果可靠，被视为验证基准。缺点是需要截取枝叶，无法连续获取数据。并且有一定的安全隐患，对操作者有一定的要求。如果在山区测量，运输可能也很方便，设备还是有一定重量，约12kg。
这是一种新型的，用于测量木本作物连续水势的微型水势传感器。产品是由美国康纳尔大学开发，已有10多年时间，国内应用不多。
传感器的原理类似压力室法，不过采用的是纳米多孔硅膜。膜的孔径是2纳米，非常小。微型张力计可以直接嵌入到树木的木质部，直接连续地测量水势值。
此方法的优点是可以对树木茎干水势进行连续测量。可以观测白天水势的小波动；作物如何对灌溉、阴天或温度变化做出反应；夜间水势的表现，甚至在冬季植物休眠期间水势的变化。
缺点是测量范围相对较窄，适合-35bar水势范围内作物。目前在葡萄、杏树、苹果、樱桃、核桃等果树/经济作物上得到验证。另外属于单点式布置，需要多组数量才更具代表性。
PSY1原位茎干水势仪是由澳大利亚ICT公司生产。1984年，圭尔夫大学（University of Guelph）教授迈克•狄克逊研制了PSY1茎干湿度表，并与压力室法对比，效果优异。
测量原理是热电偶干湿法。PSY1茎干湿度表与茎相连，借助一个夹子产生适度压力使其保持固定。一个热电偶从样本腔室中与边材外露部分相接触，而第二个热电偶留在样本腔室内测量腔室内空气温度。然后在一个珀尔帖冷却脉冲之后测量湿球温差。根据所有测量的温度计算得到水势值。
此方法的优势是全面，可测量渗透势等多种参数，测量范围广（最大也是100bar）。缺点是半平衡时间的设定、样品室的密封都需要注意，如果没有做好，将无法得到准确结果。此外，主机（数据采集器）需要注意避光安装，因内部有锂电池，如果太阳直晒过热会导致电池烧毁（有碰到过这样的案例）。
建议
如果您需要根据作物的实时水分状况进行精准灌溉决策，或者想开启科研新方向，那么纳米膜微张力计是更合适的选择。它能告诉你作物何时需要浇水，避免水资源浪费和作物胁迫，并且是较新的技术。
如果您的研究需要全面了解植物的水分关系和逆境生理（例如，需要区分膨压和渗透势），或者需要在极端低水势条件下进行测量，PSY1 提供的丰富数据将更具价值。但需要具备相应的技术能力来操作和维护。
如果预算有限，或者主要进行抽样调查，例如只在特定时间点测量一片林地或果园的水势状况，水势压力室以其低成本和可靠性依然是一个实用的选择。在教学场景中，它也能非常直观地展示水势的概念。
