相對含水量計算器
輸入葉片鮮重、乾重與飽和重,即時算出相對含水量 RWC = (鮮重−乾重)÷(飽和重−乾重)×100%,用於量化葉片水分虧缺與抗旱能力。
輸入資料
計算結果
重點速覽:葉片相對含水量(relative water content, RWC)是描述植物水分狀態最實用、最普及的指標,回答「這片葉子現在的含水量,相當於它完全吸飽水時的幾成?」數學上定義為:RWC = (鮮重 FW − 乾重 DW) ÷ (飽和重 TW − 乾重 DW) × 100%。三個重量各有明確操作定義:鮮重(FW)是採樣後立即秤得的葉片重量,代表當下的實際含水狀態;飽和重(TW,又稱膨脹重)是把葉片或葉圓片漂浮在水面(或葉柄插水)於低光、涼爽處吸水數小時至完全膨脹、去除表面水後秤得的最大含水重量,代表「充分供水」的參考點;乾重(DW)是把同一葉樣於約 70–80℃ 烘乾至恆重後的乾物質重量。分子 (FW − DW) 是葉片目前所含的水重,分母 (TW − DW) 是葉片飽和時能容納的最大水重,兩者相除即得相對於飽和的含水比例。RWC 越接近 100%,代表葉片水分越接近飽和、膨壓越高、生理活性越好;當植物遭遇乾旱、根系吸水不及蒸散、或高溫高 VPD 時,葉水分虧缺加深、RWC 下降。多數作物在 RWC 降到約 70–80% 時,光合、氣孔導度與生長開始明顯受抑,更低則進入嚴重逆境甚至不可逆傷害;耐旱品種的優勢之一,正是能在較低 RWC 下維持較久的生理功能。相較於單純的「含水率」(水重佔鮮重或乾重的比例),RWC 以「飽和」為共同基準,能跨葉齡、跨物種比較水分虧缺程度,因而成為抗旱育種篩選、水分逆境生理與灌溉決策研究的核心量測。使用時要注意三個重量取自同一葉樣、飽和時避免過度吸水或缺氧、烘乾要恆重,且飽和重必須大於乾重,否則公式不成立。
計算公式
相對含水量:RWC = (鮮重 − 乾重) ÷ (飽和重 − 乾重) × 100%。
分子=目前水重 (FW − DW);分母=飽和時最大水重 (TW − DW)。
條件:飽和重 TW 必須大於乾重 DW。
$$RWC = \frac{FW - DW}{TW - DW} \times 100\%$$使用說明
- 採樣後立即秤得葉片鮮重 FW。
- 把葉樣漂浮吸水至完全膨脹、去表面水後秤得飽和重 TW。
- 同一葉樣於 70–80℃ 烘乾至恆重,秤得乾重 DW,系統即時算出 RWC;越接近 100% 代表水分越充足。
葉片相對含水量 RWC 的一般狀態解讀(相對,隨物種而異)
| RWC 範圍 | 水分狀態 | 生理表現 |
|---|---|---|
| 90 – 100% | 充足 | 膨壓高、氣孔開放、光合正常 |
| 80 – 90% | 輕度虧缺 | 多數作物仍近正常,敏感者略受影響 |
| 70 – 80% | 中度虧缺 | 氣孔關閉、光合與生長明顯下降 |
| < 70% | 嚴重虧缺 | 萎蔫、代謝受損,可能不可逆傷害 |
門檻依作物耐旱性差異很大;耐旱品種可在較低 RWC 維持功能。數值僅供相對比較。
理財情境案例
由三個重量算 RWC
某葉樣鮮重 FW = 2.5 g,飽和重 TW = 3.0 g,乾重 DW = 0.5 g。
RWC = (2.5 − 0.5) ÷ (3.0 − 0.5) × 100% = 2.0 ÷ 2.5 × 100% = 80%。
屬輕至中度水分虧缺,敏感作物需注意補水,可與灌溉後樣本比較恢復情形。
乾旱處理下 RWC 下降
供水良好葉片:FW = 2.8、TW = 3.0、DW = 0.5 → RWC = (2.3 ÷ 2.5) × 100% = 92%。
停灌數日後同株葉片:FW = 2.15、TW = 3.0、DW = 0.5 → RWC = (1.65 ÷ 2.5) × 100% = 66%。
RWC 由 92% 跌到 66%,顯示嚴重水分虧缺;此時氣孔多已關閉、光合大幅下降,是及時灌溉的訊號。
常見問題
怎麼測飽和重 TW 才準確?
把新鮮葉片或葉圓片放在蒸餾水上漂浮(或葉柄插水),置於低光、涼爽環境吸水,通常 4–6 小時或至重量不再增加為止;取出後用吸水紙輕拭表面殘水再秤。過短吸水不足會低估 TW、過久或缺氧可能組織受損反而增重異常。整批樣本要用一致的漂浮時間與條件,才能公平比較。
RWC 和含水率(moisture content)有什麼不同?
含水率通常是水重佔鮮重或乾重的比例,不參照「飽和」狀態,會受葉片肥厚、葉齡影響而難以跨樣比較。RWC 以飽和重為共同基準,衡量「相對於能吸飽的水,現在還有幾成」,直接反映水分虧缺程度,因此在水分逆境研究與抗旱篩選上比含水率更有意義。
RWC 低到多少代表缺水嚴重?
沒有通用硬門檻,因作物而異。經驗上多數作物 RWC 在 80% 以上屬正常,跌到 70–80% 開始出現氣孔關閉與生長抑制,低於 70% 多為嚴重逆境。耐旱品種能在較低 RWC 維持功能。判讀時最好與同物種充分供水的對照樣比較,而非只看絕對值。
為什麼分母是 (飽和重 − 乾重) 而不是飽和重?
因為我們要比的是「水」的量,而不是含乾物質的總重。乾重是葉片的乾物質,不隨含水變動;(飽和重 − 乾重) 才是葉片飽和時真正容納的最大水重,(鮮重 − 乾重) 是目前的水重。兩個都扣掉乾重後相除,得到的才是純粹的「水分相對飽和程度」。
取樣有什麼注意事項?
應取同一部位、相近葉齡、無病斑的成熟葉,並在一致時段(如清晨或固定時間)採樣以減少日內變化;採後盡快秤鮮重避免失水,三個重量務必取自同一葉樣。批次比較時要固定飽和吸水的時間與環境、烘乾溫度與是否恆重,並確認飽和重大於乾重,否則結果無效。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。RWC 依 (鮮重−乾重)÷(飽和重−乾重)×100% 計算。