光合作用是綠色植物特有的生理功能。是綠色植物吸收光能將CO2和H2O合成有機物並釋放O2的過程。光合作用及其相關過程的測定是植物生理學實驗的重要組成部分。
光合作用包括三個主要階段:初級反應、同化力形成和二氧化碳同化。初級反應包括光合色素對光能的吸收、傳遞和光化學反應，主要與葉綠素等光合色素有關。同化力(ATP和NADPH2)的形成主要與膜的特性有關，二氧化碳的同化不僅受同化力供應的影響，還受暗反應相關酶活性的影響。光合作用的強度與環境條件的變化密切相關。
光合速率是植物生理性狀的重要指標，也是估算植物光合生產力的主要依據之壹。光合速率可以根據植物吸收的CO2量、釋放的O2量或積累的幹物質(有機物)量來衡量。隨著光合作用研究的深入，光合作用測量技術水平不斷提高，方法和手段也越來越多。本實驗研究了壹種最經典的測定光合速率的方法——改良半葉法。【原理】植物葉片主脈兩側對稱部位的葉面積基本相同，形態和生理功能也基本相同。對葉柄或莖的韌皮部進行物理或化學處理，保留木質部，阻斷葉片光合產物向外運輸，保證正常供水。然後把對稱的葉子的壹邊取下來放在暗處，另壹邊留在植株上，保持光照，繼續光合作用。壹定時間後，測得光暗葉片幹重之差，即為光合作用積累的幹物質質量。光合速率由公式計算。乘以該系數，也可以計算出CO2的同化量。
[材料、儀器、藥物]
1.材料:選擇室外植物。
2.器械及用品:(1)剪刀；(2)濕紗布4塊；(3)帶蓋的磁盤；(4) 30張小卡片，出門前用鉛筆編號(1 ~ 15；1~15);(5)鑷子；(6)打孔；(7)鉛筆；(8)記號筆；(9) 12稱量瓶；(10)烤箱；(11)分析天平；(12)烘幹機。3.藥物:5%三氯乙酸。
[方法]
1.取樣:選擇同壹植株的15片葉子，既綠又黃，註意葉齡、葉色、節位、葉脈兩側、光照條件的壹致性。綠葉和黃葉分別用撲克牌編號(如綠葉為1，2，3~15，黃葉為1 '，2 '，3' ~ 15 ')。增加葉片的數量可以提高確定的準確性。
2.葉柄的處理:為防止葉片光合產物向外運輸，可選擇以下方法破壞韌皮部。
(1)環切法:用刀片將葉柄外層(韌皮部)環切0.5cm左右。為了防止葉片折斷或改變方向，可以用錫紙或塑料套包裹，使葉柄保持原狀。
(2)燙法:將棉球或紗布條浸泡在90℃以上的開水中，然後將葉柄基部燙半分鐘左右。明顯的水浸表明完全燙傷。如果沒有水浸，可以再來壹遍。對於韌皮部較厚的果樹葉柄，可以用融化的熱蠟燙壹下。
(3)抑制法:用棉球蘸5%三氯乙酸或0.3mol/L丙二酸塗抹葉柄壹周。在這個實驗中使用了三氯乙酸。小心不要讓抑制液體流到植物上。處理葉柄的方法的選擇取決於植物材料。壹般雙子葉植物的韌皮部和木質部容易分離，應采用環切。小麥、水稻等單子葉植物的韌皮部和木質部很難分離，應采用熱燙法。而木質化程度低、容易破碎的葉片，通過抑制可以得到更好的效果。
3.切樣:葉柄處理後，可以切樣，記錄時間，測量光合作用。先按編號順序(綠葉與黃葉交替)，剪下對稱的壹半葉子(主脈留下)，依次用濕紗布包好(綠葉與黃葉分開保存)，放在盤上，帶回室內避光保存。2~3h後，按原順序切下另壹半葉片。依次夾在濕紗布裏(綠葉和黃葉分開保存)。註意兩片葉子剪的速度，讓每片葉子經歷相同的光照時間。
4.稱幹重:12稱量瓶分別標有綠葉照度1，2，3，綠葉暗度1，2，3，黃葉趙廣1，2，3，黃葉暗度1，2，3，相同編號的葉片分成兩半。每五片葉子放入壹個稱量瓶作為重復。記錄每個稱量瓶中小晶片的數量。打孔機的直徑是根據刀片面積的大小來選擇的，盡可能多的打刀片。註意不要忘記用卡尺測量沖頭的直徑。將疊放在壹起的葉盤分散在稱量瓶中，打開蓋子，放入105℃的烘箱中10min，快速殺死細胞，然後降溫至70~80℃，幹燥至恒重(約2 ~ 4小時)。取出，蓋在幹燥器中，冷卻至室溫，用分析天平稱量。
5.結果計算:a× t公式中W2-W1光合速率(mgdw m-2s-1) = W2:光照前半年葉盤幹重(mg)；W1:前半暗期葉盤幹重(mg)；a:葉盤面積(m2)；t:照明時間(秒)。如果幹物質乘以系數1.5，就可以得到CO2的同化量，用mg CO2 m-2S-1表示。