本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)方法與裝置。第一電子天平、第二電子天平上分別放有盛放植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液的第一容器和第二容器，第一容器和第二容器底部采用連接膠管連接組成連通器，第一容器、第二容器的頂部分別用第一密封材料和第二密封材料進(jìn)行密封，待測(cè)的植株經(jīng)第二密封材料插入第二容器中，通過(guò)數(shù)據(jù)線將兩臺(tái)天平與PC計(jì)算機(jī)相連。因?yàn)閮蓚€(gè)容器是密封的，水分只能通過(guò)待測(cè)植株的蒸騰作用散失，通過(guò)天平稱取兩個(gè)容器的重量變化，該裝置可以將植株的吸水與耗水區(qū)別開(kāi)來(lái)，實(shí)時(shí)計(jì)算得到植株的吸水量和耗水量。該裝置可以作為其他研究植株水分測(cè)量方法的校準(zhǔn)裝置。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種植株吸水量與耗水量檢測(cè)方法與裝置，尤其是涉及一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)方法與裝置。
技術(shù)介紹
植物的生長(zhǎng)離不開(kāi)水，水在植物-大氣-土壤中進(jìn)行循環(huán)，一方面保證了植物的生命活動(dòng)，維持了生態(tài)的平衡和發(fā)展，另一方面也是生命活動(dòng)的結(jié)果。農(nóng)田土壤水分的轉(zhuǎn)化利用與調(diào)控是以土壤一植物一大氣連續(xù)體(SPAC)為基礎(chǔ)，以植物為核心。植物從土壤中吸收水分，同時(shí)植物體內(nèi)的水分又以氣態(tài)散失到大氣中——蒸騰作用，蒸騰作用是植物的水分主要消耗方式，植物吸收的水分99%以上，通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中。蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響，而且還受植物本身的調(diào)節(jié)和控制，因此它是一種復(fù)雜的生理過(guò)程。Boyer指出在植物體內(nèi)的水分流動(dòng)同時(shí)受到幾種作用的影響。白天，蒸騰作用占據(jù)主導(dǎo)位置，少量的水供給細(xì)胞的生長(zhǎng)，新陳代謝和韌皮部運(yùn)輸。夜間的時(shí)候，蒸騰作用逐漸萎縮，白天占據(jù)非主導(dǎo)地位的水分運(yùn)輸在夜間占據(jù)了主要地位。植物體內(nèi)具有一定的貯水功能，也就是植物的體內(nèi)貯存一定數(shù)量的水分，白天蒸騰開(kāi)始逐漸增強(qiáng)的時(shí)候，植株首先將體內(nèi)儲(chǔ)存的水，用于蒸騰，這樣就會(huì)出現(xiàn)脫水的現(xiàn)象，接著在蒸騰拉力的作用下，根部就開(kāi)始吸收水分，吸收的水分用于蒸騰和緩解植株的脫水現(xiàn)象。在晚上，則發(fā)生相反的現(xiàn)象，因?yàn)檎趄v作用的減弱，植株內(nèi)的儲(chǔ)存水會(huì)增加。在正常情況下，植株體內(nèi)的組織脫水一吸水交替發(fā)生，周而復(fù)始。植物的水分活動(dòng)可以用一個(gè)公式來(lái)描述U+T=G+HU表植物的吸水量，T表植物的耗水量,G表植物的生長(zhǎng)用水，H表植株的脫水(復(fù)水)用水。該公式表明了植物體的水分動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。從上面的分析可以看出植物根部的吸水和植物的耗水(蒸騰作用)是兩種不同步的水分傳輸狀態(tài)，植物的吸水量不一定等于植物的耗水量，因?yàn)橹参矬w內(nèi)還有一定的貯存水參與水分循環(huán)活動(dòng)。通常認(rèn)為植物的夜間耗水量為零，但是夜間同樣存在著植物根部吸水，所吸收的水分主要用于組織的復(fù)水和生長(zhǎng)需要。如何對(duì)上述變量進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于理解作物的水分生理過(guò)程有極大的幫助，現(xiàn)在對(duì)植物水分的測(cè)定方法——稱重式蒸滲儀法只能檢測(cè)到植物與土壤組成的整體中的水分減少量，這種方法只是測(cè)定了整體的水分減少量，而無(wú)法測(cè)定整體內(nèi)的水分轉(zhuǎn)移量，即無(wú)法回答水分在土壤和植物體內(nèi)的運(yùn)輸轉(zhuǎn)移。因此無(wú)法達(dá)到將上述變量進(jìn)行區(qū)分的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)方法與裝置，可以實(shí)時(shí)區(qū)分檢測(cè)植株吸水量與耗水量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一、一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)方法，該方法的步驟如下1)在第一電子天平、第二電子天平上分別放有第一容器和第二容器，第一容器和第二容器底部采用連接膠管連接起來(lái)，組成一個(gè)連通器，通過(guò)數(shù)據(jù)線將兩臺(tái)天平與PC計(jì)算機(jī)相連；2)向兩個(gè)容器組成的連通器中加入植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液，將待測(cè)的植株放到第二容器中，兩個(gè)容器的頂部通過(guò)密封材料進(jìn)行了密封，待測(cè)的植株與連通器組成一個(gè)整體，在這個(gè)整體中水分只能通過(guò)待測(cè)的植株的蒸騰作用散失，PC計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線就得到兩臺(tái)電子天平的實(shí)時(shí)重量變化，兩臺(tái)電子天平的重量變化代數(shù)和是整個(gè)裝置的重量減少量，該減少量就是植株的耗水量。第一容器中被植株吸收的水分通過(guò)第一電子天平讀出，第二容器中被植株吸收的水分需要通過(guò)第一容器減少的水量以及第一容器和第二容器的液面面積，用公式進(jìn)行計(jì)算得到設(shè)第一天平的重量變化為Λ W1，第二天平的變化Λ W2，SI是第一容器的液面面積，S2是第二容器的液面面積；則植株的耗水量為T= Δ W2+ Δ Wl ；植株的吸水量為U=AWlX (1+S2/S1)。二、一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)裝置包括第一容器、第二容器、第一電子天平、第二電子天平、第一密封材料、第二密封材料、連接膠管、數(shù)據(jù)線和PC計(jì)算機(jī)；第一電子天平、第二電子天平上分別放有盛放植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液的第一容器和第二容器，第一容器和第二容器底部采用連接膠管連接組成連通器，第一容器、第二容器的頂部分別用第一密封材料和第二密封材料進(jìn)行密封，待測(cè)的植株經(jīng)第二密封材料插入第二容器中，通過(guò)數(shù)據(jù)線將兩臺(tái)天平與PC計(jì)算機(jī)相連。本專利技術(shù)具有的有益效果是I、本專利技術(shù)可以同時(shí)檢測(cè)植株的吸水量與耗水量，將這兩種作用于植株水分生理的活動(dòng)分別檢測(cè)出來(lái)。避免了現(xiàn)有稱重蒸滲儀法，只能檢測(cè)耗水量，無(wú)法檢測(cè)吸水量帶來(lái)的水分轉(zhuǎn)移問(wèn)題。2、本專利技術(shù)的裝置通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連，便于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，對(duì)植株的研究可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，減輕了數(shù)據(jù)采集時(shí)的工作量。3、通過(guò)計(jì)算機(jī)的程序，可以調(diào)整對(duì)電子天平的采集頻率，計(jì)算方法等，進(jìn)行系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整。從而得到更為精確的植株吸水耗水狀態(tài)變化。4、本專利技術(shù)可以用于檢測(cè)植株的水分運(yùn)輸和水分生理活動(dòng)，同時(shí)該方法采用高精度天平(O. 01克)，靈敏度和準(zhǔn)確性很高，可以用于其他檢測(cè)植株耗水量的方法的校準(zhǔn)方法。附圖說(shuō)明圖I是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本專利技術(shù)的實(shí)施結(jié)果圖。圖中1、第一容器，2、第二容器，3、第一電子天平，4、第二電子天平，5、第一密封材料，6、第二密封材料，7、待測(cè)的植株，8、連接膠管，9、數(shù)據(jù)線，IO、PC計(jì)算機(jī)。具體實(shí)施方式 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示，本專利技術(shù)包括第一容器I、第二容器2、第一電子天平3、第二電子天平4、第一密封材料5、第二密封材料6、連接膠管8、數(shù)據(jù)線9和PC計(jì)算機(jī)10 ;第一電子天平3、第二電子天平4上分別放有盛放植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液的第一容器I和第二容器2，第一容器I和第二容器2底部采用連接膠管8連接組成連通器，第一容器I、第二容器2的頂部分別用第一密封材料5和第二密封材料6進(jìn)行密封，待測(cè)的植株7經(jīng)第二密封材料6插入第二容器2中，通過(guò)數(shù)據(jù)線9將兩臺(tái)天平與PC計(jì)算機(jī)10相連。用連接膠管將兩個(gè)容器的底部連接起來(lái)，構(gòu)成連通器，向連通器中加入植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液，將待測(cè)的植株7放到第二容器2中，兩個(gè)容器的頂部通過(guò)密封材料進(jìn)行了密封，待測(cè)的植株與連通器組成一個(gè)整體，在這個(gè)整體中水分只能通過(guò)待測(cè)的植株的蒸騰作用散失。PC計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線就得到兩臺(tái)電子天平的實(shí)時(shí)重量變化，兩臺(tái)電子天平的重量變化代數(shù)和是整個(gè)裝置的重量減少量，該減少量就是植株的耗水量。植株的吸水作用會(huì)使第一容器I、第二容器2的水面下降，如果植株根部吸收的水分存儲(chǔ)在植株體內(nèi)，而不用于蒸騰時(shí)，第一電子天平3的重量會(huì)減少，第二電子天平4的重量增加；雖然第二電子天平4的重量是增加了，但是第二容器2因?yàn)榕c第一容器I是連通器，所以第二容器2的液位是下降了，并且第二容器2的下降量和第一容器I的下降量相同，水分從第一容器I、第二容器2轉(zhuǎn)移到待測(cè)的植株7中，兩臺(tái)電子天平的總重量沒(méi)有發(fā)生變化。當(dāng)植株吸水和耗水同時(shí)存在時(shí)，第一容器I中被植株吸收的水分可以通過(guò)第一電子天平3讀出，第二容器2中被植株吸收的水分需要通過(guò)第一容器I減少的水量以及第一容器I和第二容器2的液面面積，用公式進(jìn)行計(jì)算得到設(shè)第一電子天平3的重量變化為AWl，第二電子天平4的變化Λ W2，SI，S2是第一容器I、第二容器2對(duì)應(yīng)的液面面積。則植株的耗水量為T= Δ W2+ Δ Wl ；植株的吸水量為U= Λ WlX (1+S2/S1)；該方法和裝置的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠區(qū)分植株的耗水量和植株的吸水本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于連通器方式的植株吸水量與耗水量的檢測(cè)方法，其特征在于該方法的步驟如下：1）在第一電子天平、第二電子天平上分別放有第一容器和第二容器，第一容器和第二容器底部采用連接膠管連接起來(lái)，組成一個(gè)連通器，通過(guò)數(shù)據(jù)線將兩臺(tái)天平與PC計(jì)算機(jī)相連；2）向兩個(gè)容器組成的連通器中加入植株生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)液，將待測(cè)的植株放到第二容器中，兩個(gè)容器的頂部通過(guò)密封材料進(jìn)行了密封，待測(cè)的植株與連通器組成一個(gè)整體，在這個(gè)整體中水分只能通過(guò)待測(cè)的植株的蒸騰作用散失，PC計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線就得到兩臺(tái)電子天平的實(shí)時(shí)重量變化，兩臺(tái)電子天平的重量變化代數(shù)和是整個(gè)裝置的重量減少量，該減少量就是植株的耗水量。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王劍平，張付杰，蓋玲，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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