專利名稱：一種植物葉片活體電導率測量裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測量植物生理生化指標技術領域，特別涉及一種植物葉片活體電導率測量裝置及方法。
背景技術：
通常，植物葉片電導率是反映植物生長狀況的一個重要生理生化指標。當植物受到逆境或者其他損傷的情況下細胞膜容易破裂，導致膜蛋白受傷害因而使胞質的胞液外滲而使相對電導率增大，進而直接反映植物的環(huán)境或養(yǎng)分脅迫。常用的植物葉片電導率方法有兩種抽氣法和浸泡法。該兩種方法雖然都是標準方法，測定結果穩(wěn)定，但測試過程較為復雜、費時，無法在現場測量，更無法實現在線、原位測量。因此，為了根據植物葉片電導率實現作物的精細管理，開發(fā)一種便攜式可實現植物葉片電導率在線原位測量的方法和裝置具有理論和實踐意義。
第一種常用方法為浸泡法取大小相當的植物葉片(盡量保證葉片的完整性，少含莖節(jié))，用自來水洗凈后再用蒸餾水沖洗3次，用濾紙吸干表面水分，將葉片剪成適宜長度的長條(避開主脈)，快速稱取鮮樣3份，每份0. Ig,分別置于IOml去離子水的刻度試管中，蓋上玻璃塞置于室溫下浸泡處理12h，用電導儀測定浸提液電導(σ 1)，然后沸水浴加熱30min，冷卻至室溫后搖勻，再次測定浸提液電導(σ2)。以相對電導率σκ= σ 1/ σ 2X100%表征葉片的電導率。
第二種常用方法為抽氣法取大小相當的植物葉片(盡量保證葉片的完整性，少含莖節(jié))，用自來水沖洗后再用蒸餾水沖洗干凈，用濾紙吸凈表面水分，避開主脈將葉片切割成大小一致的葉塊，混合均勻，稱量0. Ig放入裝有約6ml去離子水的注射器中，不斷抽氣放氣，直至葉片完全沉入水底，將抽真空后的葉片在離子水中處理池，用電導儀測定浸提液電導(ο 1)，然后沸水浴加熱30min，冷卻至室溫后搖勻，再次測定浸提液電導(0 ，重復3 次。以相對電導率σκ= ο l/o 2X100%表征葉片的電導率。
如前所述，無論是采用抽氣法還是浸泡法，測試過程都非常復雜、費時，無法在現場測量，更無法實現在線、原位測量。另外該兩種方法都存在一個嚴重缺陷即該兩種方法均測量的是植物浸體液后的電導率，對葉子形態(tài)、分子結構都有不同程度的破壞，不能代表活體葉片的電導率。發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題
本發(fā)明的目的是提供一種植物葉片活體電導率測量裝置和方法，以克服現有的測量方法無法在現場實時測量出植物活體葉片的電導率，并且測試方法復雜、費時的缺陷。
( 二 )技術方案
為了實現上述目的，本發(fā)明一方面提供一種植物葉片活體電導率測量方法包括 在植物活體葉片的中部位置依次選取四個測試端點，分別記作Ai、A2、A3、A4 ；說明書2/6頁
利用電導率的測量公式計算出植物葉片活體電導率
權利要求
1.一種植物葉片活體電導率測量方法，其特征在于，在植物活體葉片的中部位置依次選取四個測試端點，分別記作-A、h、、、K ；利用電導率的測量公式計算出植物葉片活體電導率
2.如權利要求1所述的植物葉片活體電導率測量方法，其特征在于，所述ki、k2采用對植物的標定試驗方法計算得出。
3.如權利要求2所述的植物葉片活體電導率測量方法，其特征在于，所述Ic1A2的值具體計算步驟為步驟1 采集某一作物葉片樣本η個(η > 40)；步驟2 選取在一條直線上的4個測量端點，分別記為ApA2、A3、A4 ；測量出每個作物葉片樣本A2和A3之間的電壓值V^ (i = 1、2.....η)；步驟3 采用標準方法測量浸提液的電導率σ = 1、2.....η)；步驟4:對Oji進行對數運算得到In(Oji) (i = 1，2，...，η)；步驟5 對公式(1)的右邊進行對數運算得到
4.一種植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，包括傳感器、微控制器；所述傳感器和微制器分別與電源轉換單元連接；所述傳感器連接恒流源電路，用于采集植物活體葉片電導信號的采集、轉換和放大；所述微控制器連接信號處理單元，用于接收由傳感器處理后的數據，并將所述數據進行處理計算，并將處理后的數據進行顯示和存儲。
5.如權利要求4所述的植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，所述傳感器包括多個探針，所述探針注入植物活體葉片內。
6.如權利要求5所述的植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，所述探針的數量為四個，其連接導線后安裝在固定夾的一側，位于中間的兩個探針與信號處理單元連接，用于采集植物活體葉片中的交變電壓降信號；所述位于外側的兩個探針與恒流源電路連接， 向植物葉片輸入恒定電流。
7.如權利要求4所述的植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，所述信號處理單元包括差分電路、有效值轉換電路和放大電路。
8.如權利要求4所述的植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，所述微控制器外接顯示模塊和鍵盤模塊。
9.如權利要求8所述的植物葉片活體電導率測量裝置，其特征在于，微控制器采用 MSP430F149單片機作為微控制器中的主控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及測量植物生理生化指標技術領域，特別涉及一種植物葉片活體電導率測量裝置及方法。該植物葉片活體電導率測量裝置，包括傳感器、微控制器；傳感器和微制器分別與電源轉換單元連接；傳感器連接恒流源電路，用于采集植物活體葉片電導信號的采集、轉換和放大；微控制器連接信號處理單元，用于接收由傳感器處理后的數據，并將所述數據進行處理計算，并將處理后的數據進行顯示和存儲。本發(fā)明提供的植物葉片活體電導率測量裝置和方法，可實時現場測量植物活體葉片的電導率，第一時間了解植物的生長狀況，測試方法簡單、快捷，并可確保測量電導率的精準性。
文檔編號G01R27/02GK102539921SQ20121000121
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2012年1月4日
發(fā)明者孫紅, 李民贊, 楊瑋, 王琢 申請人:中國農業(yè)大學