專利名稱：一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置，屬于植物導(dǎo)水率測定技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水分生理生態(tài)是植物生理生態(tài)研究中的三大核心內(nèi)容(能量、水分、營養(yǎng))之一。在 很大程度上水分決定植物對環(huán)境的適應(yīng)度，是因為水分影響著植物在陸地上的分布、形態(tài)建成以及生長發(fā)育過程中的各種生理活動。從上世紀70、80年代起，已有大量的文獻從小到植物體內(nèi)水分的吸收、運輸和散失，大到植物體內(nèi)的水分平衡和植物對水分脅迫的響應(yīng)等方面進行了報道，并逐漸形成和完善了研究植物水分運輸?shù)睦碚摶A(chǔ)，即土壤一植物一大氣系統(tǒng)(SPAC)理論為了維持植物體內(nèi)的水分平衡，發(fā)育形成了一套根部從土壤吸收水分，通過木質(zhì)部，經(jīng)過莖最終運輸?shù)饺~片，再通過葉片蒸騰作用散失到大氣中的水分運輸系統(tǒng)和水分運輸策略。而將植物在特定的環(huán)境條件下，為適應(yīng)生存競爭的需要所形成的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和水分運輸供給策略，稱之為水力結(jié)構(gòu)特征。其中，植物導(dǎo)水率(Kh)是重要的水力結(jié)構(gòu)特征參數(shù)之一，是指測定單位時間內(nèi)通過某一植物莖段的水流量與引起該水流量的壓力梯度比值。植物導(dǎo)水率(Kh)越高，說明其導(dǎo)水能力越強。在植物導(dǎo)水率(Kh)的基礎(chǔ)上還可通過測定邊材面積和葉面積計算植物比導(dǎo)水率(Ks)、葉比導(dǎo)水率(LSC)、胡伯爾值(Hv)等水力結(jié)構(gòu)參數(shù)來研究不同生境條件下植物對水分狀況的適應(yīng)性和植物木質(zhì)部栓塞化程度，說明植物的抗逆境生存能力。通過以上指標的分析可為當(dāng)?shù)刂脖槐Ｗo和恢復(fù)，特別是為水資源嚴重虧缺的干旱和半干旱地區(qū)生態(tài)改善提供科學(xué)依據(jù)。因此，水力結(jié)構(gòu)特征測定在植物水分生理的研究中被廣泛應(yīng)用。早期對于導(dǎo)水率的測量方法主要有三種解剖法、輸水法和傳聲法。目前國內(nèi)外常用的測定植物導(dǎo)水率及阻力的方法主要是在Sperry等(1988年)提出的沖洗法的基礎(chǔ)上進行的改良。如國外已商品化的高壓流速儀(High Pressure Flow Meter, HPFM;由美國Tyree Μ. T.教授設(shè)計、Dynamax公司生產(chǎn))和木質(zhì)部栓塞儀(Xylem EmbolismMeter, XYL’ EM; INRA Licensed Instrumentec 公司按照法國 Cochard 教授的設(shè)計生產(chǎn))，但這些儀器的價格昂貴，制作原理復(fù)雜，維修困難等缺點。而國內(nèi)也有幾個實驗室根據(jù)沖洗法原理自行設(shè)計了相關(guān)的簡易儀器，但這些自制儀器在制作過程中存在工藝復(fù)雜、需自制某些部件而導(dǎo)致密封性能不佳、測量繁瑣和不夠精確等缺點。如中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究研發(fā)和申報的“一種能同時測定多個樣品植物導(dǎo)水率的裝置”(公開號為CN201628707U)，此裝置雖能同時測定多個樣品植物導(dǎo)水率，但其只能測定木質(zhì)部最大導(dǎo)水率，并非植物的實際導(dǎo)水率，不能很好的反映自然狀態(tài)下植物的栓塞化程度和水分對植物影響。而且以上這些儀器裝置在測定低導(dǎo)水率植物時，都存在測量量程不夠，或測量不夠精確和所需時間較長的缺點
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置，該裝置能夠快速精確測定植物實際導(dǎo)水率，其利用沖洗法原理，能快速精確測定植物樣品的實際導(dǎo)水率，特別適用于科學(xué)研究中的低導(dǎo)水率植物材料，具有測定快速、測量精確、制作簡單等特點。本實用新型所提供的一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置，包括一儲水容器；—管路氣泡去除機構(gòu)；所述管路氣泡去除機構(gòu)的入口端與所述儲水容器相連通；一微型流量計；所述微型流量計的入口端與所述管路氣泡去除機構(gòu)的出口端相連通；和一樣品放置機構(gòu)；所述樣品放置機構(gòu)的入口端與所述微型流量計的出口相連通；所述樣品放置機構(gòu)用于放置待測植物樣品。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述儲水容器設(shè)于所述樣品放置機構(gòu)的上方，且兩者之間設(shè)有間距，可通過調(diào)節(jié)所述儲水容器與所述樣品放置機構(gòu)之間的垂直距離來調(diào)整測定時需要的壓強。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述管路氣泡去除機構(gòu)包括一注射器和一三通閥；所述注射器與所述三通閥的一個開口相連通，所述三通閥的另兩個開口分別與所述儲水容器和微型流量計相連通；使用時，使所述注射器與所述儲水容器相連通，用所述注射器緩慢吸水從而使管路中充滿不含氣泡的沖洗液。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述三通閥可通過透明硅膠管與所述儲水容器和微型流量計相連通，采用所述透明硅膠管可方便觀察和去除上述測定植物導(dǎo)水率裝置中通過沖洗液時存在的小氣泡，同時硅膠管不易變形、內(nèi)壁光滑、摩擦力小，對測定壓強影響低。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述透明硅膠管與所述三通閥之間可通過轉(zhuǎn)換接頭相連接，采用所述轉(zhuǎn)換接頭可增加所述透明硅膠管與所述三通閥之間的密封性，所述轉(zhuǎn)換接頭與所述三通閥之間可采用螺紋配合，如所述三通閥采用兩母一公三通閥時，選擇與其配合的公接頭和母接頭。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述樣品放置機構(gòu)包括I個轉(zhuǎn)換接頭，所述轉(zhuǎn)換接頭的一端通過透明硅膠管與所述微型流量計相連通，另一端與透明硅膠管相連接，測定時，將準備好的樣品放置于游離的所述透明硅膠管中即可。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述樣品放置機構(gòu)包括多個串聯(lián)的三通閥，其中設(shè)于末端的三通閥的一個開口端為密封設(shè)置，設(shè)于另一末端的三通閥的一個開口端連接轉(zhuǎn)換接頭，轉(zhuǎn)換接頭的另一端通過透明硅膠管與所述微型流量計相連通；所述多個三通閥的剩余一開口端均通過轉(zhuǎn)換接頭與透明硅膠管相連接，測定時，將準備好的樣品放置于多個游離的所述透明硅膠管中即可。上述的測定植物導(dǎo)水率的裝置中，所述轉(zhuǎn)換接頭與所述透明硅膠管的連接處均設(shè)有管卡，以增強所述透明硅膠管與所述轉(zhuǎn)換接頭之間的密封性。本實用新型提供的測定植物導(dǎo)水率的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、密封性能好等優(yōu)點所選用的配件均為實驗室或醫(yī)學(xué)上常用的配件，如三通閥、魯爾(Luer)接頭等。其市場價格低廉，在結(jié)構(gòu)和制作方面以即用即連為主，拆卸方便。整個裝置中沒有自制，而且注射器、三通閥、魯爾(Luer)接頭以及相配套的透明硅膠管有明確的國家醫(yī)藥行業(yè)標準和生產(chǎn)規(guī)格而使配件連接緊密，能達到高密封性要求。同時，上述測定植物導(dǎo)水率裝置在測定植物樣品時具有操作簡單、測定高效和精確等特點，是因為本實用新型引入當(dāng)代科技產(chǎn)品(微型流量計)而使得測定速度快，結(jié)果可在較短時間內(nèi)用計算機獲取，從而減少人為讀數(shù)和記錄誤差。

圖I為本實用新型提供的測定植物導(dǎo)水率裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型提供的測定植物導(dǎo)水率裝置中管路氣泡去除機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型提供的測定植物導(dǎo)水率裝置中樣品放置機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標記如下1儲水容器、2管路氣泡去除機構(gòu)、3微型流量計、4樣品放置機構(gòu)、5注射器、6三通閥、7透明硅膠管、8魯爾(Luer)接頭、9管卡。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。如圖I所示，本實用新型提供的一種測定植物導(dǎo)水率的裝置，包括儲水容器I、管路氣泡去除機構(gòu)2、微型流量計3和樣品放置機構(gòu)4 ;如圖2、圖3和圖4所示，該管路氣泡去除機構(gòu)2包括一注射器5和一三通閥6,注射器5與該三通閥6的一個開口相連通,該三通閥6的另兩個開口分別通過透明硅膠管7與儲水容器I和微型流量計3相連通，且該透明硅膠管7與三通閥6的兩個開口之間設(shè)有魯爾(Luer)接頭8，以增加三通閥6與透明硅膠管7之間的密封性，且魯爾(Luer)接頭8與透明硅膠管7的連接處均設(shè)有管卡9，該三通閥6為兩母一公三通閥，魯爾(Luer)接頭8與該三通閥6的另兩個開口之間均為螺紋配合，根據(jù)需要也可選擇為套接式配合；如圖I所述，儲水容器I設(shè)于樣品放置機構(gòu)4的上方，且兩者之間設(shè)有間距，以提供測量時需要的壓強；其中微型流量計3的入口端通過透明硅膠管7與管路氣泡去除機構(gòu)2中的三通閥6通過相連通，其出口端通過透明硅膠管7與樣品放置機構(gòu)4相連通；該樣品放置機構(gòu)4包括4個串聯(lián)的三通閥6，其中設(shè)于末端的三通閥6的一個開口為密封設(shè)置，設(shè)于另一末端的三通閥6的一個開口端通過魯爾(Luer)接頭8與透明硅膠管7相連接，且該連接處設(shè)有管卡9，以防止液體的泄漏，然后與微型流量計3相連通；該4個三通閥6的剩余一開口端均通過魯爾(Luer)接頭8與一透明硅膠管7相連接，且該連接處均設(shè)有管卡9，以防止液體的泄漏；其中與4個三通閥6連通的4個透明硅膠管7中用于放置待測定的植物樣品。上述的裝置中，可根據(jù)測定需要，選擇其它規(guī)格的三通閥和/或接頭，以及根據(jù)測定需要選擇不同配合方式的三通閥和接頭；其中，樣品放置機構(gòu)中設(shè)置的三通閥的個數(shù)可根據(jù)測定需要進行調(diào)整。檢測時，在儲水容器I中裝入已過濾和除氣泡的沖洗液，通過調(diào)節(jié)儲水容器I與樣品放置機構(gòu)4之間的高度調(diào)整測定時需要的壓強。然后打開管路去除氣泡機構(gòu)2中的三通閥6，只將注射器5與儲水容器I相連通，用注射器5緩慢吸水從而使管路中充滿不含氣泡的沖洗液。再將管路去除氣泡機構(gòu)2中的三通閥6打到將儲水容器I與微型流量計3相通的位置，并確保沖洗液緩慢流過該微型流量計3，而使整個管路中充滿不含氣泡的沖洗液。在微型流量計3接通電源預(yù)熱半個小時后，將待測樣品枝條端纏上封口膜(PARAFILM;BemisFlexible Packaging, Neenah, WI 54956)插入樣品放置機構(gòu)4中的透明娃膠管7中，同時用管卡9固定，確保其密封性；此時，打開電腦端的相關(guān)軟件(FlowDDE V4. 67;Flow PlotV3. 28)采集樣品枝條的水流量，測定完成后，通過測定樣品枝條切段的長度、直徑以及其上 的總?cè)~面積、邊材面積等參數(shù)后，便可計算出植物導(dǎo)水率(Kh)、比導(dǎo)水率(Ks)、葉比導(dǎo)水率(LSC)、胡伯爾值(Hv)和導(dǎo)水阻力(R)等參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置，其特征在于它包括 一儲水容器； 一管路氣泡去除機構(gòu)；所述管路氣泡去除機構(gòu)的入口端與所述儲水容器相連通； 一微型流量計；所述微型流量計的入口端與所述管路氣泡去除機構(gòu)的出口端相連通；和 一樣品放置機構(gòu)；所述樣品放置機構(gòu)的入口端與所述微型流量計的出口相連通；所述樣品放置機構(gòu)用于放置待測植物樣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述儲水容器設(shè)于所述樣品放置機構(gòu)的上方，且兩者之間設(shè)有間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于所述管路氣泡去除機構(gòu)包括一注射器和一三通閥；所述注射器與所述三通閥的一個開口相連通，所述三通閥的另兩個開口分別與所述儲水容器和微型流量計相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述三通閥通過透明硅膠管與所述儲水容器和微型流量計相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述透明硅膠管與所述三通閥之間通過轉(zhuǎn)換接頭相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于所述樣品放置機構(gòu)包括I個轉(zhuǎn)換接頭，所述轉(zhuǎn)換接頭的一端通過透明硅膠管與所述微型流量計相連通，另一端與另一透明硅膠管相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于所述樣品放置機構(gòu)包括多個串聯(lián)的三通閥，其中設(shè)于末端的三通閥的一個開口端為密封設(shè)置，設(shè)于另一末端的三通閥的一個開口端通過透明硅膠管與所述微型流量計相連通；所述多個三通閥的剩余一開口端均通過轉(zhuǎn)換接頭與透明硅膠管相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換接頭與所述透明硅膠管的連接處均設(shè)有管卡。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換接頭與所述三通閥之間為螺紋配合。
專利摘要本實用新型公開了一種快速精確測定植物導(dǎo)水率的裝置。它包括一儲水容器；一管路氣泡去除機構(gòu)；所述管路氣泡去除機構(gòu)的入口端與所述儲水容器相連通；一微型流量計；所述微型流量計的入口端與所述管路氣泡去除機構(gòu)的出口端相連通；和一樣品放置機構(gòu)；所述樣品放置機構(gòu)的入口端與所述微型流量計的出口相連通；所述樣品放置機構(gòu)用于放置待測植物樣品。本實用新型的測定植物導(dǎo)水率裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、密封性能好等優(yōu)點；同時本實用新型引入當(dāng)代科技產(chǎn)品(微型流量計)而使得在測定植物樣品時具有操作簡單、測定高效和精確等特點。
文檔編號G01N33/00GK202735319SQ201220299310
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者趙長明, 張曉瑋, 王明浩, 王婧如 申請人:蘭州大學(xué)