[發明專利]快速精確測定植物導水率的裝置

有效

• 申請號: 201210210724.X
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102735589A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 趙長明;張曉瑋;王明浩;王婧如
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N11/02
• 分類號: G01N11/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種快速精確測定植物導水率的裝置，屬于植物導水率測定技術領域。

背景技術

水分生理生態是植物生理生態研究中的三大核心內容（能量、水分、營養）之一。在很大程度上水分決定植物對環境的適應度，是因為水分影響著植物在陸地上的分布、形態建成以及生長發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水分的吸收、運輸和散失，大到植物體內的水分平衡和植物對水分脅迫的響應等方面進行了報道，并逐漸形成和完善了研究植物水分運輸的理論基礎，即土壤—植物—大氣系統（SPAC）理論：為了維持植物體內的水分平衡，發育形成了一套根部從土壤吸收水分，通過木質部，經過莖最終運輸到葉片，再通過葉片蒸騰作用散失到大氣中的水分運輸系統和水分運輸策略。而將植物在特定的環境條件下，為適應生存競爭的需要所形成的不同形態結構和水分運輸供給策略，稱之為水力結構特征。其中，植物導水率（K_h）是重要的水力結構特征參數之一，是指測定單位時間內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。植物導水率（K_h）越高，說明其導水能力越強。在植物導水率（K_h）的基礎上還可通過測定邊材面積和葉面積計算植物比導水率（K_s）、葉比導水率（LSC）、胡伯爾值（H_v）等水力結構參數來研究不同生境條件下植物對水分狀況的適應性和植物木質部栓塞化程度，說明植物的抗逆境生存能力。通過以上指標的分析可為當地植被保護和恢復，特別是為水資源嚴重虧缺的干旱和半干旱地區生態改善提供科學依據。因此，水力結構特征測定在植物水分生理的研究中被廣泛應用。

早期對于導水率的測量方法主要有三種：解剖法、輸水法和傳聲法。目前國內外常用的測定植物導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?M.T.教授設計、Dynamax公司生產）和木質部栓塞儀（Xylem?Embolism?Meter,XYL’EM;INRA?Licensed?Instrumentec公司按照法國Cochard教授的設計生產），但這些儀器的價格昂貴，制作原理復雜，維修困難等缺點。而國內也有幾個實驗室根據沖洗法原理自行設計了相關的簡易儀器，但這些自制儀器在制作過程中存在工藝復雜、需自制某些部件而導致密封性能不佳、測量繁瑣和不夠精確等缺點。如中國熱帶農業科學院橡膠研究研發和申報的“一種能同時測定多個樣品植物導水率的裝置”（公開號為CN?201628707U），此裝置雖能同時測定多個樣品植物導水率，但其只能測定木質部最大導水率，并非植物的實際導水率，不能很好的反映自然狀態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。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速精確測定植物導水率的裝置，該裝置能夠快速精確測定植物實際導水率，其利用沖洗法原理，能快速精確測定植物樣品的實際導水率，特別適用于科學研究中的低導水率植物材料，具有測定快速、測量精確、制作簡單等特點。

本發明所提供的一種快速精確測定植物導水率的裝置，包括：

一儲水容器；

一管路氣泡去除機構；所述管路氣泡去除機構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的出口端相連通；和

一樣品放置機構；所述樣品放置機構的入口端與所述微型流量計的出口相連通；所述樣品放置機構用于放置待測植物樣品。

上述的測定植物導水率的裝置中，所述儲水容器設于所述樣品放置機構的上方，且兩者之間設有間距，可通過調節所述儲水容器與所述樣品放置機構之間的垂直距離來調整測定時需要的壓強。

上述的測定植物導水率的裝置中，所述管路氣泡去除機構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。