[發明專利]一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法及裝置

在審

• 申請號: 201810189634.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108572193A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 吳沿友;黎明鴻;吳明津;邢德科;劉宇婧;姚香平;于睿;徐小健;毛罕平
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將測定裝置與LCR測試儀連接；

步驟二，選取生長在不同環境下帶有葉片的待測植物的新鮮枝條，并包住枝條基部；

步驟三，清理新鮮枝條上葉片，并采摘長勢較為一致的葉片；

步驟四，將葉片夾在測定裝置平行電極板之間，設置測定電壓、頻率，通過改變鐵塊的質量來設置所需的特定夾持力，并測定在不同夾持力下的植物生理阻抗；

步驟五，構建植物葉片生理阻抗的耦合模型，獲得模型的各個參數；

步驟六，依據步驟五中的植物葉片生理阻抗的耦合模型方程獲得不同夾持力變化下的植物葉片生理電流的耦合模型方程；

步驟七，將步驟六的生理電流的耦合模型方程對夾持力進行求導，獲得基于生理電流的植物葉片輸導力模型方程；

步驟八、令夾持力等于0，代入步驟七的植物葉片輸導力模型方程中，可計算獲得被考察植物葉片固有輸導力；

步驟九，依據被考察植物葉片固有輸導力，判斷植物葉片物質輸導效率。

2.根據權利要求1所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述測定裝置包括支架(1)、泡沫板(2)、電極板(3)、導線(4)、鐵塊(5)、塑料棒(6)及固定夾(7)，支架(1)為矩形框架結構、且一側開放，支架(1)上端開有通孔，供塑料棒(6)伸入，支架(1)下端朝內一側及塑料棒(6)底端分別粘有兩個泡沫板(2)，泡沫板(2)內鑲嵌電極板(3)，兩個電極板(3)各自引出一根導線(4)，塑料棒(6)的泡沫板(2)上可放置不同質量的鐵塊(5)，塑料棒(6)位于支架內部的一端由固定夾(7)進行固定。

3.根據權利要求2所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述電極板(3)為圓形極板，所述電極板(3)的材質為銅。

4.根據權利要求1所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述步驟四中特定夾持力的設置方法為：通過增加不同質量的鐵塊，依據重力學公式：F＝(M+m)g計算出夾持力F，式中F為夾持力，單位N；M為鐵塊質量，m為塑料棒與電極片的質量，kg；g是重力加速度為9.8N/kg。

5.根據權利要求1所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述步驟五中，植物葉片生理阻抗的耦合模型為Z為生理阻抗，f是細胞膜內濃度C_i與阻抗之間轉化的比例系數，膜內外通透離子總量C＝C_i+C_o，耦合模型是基于能斯特方程推導出的，其中E為電動勢，E⁰為標準電動勢，R是理想氣體常數，T是溫度，C_i為細胞膜內濃度，C_o為細胞膜外濃度，F₀是法拉第常數，n是通透離子轉移數；電動勢E的內能可轉化成壓力做功，與PV成正比PV＝a E，a是電動勢轉換能量系數，V為植物細胞體積，P是植物細胞受到的壓強，壓強P由壓強公式求出，F為夾持力，S為極板作用下的有效面積；所述植物葉片的生理電阻的耦合模型可變形為Z＝y₀+ke^-bF，其中y₀、k和b為模型的參數。

6.根據權利要求5所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述步驟六中不同夾持力變化下的植物葉片生理電流的耦合模型方程，I_Z為測定電壓為1.5伏的生理電流；對夾持力F求導，獲得基于生理電流的植物葉片輸導力模型方程表達式為：

7.根據權利要求6所述的一種基于生理電流的植物葉片固有輸導力的測定方法，其特征在于：所述步驟八中將夾持力F＝0代入中，得到則被考察植物葉片的輸導力