[發明專利]一種基于應力松弛時間判定植物莖保水能力的方法

有效

• 申請號: 201910307316.8
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110133185B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 肖天璞;邢德科;吳沿友;束宇;彭健;周仁杰;錢雷
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于應力松弛時間判定植物莖保水能力的方法，屬抗旱育種和農作物信息檢測領域，包括以下步驟：取待測植物莖用水清理，并將表面水分吸干；設置固定形變，利用質構儀測定莖應力松弛曲線，計算應力松弛時間；利用形變率及應力松弛時間計算細胞液滲出速率，據此比較植物莖保水能力。本發明采用物理方法，結果精確度高，操作簡單快捷，根據莖保水能力可對植物的抗干旱能力進行檢測。

技術領域

本發明屬于抗旱育種和農作物信息檢測技術領域，具體涉及一種基于應力松弛時間判定植物莖保水能力的方法。

背景技術

干旱是一個長期存在的世界性難題，全球干旱半干旱地區約占陸地面積的35％，遍及世界60多個國家和地區。我國的干旱半干旱區面積約占國土面積的43.1％，其中干旱地區占26.73％。這些地區由于氣候干燥、年降水量少、蒸發劇烈、土壤供水不足等原因，嚴重制約著植物的生長發育。研究植物生理抗旱性機制，開發各種植物耐旱性的快速檢測技術，采取各種抗旱措施，尋找更能適應日趨干旱的環境品種，可以有效抵御干旱，提高植物的成活率，改善生態環境，遏制荒漠化，對促進中國的經濟和生態建設同步發展有著重要意義。

植物莖對干旱等逆境條件反應比較靈敏，是判斷一個植物品種保水能力最明顯的指標之一。目前，植物莖直徑變化方面的檢測方法較多，涉及圖像處理、聲發射及電生理等技術，由此進一步檢測植物水分狀況，反映其抗旱特性，然而這些技術易受環境影響，且對測試設備要求較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種基于應力松弛時間判定植物莖保水能力的方法，可以通過力學指標準確檢測植物莖的水分變化狀況，簡便快捷，為植物抗旱性檢測技術提供科學支撐。

本發明是采用以下技術手段實現上述技術目的的。

一種基于應力松弛時間判定植物莖保水能力的方法，包括以下步驟：

步驟一，選取待測植物截取面積和長勢較為一致的莖若干，設置固定形變，測量莖的應力松弛曲線；

步驟二，對所述應力松弛曲線進行擬合，計算得到應力松弛時間τ；

步驟三，依據形變率及應力松弛時間計算植物莖細胞液滲出速率ER；

步驟四，判定植物莖保水能力。

進一步，所述步驟一中固定形變的設置須以莖未受不可逆損壞為前提。

進一步，所述步驟一中應力松弛曲線為：植物莖受壓持續增大達到并維持設置固定形變過程中，應力變化曲線中最大峰值后呈指數下降的曲線部分。

進一步，所述步驟二中麥克斯韋模型的應力松弛方程為其中F_(t)是時間為t時的莖內力，F₍₀₎是時間為0時的莖內力，e為自然底數，t為時間，τ為應力松弛時間。

進一步，所述步驟三中，形變率為莖細胞體積的變化，應力松弛時間為細胞液滲出時間。

進一步，所述細胞液滲出速率

進一步，所述應力松弛曲線利用質構儀測定。

進一步，所述應力松弛曲線的擬合利用麥克斯韋模型的應力松弛方程進行。

本發明的優點如下：

1)本方法利用質構儀測量葉片的應力松弛曲線，結果不受測定的溫度、濕度、光照等環境因子的限制，結果精確、可靠性高。

2)本方法基于植物莖應力松弛曲線的測定，獲取植物莖的應力松弛時間，比較不同莖保水能力，來分析植物的抗旱性，能夠更好地將莖保水能力與植物的抗旱性聯系起來，更好地反映植物對干旱環境的適應性。

3)本方法獲取的細胞液滲透速率可以直接用來比較不同植物的抗干旱能力，測試簡單，計算快捷。

附圖說明