[實用新型]一種便攜式固氮酶活性測定裝置

有效

• 申請號: 202320177474.8
• 申請日: 2023-01-19
• 公開（公告）號: CN219136787U
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 李培武;王督;張文;張奇;張兆威;唐曉倩;岳小鳳;梁美娟;姜俊
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院油料作物研究所
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/24;C12M1/04;C12M1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本實用新型公開了一種便攜式固氮酶活性測定裝置。該裝置包括：反應單元：檢測樣品中固氮酶催化乙炔氣體還原成乙烯；凈化單元：用于將反應后的混合乙烯乙炔氣體分離凈化成為待檢乙烯氣體；檢測單元：用于檢測待檢乙烯氣體的乙烯含量。本發明能夠實現固氮酶活性的快速測定，可用于田間地頭等現場農作物固氮酶活性檢測，也能夠用于其他檢測樣品的固氮酶活性測定，具有操作簡單、快速、便攜移動等特點。

技術領域：

本發明屬于檢驗檢測領域，具體涉及一種便攜式固氮酶活性測定裝置。

背景技術：

空氣中大約含有80％的氮，但一般綠色植物無法立即運用，花生仁、黃豆、紫花苜蓿等豆類植物，根據與根瘤菌的相互依存固氮作用，才能把空氣中的分子結構態氮變化為綠色植物能夠運用的氨態氮。根瘤菌侵染植物形成根瘤，并產生固氮酶，可以將游離的氮氣還原為植物可利用的氨，幫助植物獲得必須的氮元素。因此，對豆科植物根瘤固氮酶活性的測定是評價根瘤固氮效率的重要方法。

目前已有的根瘤固氮酶活測定為“乙炔還原法”，固氮酶可以將乙炔氣體還原成乙烯氣體，因此可以通過單位時間內乙炔還原成乙烯的量來作為測定豆科植物根瘤固氮酶活性的指標。基本操作方法為：將豆科植物的根瘤剪下放入密封反應瓶中，蓋好蓋子，向反應瓶里注入乙炔氣體，反應30～120min后，利用氣相色譜法測定乙烯的含量。這種方法需要大型的儀器設備，無法滿足現場測定豆科植物根瘤固氮酶活性的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種便攜式固氮酶活性測定裝置，其能夠實現在田間現場快速檢測農作物固氮酶活性，也能夠用于其他檢測樣品的固氮酶活性測定，具有操作簡單，簡便快速等優勢。

為實現上述發明目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種便攜式固氮酶活性測定裝置，包括：

反應單元：檢測樣品中固氮酶催化乙炔氣體還原成乙烯；

凈化單元：用于將反應后的混合乙烯乙炔氣體分離凈化成為待檢乙烯氣體；

檢測單元：用于檢測待檢乙烯氣體的乙烯含量，

所述反應單元包括反應瓶和反應瓶上設置的進氣管和第一氣體傳輸管，進氣管上設有閥門，通過閥門開關調控乙炔氣體的加入；

所述凈化單元包括氣體吸收瓶、凈化反應瓶，反應瓶上的第一氣體傳輸管通入到氣體吸收瓶的吸收液中，第一氣體傳輸管上設有第一單向開關，氣體吸收瓶上還設有第二氣體傳輸管，第二氣體傳輸管伸入到凈化反應瓶的凈化液中，第二氣體傳輸管上設有第二單向開關；反應單元產生的混合乙烯乙炔氣體經第一氣體傳輸管進入氣體吸收瓶內，經氣體吸收瓶中的吸收液吸收后再經第二氣體傳輸管進入凈化反應瓶內，經凈化反應瓶中的凈化液凈化成待檢乙烯氣體，凈化反應瓶上設有第三氣體傳輸管；

所述的檢測單元包括乙烯傳感器和氣體傳輸抽氣泵，凈化反應瓶上的第三氣體傳輸管通過氣體傳輸抽氣泵與乙烯傳感器相連，第三氣體傳輸管上設有第三單向開關。

按上述方案，所述的反應瓶上設有溫度計，用于測量反應瓶內的體系溫度。

按上述方案，所述的反應瓶、氣體吸收瓶和凈化反應瓶的瓶口均設置有密封蓋，其密封蓋上開設有氣管通槽，設置進氣管、第一氣體傳輸管、第二氣體傳輸管和第三氣體傳輸管。

按上述方案，所述吸收瓶中的吸收液為銀氨溶液，所述的凈化反應瓶中的凈化液為氯化鈣水溶液。

按上述方案，所述氯化鈣水溶液濃度為1％～5％。

進一步地，還包括信號處理及計算單元：采集乙烯傳感器的電信號，將其轉換為乙烯的濃度；采集檢測樣品的質量或農作物檢測樣品的株數，計算固氮酶活性：乙烯的濃度/檢測樣品的質量或農作物檢測樣品的株數，即單位質量固氮酶活或單株固氮酶活。

按上述方案，檢測對象可為農作物根系、根瘤菌樣品、微生物菌肥等。