本发明专利技术公开了一种测定叶片最大水力导度的装置及其叶片水力导度测量方法，装置包括天平、导管、散热器、扫描仪、支架、灯板、叶片夹、PC端、锥形瓶、支架、两个热电偶温度计、湿度探头；支架底层放置扫描仪，中层放置叶片夹，上层放置灯板，支架每层均可独立调节位置，便于光照强度及锥形瓶液面调节；锥形瓶中装入适量脱气水，液面高度与叶片夹平行，锥形瓶置于天平上，天平与PC端使用数据线相连接，易于天平数据传输并在PC端中做记录；散热器置于支架侧面，模拟自然条件下风速流动。本发明专利技术整合了环境温湿度、叶片温度、以及叶面积同步测定，使其不仅适用于多数植物叶片水力导度的准确快速测定，而且适于其在野外环境下进行水力导度测定。且适于其在野外环境下进行水力导度测定。且适于其在野外环境下进行水力导度测定。
【技术实现步骤摘要】
一种叶片水力导度测量装置及叶片水力导度测量方法
[0001]本专利技术涉及植物叶片水分生理研究领域，特别是涉及一种叶片水力导度测量装置及叶片水利导度测量方法。
技术介绍
[0002]水力导度是叶片重要的生理指标，代表了水分从叶柄经过叶脉和叶肉组织运输到达气孔下腔最终经过气孔散失进入空气中的运输速率。叶片是植物重要的光合器官，光合速率的大小与植物物质积累至关重要。就叶片光合速率而言，光合速率的高低与叶片气孔开度，叶肉二氧化碳传输速率以及二氧化碳羧化速率直接相关。气孔的张开与叶片水分含量相关从而与叶片水力导度相关联。对气孔导度与水力导度相关从而贡献于光合速率的内在机理已有一定的研究。此外，最新的研究表明，水分在叶肉组织中的运输与二氧化碳在叶肉组织中的运输存在共用路径是水力导度与光合速率相关的又一重要证据。因此，研究水力导度大小及其对光合速率的贡献对于我们从水分运输的角度理解光合速率具有重要意义，也为植物光合速率的提高奠定坚实的基础。
[0003]水力导度的测定方法主要包括高压流量计法、复水动力学方法以及稳态蒸腾法。目前稳态蒸腾法被广泛接受，但测量系统不完备且整合度不高严重阻碍了植物叶片水力导度的研究，与此同时，目前多式多样的测量系统不仅不能够提高测量精度且组件分散，组装过程繁琐，不利于野外试验的开展。
[0004]因此，本专利技术整合了环境温湿度、叶片温度、以及叶面积同步测定，使其不仅适用于多数植物叶片水力导度的准确快速测定，而且适于其在野外环境下进行水力导度测定。
技术实现思路
[0005]本专利技术提出了一种叶片水力导度测量装置及叶片水力导度测量方法。
[0006]针对上述问题，本专利技术的目的是整合环境温湿度、叶片温度、以及叶面积同步测定，使其不仅适用于多数植物叶片水力导度的准确快速测定，而且适于其在野外环境下进行水力导度测定。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：所述支架包括左右两部分，左半部分为天平(3)放置平台，仅有一层高度可调整；右半部分有三层，每层高度均可调整，支架底层放置扫描仪(6)，中层放置叶片夹(5)，上层放置灯板(4)；所述扫描仪(6)为普通A4纸张扫描仪(6)或根系扫描仪(6)，用于叶面积的扫描；所述叶片夹(5)为尼龙线、碳素线或PE线编制而成的网格状平台，线径控制在0.1mm左右；所述温度热电偶探头置于网格线上；所述另一个温湿度探头置于支架上以测定环境温湿度；所述灯板(4)为LED冷光源，光强可调且要求光照强度不低于2000μmol/m2·
s，也可用热光源代替但需要散热器及水槽对光源进行冷处理；所述散热器为12V散热风扇，置于支架侧面垂直于叶片为叶片提供平行于也叶片的风源；所述导管(1)为食品级透明硅胶管，一端插入锥形瓶(2)液面以下，另一端用于连接叶片，但需要注意的是连接叶片端为多功能接头，以便于接入不同叶柄直径的叶片；所述天平
(3)为千分之一天平(3)，连接计算机；所述锥形瓶(2)置于天平(3)上。
[0008]所述待测样品为多种植物叶片。
[0009]所述支架为木制支架，支架分左右两部分，左半部分仅有1层而右半部分分为3层，每层与立柱连接点间均为可调整螺母，用以调整高度每层高度。
[0010]所述扫描仪(6)为普通A4纸张扫描仪或根系扫描仪，用于叶面积的扫描，测定前使用已知大小的标尺并使用扫描仪(6)扫描标尺，后续测定不得挪动扫描仪(6)更不能改变扫描仪(6)到叶片夹(5)的距离，扫描仪(6)与所述PC端相连接，便于计算叶片实际面积。
[0011]所述叶片夹(5)为尼龙线、碳素线或PE线编制而成的网格状平台，线径控制在0.1mm左右，网格大小为10
×
10mm的正方形网格。
[0012]所述温度热电偶探头置于网格线上超出网格线1
‑
2mm，测定过程中注意热电偶探头紧挨叶片下表面，热电偶温度数据可传输至PC端。
[0013]所述另一个温湿度探头置于支架上以测定环境温湿度但温湿度探头不能挨着支架，温湿度可传输至PC端。
[0014]所述灯板(4)为LED冷光源，光强可调且要求光照强度不低于2000μmol/m2·
s，也可用热光源代替LED冷光源但需要散热散热器在灯板(4)上方或在灯板(4)于叶片夹(5)之间放置水槽对光源进行冷处理。
[0015]所述散热器为12V散热风扇，散热器的大小为200
×
200mm，置于支架侧面垂直于叶片为叶片提供平行于也叶片的风源，散热器加装调速装置，测定前测定叶片夹(5)上方空气流速，整个测定过程中保证空气流速不变。
[0016]所述导管(1)为食品级透明硅胶管，软管内壁光滑，一端插入锥形瓶(2)液面以下，另一端用于连接叶片，但需要注意的是连接叶片端为多功能接头，以便于接入不同叶柄直径的叶片。
[0017]所述天平(3)为千分之一天平(3)，连接计算机，计算机软件能够实时记录天平(3)读数。
[0018]所述锥形瓶(2)置于天平(3)上，锥形瓶(2)为实验室常用锥形瓶(2)，锥形瓶(2)也可使用烧杯等代替。
[0019]一种叶片水力导度最大水力导度的装置及其使用方法，其测定步骤包括以下6点：
[0020]①
调节灯板(4)光照强度，测定叶片夹(5)上方光照强度，使叶片夹(5)上光照强度与叶片所处环境光强相同。打开散热器，测定并记录叶片夹(5)上方空气流速。
[0021]②
将热电偶及湿度传感器与PC端相连接，便于测量期间温度及湿度数据传输记录。
[0022]③
锥形瓶(2)中装入适量的超纯水，调节水面高度与叶片夹(5)高度至水平状态，连接天平(3)与PC端进行数据传输。
[0023]④
测定样品需要复水处理5小时以上，将叶片取出后在水下迅速切割两次叶柄，而后选择内径合适的软管连接到叶柄上，连接好软管的叶片置于叶片夹(5)上，随后每30S记录一次天平(3)数据，让叶片在仪器上蒸腾至少30分钟，从而有足够的时间适应高辐照度，而后作时间与天平(3)水量的线性图，斜率不再变化即为流量稳定稳定。叶片流速(E
Leaf
)记为叶片平衡后单位时间单位面积的水量。
[0024]⑤
当流速稳定后取下叶片，在湿润的自封袋中平衡20分钟，随后使用水势仪测定
测量叶片水势。
[0025]⑥
水力导度测定公式记为：
[0026][0027]⑦
但由于水作为液体，液体粘度系数受到温度的剧烈影响，因此为提高测量精度首先需要保证环境温度和湿度足够稳定，温度不超过
±
2度。同时，测定叶片温度，进行水力导度的温度校准，25℃校准公式为：
[0028][0029]上述公式中：K
leaf
是水力导度；E流速；ψfinal测量结束时的叶片水势，又叫末水势；t是时间。
附图说明
[0030]图1是本专利技术立体结构示意图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叶片水力导度测量装置，其特征在于：包括天平(3)、导管(1)、散热器、扫描仪(6)、支架、灯板(4)、叶片夹(5)、计算机、锥形瓶(2)、支架、两个热电偶温度计、湿度探头；所述支架包括左右两部分，左半部分为天平(3)放置平台，仅有一层高度可调整；右半部分有三层，每层高度均可调整，支架底层放置扫描仪(6)，中层放置叶片夹(5)，上层放置灯板(4)；所述扫描仪(6)用于扫描待测叶片，并将数据传输到PC端，计算待测叶片的面积；所述叶片夹(5)为尼龙线、碳素线或PE线编制而成的网格状平台，线径在0.1mm左右；所述温度热电偶探头置于网格线上；所述另一个温湿度探头置于支架上以测定环境温湿度；所述灯板(4)为LED冷光源，光强可调且要求光照强度不低于2000μmol/m2·
s，或者，用热光源代替LED冷光源加散热器在灯板(4)上方或在灯板(4)于叶片夹(5)之间放置水槽对光源进行冷处理；所述散热器为12V散热风扇，散热器大小为200
×
200mm，置于支架侧面垂直于叶片为叶片提供平行于也叶片的风源，散热器加装调速装置，测定前测定叶片夹(5)上方空气流速，整个测定过程中保证空气流速不变；所述导管(1)为食品级透明硅胶管，软管内壁光滑，一端插入锥形瓶(2)液面以下，另一端用于连接叶片，但需要注意的是连接叶片端为多功能接头，以便于接入不同叶柄直径的叶片；所述天平(3)为千分之天平(3)，连接计算机；所述锥形瓶(2)置于天平(3)上；所述锥形瓶(2)置于天平(3)上。2.如权力要求1所述一种叶片水力导度测量装置，其特征在于：所述待测样品为多种植物叶片。3.如权力要求1所述一种叶片水力导度测量装置，其特征在于：所述扫描仪(6)为普通A4纸张扫描仪(6)或根系扫描仪(6)，测定前使用已知大小的标尺并使用扫描仪(6)扫描标尺，后续测定不得挪动扫描仪(6)更不能改变扫描仪(6)到叶片夹(5)的距离，扫描仪(6)与所述PC端相连接，便于计算叶片实际面积。4.如权力要求1所述一种叶片水力导度测量装置，其特征在于：所述叶片夹(5)为网格大小为10
×
10mm的正方形网格。5.如权力要求1所述一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亚黎，陈云瑞，李自良，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。