一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法，包括以下步驟：在待測(cè)時(shí)間內(nèi)取帶有葉片的待測(cè)植物枝條，并用濕布包住植株枝干基部，以減緩水分散發(fā)；清理葉片表面灰塵后，取植物葉片，將植物葉片夾在平行板電容器中，用電容傳感器測(cè)量葉片的植物生理電容值，同時(shí)測(cè)量葉片的植物組織水勢(shì)W；利用植物組織水勢(shì)W與細(xì)胞液溶質(zhì)濃度的關(guān)系以及植物生理電容值C與細(xì)胞液溶質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)的表達(dá)式，推導(dǎo)出葉片有效厚度d與電容器極板接觸的葉片有效面積A的比值y；定義植物葉片緊張度Td=100/y，獲得各待測(cè)時(shí)間的待測(cè)植物葉片緊張度。本發(fā)明可以在線實(shí)時(shí)檢測(cè)植物葉片的水分狀況，為精確灌溉提供科學(xué)數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)工程和農(nóng)作物信息檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法，。
【背景技術(shù)】
[0002]水是植物體的重要組成成分，一般植物含水量占鮮重的75%?90%，水生植物含水量可達(dá)95% ;樹干、休眠芽約占40% ;風(fēng)干種子約占10%。細(xì)胞中的水分可分為兩類，一類是與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自由移動(dòng)、不易蒸發(fā)散失的水，稱為束縛水(boundwater);另一類是與細(xì)胞組分之間吸附力較弱，可以自由移動(dòng)的水，稱為自由水(freewater)。自由水可以直接參與各種代謝活動(dòng)，因此，當(dāng)自由水與束縛水的比值升高時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)成溶膠狀態(tài)，植物代謝旺盛，生長(zhǎng)較快，抗逆性弱；反之，細(xì)胞原生質(zhì)成凝膠狀態(tài)，代謝活動(dòng)低，生長(zhǎng)緩慢，但抗逆性強(qiáng)。
[0003]水是光合作用的原料。在呼吸作用及許多有機(jī)物質(zhì)的合成和分解過程中都有水分子參與。沒有水，這些重要的生化過程都不能進(jìn)行。水分子具有極性，是自然界中能溶解物質(zhì)最多的良好溶劑。植物體內(nèi)的各種生理生化過程,如礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸、氣體交換,光合產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸以及信號(hào)物質(zhì)的傳導(dǎo)等都需要水作為介質(zhì)。
[0004]植物細(xì)胞含有大量的水分，可產(chǎn)生靜水壓，以維持細(xì)胞的緊張度，使枝葉挺立，花朵開放，根系得以伸展，從而有利于植物捕獲光能、交換氣體、傳粉受精以及對(duì)水肥的吸收。
[0005]植物一方面從環(huán)境中吸收水分，以保證生命活動(dòng)的需要；另一方面又不斷地向環(huán)境散失水分，以維持體內(nèi)外的水分循環(huán)、氣體交換及適宜的體溫。植物對(duì)水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失的過程，被稱為植物的水分代謝(water metabolism)。
[0006]植物細(xì)胞吸水與失水取決于細(xì)胞與外界環(huán)境之間的水勢(shì)差。當(dāng)細(xì)胞水勢(shì)低于外界水勢(shì)時(shí)，細(xì)胞就吸水，反之則失水，如兩者相等，則細(xì)胞與外界水分交換達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。植物細(xì)胞在吸水和失水的過程中，其水勢(shì)、溶質(zhì)勢(shì)和壓力勢(shì)都會(huì)隨之改變。植物細(xì)胞間的水分移動(dòng)取決于細(xì)胞間的水勢(shì)梯度，水分總是從高水勢(shì)細(xì)胞流向低水勢(shì)細(xì)胞。
[0007]當(dāng)植物葉片細(xì)胞失水如蒸騰時(shí)，葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞都因失水而收縮，細(xì)胞體積變小。如果植物吸收，外液中的水分就會(huì)進(jìn)入葉肉細(xì)胞，細(xì)胞因吸水而膨脹，細(xì)胞體積變大。細(xì)胞的水分狀況與細(xì)胞的這種膨脹度或收縮度緊密相關(guān)。葉片細(xì)胞的這種膨脹度或收縮度可以用葉片緊張度來表示。
[0008]目前，還未見到測(cè)定植物葉片的緊張度的報(bào)道。本發(fā)明就是基于通過對(duì)植物葉片的植物組織水勢(shì)和生理電容值來同時(shí)測(cè)定，開發(fā)出一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法，可以在線實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)植物葉片的失水和吸水的水分狀況，簡(jiǎn)便快捷，為精確灌溉提供科學(xué)數(shù)據(jù)。
[0010]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下:[0011]一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0012]步驟一，在待測(cè)時(shí)間內(nèi)取帶有葉片的待測(cè)植物枝條，并用濕布包住植株枝干基部，以減緩水分散發(fā)；
[0013]步驟二，清理葉片表面灰塵后，取植物葉片，將植物葉片夾在平行板電容器中，用電容傳感器測(cè)量葉片的植物生理電容值，同時(shí)測(cè)量所述葉片的植物組織水勢(shì)W ；
[0014]步驟三，利用植物組織水勢(shì)W與細(xì)胞液溶質(zhì)濃度的關(guān)系以及植物生理電容值C與細(xì)胞液溶質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)的表達(dá)式，推導(dǎo)出所述葉片有效厚度d與電容器極板接觸的所述葉片有效面積A的比值y的公式如下
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)定植物葉片緊張度的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，在待測(cè)時(shí)間內(nèi)取帶有葉片的待測(cè)植物枝條，并用濕布包住植株枝干基部，以減緩水分散發(fā)； 步驟二，清理葉片表面灰塵后，取植物葉片，將植物葉片夾在平行板電容器中，用電容傳感器測(cè)量葉片的植物生理電容值，同時(shí)測(cè)量所述葉片的植物組織水勢(shì)W ； 步驟三，利用植物組織水勢(shì)W與細(xì)胞液溶質(zhì)濃度的關(guān)系以及植物生理電容值C與細(xì)胞液溶質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)的表達(dá)式，推導(dǎo)出所述葉片有效厚度d與電容器極板接觸的所述葉片有效面積A的比值y的公式如下
【文檔編號(hào)】G01N27/22GK103592343SQ201310604103
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】吳沿友, 張明明, 邢德科, 于睿, 路欣, 朱劍昀, 李美清, 趙玉國(guó), 趙寬 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)