[发明专利]植物枝条气穴栓塞模拟与水分传导测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定仪，具体是指一种植物枝条气穴栓塞模拟与水分传导测定仪。 

背景技术

绿色植物的枝条木质部是根吸收的水分向叶片和其它器管运输的主要通道。适宜条件下，植物枝条运输水分的能力越强，植物叶光合能力越强，固定的同化产物越多；逆境胁迫下植物枝条抗气穴发生的能力越强，其维持水力传导的能力也越强，植物干旱适应性就越好。 

干旱胁迫下，随植物水势的持续下降，枝条气穴化栓塞程度会越来越严重，这是实现植物枝条气穴栓塞最普遍的方法。但该方法一般需要1-2月时间持续跟踪，才能获得完整数据，消耗科研工作者大量的时间和精力。为提高效率，研究人员研制了一种模拟气穴化的离心装置，其原理是将一定长度的植物枝条固定在离心机上，在一定转速下高速离心，通过离心力对枝条产生一定压力，枝条导管发生气穴栓塞；离心转速越高，产生的离心力越大，枝条承受的压力越大，导管气穴栓塞程度越严重。枝条气穴栓塞模拟完成后，测定水分传导速率。测定原理为：枝条在一定水头压力下（~50cm）测定枝条水分传导速率（K_simulate），之后在高压水头下(100~180KPa)彻底冲洗枝条，使得气穴栓塞化导管恢复水分传导功能，然后在相同的水头压力下（~50cm）下测定枝条的最大水分传导速率(K_max)，枝条的水分传导速率与最大水分传导速率之比即为枝条水分传导损失率（PLC= K_simulate/ K_max×100%）。 

由于植物在一定的负压下木质部导管会发生气穴栓塞，对枝条施加一定的气体压力，会产生于干旱胁迫下或离心力施压下相同的气穴栓塞化效果，因此对枝条施加气体压力产生气穴栓塞是模拟植物干旱胁迫的有效途径，但该装置目前尚未开发研制。另一方面，目前国内外实验室自行研制的测定枝条水分传导的装置简单，没有将枝条气穴栓塞化模拟装置和枝条水分传导装置结合起来，形成一个完整系统。 

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种植物枝条气穴栓塞模拟与水分传导测定仪。通过对枝条施加气体压力，使得植物枝条发生气穴栓塞，从而模拟自然界植物枝条的干旱发生，之后在~50cm水头压力下，测定枝条高压水流（100~180KPa）冲洗之前和之后的水分传导速率，从而确定植物在一定气体压力下木质部水分传导损失率和栓塞化程度。通过施加一系列的压力，得到一系列枝条对应的木质部水分传导损失率值，绘制枝条水分传导脆弱性曲线，评价植物的抗栓塞化能力，即干旱适应能力。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现： 

一种植物枝条气穴栓塞模拟与水分传导测定仪，主要由模拟气穴栓塞装置1、空心钢管2、调控压力阀3 、高压氮气罐 4、高压供水装置5、装ＫCL溶液防高压水袋6、装ＫCL溶液水袋 7、透明供水塑料管 8、三通阀门9 、枝条接头装置 10、 电子天平11、量筒12、数据线 13、笔记本电脑14 构成。空心钢管2连接的并列模拟气穴栓塞装置1，再通过空心钢管2与高压氮气罐4顶部的调控压力阀3相连；调控压力阀3通过空心钢管2与高压供水装置5连接，高压供水装置5内部置有装ＫCL溶液防高压水袋6，透明供水塑料管8通过三通阀门9一端与装ＫCL溶液防高压水袋6连通，一端与装ＫCL溶液水袋7连通，另一端与左侧枝条接头装置10相连；透明供水塑料管8相连右侧枝条接头装置10后穿过电子天平11的玻璃罩，其末端浸入量筒12的ＫＣＬ溶液中，量筒12放置在电子天平11上，电子天平11通过数据线13与电脑14连接。  

上述模拟气穴栓塞装置1是由一组1＃不锈钢中空螺栓15、1＃不锈钢中空螺帽16和1＃中空橡胶17构成。1＃不锈钢中空螺栓15两端分别嵌有1＃中空橡胶17，1＃不锈钢中空螺帽16通过内螺纹旋紧到1＃不锈钢空心螺栓15两端外螺纹中。

上述高压供水装置5为承受200 KPa的金属容器, 高压ＫCL溶液供给装置容器顶盖18的凹槽中嵌有中空橡胶垫圈20，不锈钢容器螺帽19内螺纹旋入高压ＫCL溶液供给装置容器顶盖18凹槽的外螺纹中。 

上述枝条接头装置10为枝条帽卡套式接头，包括2＃不锈钢中空螺栓21，2＃不锈钢中空螺帽22和2＃中空橡胶23，2＃中空橡胶23嵌入2＃不锈钢中空螺栓21中，2＃不锈钢中空螺帽22内螺纹旋入2＃不锈钢中空螺栓21的外螺纹中。 

本发明与现有枝条水分传导技术方案和枝条水分测定仪器的技术相比具有的优点：