[发明专利]一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法及装置

权利要求书

1.一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将测定装置与LCR测试仪连接；

步骤二，选取生长在不同环境下带有叶片的待测植物的新鲜枝条，并包住枝条基部；

步骤三，清理新鲜枝条上叶片，并采摘长势较为一致的叶片；

步骤四，将叶片夹在测定装置平行电极板之间，设置测定电压、频率，通过改变铁块的质量来设置所需的特定夹持力，并测定在不同夹持力下的植物生理阻抗；

步骤五，构建植物叶片生理阻抗的耦合模型，获得模型的各个参数；

步骤六，依据步骤五中的植物叶片生理阻抗的耦合模型方程获得不同夹持力变化下的植物叶片生理电流的耦合模型方程；

步骤七，将步骤六的生理电流的耦合模型方程对夹持力进行求导，获得基于生理电流的植物叶片输导力模型方程；

步骤八、令夹持力等于0，代入步骤七的植物叶片输导力模型方程中，可计算获得被考察植物叶片固有输导力；

步骤九，依据被考察植物叶片固有输导力，判断植物叶片物质输导效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述测定装置包括支架(1)、泡沫板(2)、电极板(3)、导线(4)、铁块(5)、塑料棒(6)及固定夹(7)，支架(1)为矩形框架结构、且一侧开放，支架(1)上端开有通孔，供塑料棒(6)伸入，支架(1)下端朝内一侧及塑料棒(6)底端分别粘有两个泡沫板(2)，泡沫板(2)内镶嵌电极板(3)，两个电极板(3)各自引出一根导线(4)，塑料棒(6)的泡沫板(2)上可放置不同质量的铁块(5)，塑料棒(6)位于支架内部的一端由固定夹(7)进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述电极板(3)为圆形极板，所述电极板(3)的材质为铜。

4.根据权利要求1所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述步骤四中特定夹持力的设置方法为：通过增加不同质量的铁块，依据重力学公式：F＝(M+m)g计算出夹持力F，式中F为夹持力，单位N；M为铁块质量，m为塑料棒与电极片的质量，kg；g是重力加速度为9.8N/kg。

5.根据权利要求1所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述步骤五中，植物叶片生理阻抗的耦合模型为Z为生理阻抗，f是细胞膜内浓度C_i与阻抗之间转化的比例系数，膜内外通透离子总量C＝C_i+C_o，耦合模型是基于能斯特方程推导出的，其中E为电动势，E⁰为标准电动势，R是理想气体常数，T是温度，C_i为细胞膜内浓度，C_o为细胞膜外浓度，F₀是法拉第常数，n是通透离子转移数；电动势E的内能可转化成压力做功，与PV成正比PV＝a E，a是电动势转换能量系数，V为植物细胞体积，P是植物细胞受到的压强，压强P由压强公式求出，F为夹持力，S为极板作用下的有效面积；所述植物叶片的生理电阻的耦合模型可变形为Z＝y₀+ke^-bF，其中y₀、k和b为模型的参数。

6.根据权利要求5所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述步骤六中不同夹持力变化下的植物叶片生理电流的耦合模型方程，I_Z为测定电压为1.5伏的生理电流；对夹持力F求导，获得基于生理电流的植物叶片输导力模型方程表达式为：

7.根据权利要求6所述的一种基于生理电流的植物叶片固有输导力的测定方法，其特征在于：所述步骤八中将夹持力F＝0代入中，得到则被考察植物叶片的输导力