[发明专利]一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法及装置

说明书

本发明公开了一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法及装置，测定装置包括支架、泡沫板、电极板、导线、铁块、塑料棒，镶嵌有电极板的泡沫板分别粘在支架底端和塑料棒上，塑料棒上添加不同质量的铁块改变装置的压力来调节夹持力，使用时极板通过导线与LCR测试仪连接，两电极板将待测量植物叶片夹持住，设定不同的夹持力，测定植物在叶片生理电容，基于吉布斯自由能方程与电容器的能量公式建立植物叶片的生理电容随夹持力变化模型，依据模型获取被考察植物叶片在被考察的夹持力下的生理电容。本发明可以快速、无损、在线检测特定夹持力下不同植物叶片的生理电容，不同批次测定的结果具有可比性。

技术领域

本发明属于农业工程和农作物信息检测技术领域，具体涉及一种测定特定夹持力下的 植物生理电容的方法及装置，可以快速、无损的检测植物叶片的生理电容。

背景技术

水是植物体的重要组成成分之一，当植物叶片细胞失水时，叶肉细胞的细胞壁、液泡 都因失水而收缩，细胞体积变小，此时细胞的弹性较小，可塑性较弱。如果植物吸收，外液中的水分就会进入叶肉细胞，细胞因吸水而膨胀，细胞体积变大，此时细胞的弹性较大，可塑性较强。植物叶片的生理电容与细胞的这种膨胀度或收缩度紧密相关。在不同夹持力下这种植物叶片细胞的膨胀度或收缩度会表征出不同的生理电容值。

目前测定植物的生理电容时通常出现重复性差，不同人不同时间不同地点，或者同一 个人不同时间不同地点、甚至同一个人、同一地点不同时间测定同一状态的叶片结果差异 较大，严重地影响测定结果的准确性，使测定结果难以分析，更不具备可比性。究其原因 是由于每次测定施加不同的夹持力，造成结果的偏差，为了准确地比较植物生理电容，使 不同次的测定结果具有可比性，固定电极板的夹持力，获得特定夹持力下的植物生理电容 是当前植物电生理研究的当务之急！本发明通过调节夹持力，测定在不同夹持力下植物叶 片的生理电容，构建夹持力与植物叶片的生理电容模型，依据模型获取特定夹持力下的植 物生理电容。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法及装置，以克服 现有技术中重复性差，结果不具备可比性的缺陷。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，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电容；

步骤五，构建植物叶片的生理电容随夹持力变化模型，获得模型的各个参数；

步骤六，将构建模型的夹持力代入步骤五的模型中，计算出不同夹持力下的生理电容， 比对实测值与计算值，找出模型的适用范围；

步骤七，将需要的在适用范围内的被考察的夹持力，代入步骤五的模型中，可计算获 得被考察植物叶片在特定夹持力下的生理电容。

进一步，所述测定装置包括支架、泡沫板、电极板、导线、铁块、塑料棒及固定夹，支架为矩形框架结构、且一侧开放，支架上端开有通孔，供塑料棒伸入，支架下端朝内一 侧及塑料棒底端分别粘有两个泡沫板，泡沫板内镶嵌电极板，两个电极板各自引出一根导线，塑料棒的泡沫板上可放置不同质量的铁块，塑料棒位于支架内部的一端由固定夹进行固定；所述电极板为圆形极板，所述电极板的材质为铜。