[发明专利]一种基于应力松弛时间判定植物茎保水能力的方法

说明书

本发明公开了一种基于应力松弛时间判定植物茎保水能力的方法，属抗旱育种和农作物信息检测领域，包括以下步骤：取待测植物茎用水清理，并将表面水分吸干；设置固定形变，利用质构仪测定茎应力松弛曲线，计算应力松弛时间；利用形变率及应力松弛时间计算细胞液渗出速率，据此比较植物茎保水能力。本发明采用物理方法，结果精确度高，操作简单快捷，根据茎保水能力可对植物的抗干旱能力进行检测。

技术领域

本发明属于抗旱育种和农作物信息检测技术领域，具体涉及一种基于应力松弛时间判定植物茎保水能力的方法。

背景技术

干旱是一个长期存在的世界性难题，全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35％，遍及世界60多个国家和地区。我国的干旱半干旱区面积约占国土面积的43.1％，其中干旱地区占26.73％。这些地区由于气候干燥、年降水量少、蒸发剧烈、土壤供水不足等原因，严重制约着植物的生长发育。研究植物生理抗旱性机制，开发各种植物耐旱性的快速检测技术，采取各种抗旱措施，寻找更能适应日趋干旱的环境品种，可以有效抵御干旱，提高植物的成活率，改善生态环境，遏制荒漠化，对促进中国的经济和生态建设同步发展有着重要意义。

植物茎对干旱等逆境条件反应比较灵敏，是判断一个植物品种保水能力最明显的指标之一。目前，植物茎直径变化方面的检测方法较多，涉及图像处理、声发射及电生理等技术，由此进一步检测植物水分状况，反映其抗旱特性，然而这些技术易受环境影响，且对测试设备要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种基于应力松弛时间判定植物茎保水能力的方法，可以通过力学指标准确检测植物茎的水分变化状况，简便快捷，为植物抗旱性检测技术提供科学支撑。

本发明是采用以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于应力松弛时间判定植物茎保水能力的方法，包括以下步骤：

步骤一，选取待测植物截取面积和长势较为一致的茎若干，设置固定形变，测量茎的应力松弛曲线；

步骤二，对所述应力松弛曲线进行拟合，计算得到应力松弛时间τ；

步骤三，依据形变率及应力松弛时间计算植物茎细胞液渗出速率ER；

步骤四，判定植物茎保水能力。

进一步，所述步骤一中固定形变的设置须以茎未受不可逆损坏为前提。

进一步，所述步骤一中应力松弛曲线为：植物茎受压持续增大达到并维持设置固定形变过程中，应力变化曲线中最大峰值后呈指数下降的曲线部分。

进一步，所述步骤二中麦克斯韦模型的应力松弛方程为其中F_(t)是时间为t时的茎内力，F₍₀₎是时间为0时的茎内力，e为自然底数，t为时间，τ为应力松弛时间。

进一步，所述步骤三中，形变率为茎细胞体积的变化，应力松弛时间为细胞液渗出时间。

进一步，所述细胞液渗出速率

进一步，所述应力松弛曲线利用质构仪测定。

进一步，所述应力松弛曲线的拟合利用麦克斯韦模型的应力松弛方程进行。

本发明的优点如下：

1)本方法利用质构仪测量叶片的应力松弛曲线，结果不受测定的温度、湿度、光照等环境因子的限制，结果精确、可靠性高。

2)本方法基于植物茎应力松弛曲线的测定，获取植物茎的应力松弛时间，比较不同茎保水能力，来分析植物的抗旱性，能够更好地将茎保水能力与植物的抗旱性联系起来，更好地反映植物对干旱环境的适应性。

3)本方法获取的细胞液渗透速率可以直接用来比较不同植物的抗干旱能力，测试简单，计算快捷。

附图说明