专利名称：一种植物叶片活体电导率测量装置及方法
技术领域：
本发明涉及测量植物生理生化指标技术领域，特别涉及一种植物叶片活体电导率测量装置及方法。
背景技术：
通常，植物叶片电导率是反映植物生长状况的一个重要生理生化指标。当植物受到逆境或者其他损伤的情况下细胞膜容易破裂，导致膜蛋白受伤害因而使胞质的胞液外渗而使相对电导率增大，进而直接反映植物的环境或养分胁迫。常用的植物叶片电导率方法有两种抽气法和浸泡法。该两种方法虽然都是标准方法，测定结果稳定，但测试过程较为复杂、费时，无法在现场测量，更无法实现在线、原位测量。因此，为了根据植物叶片电导率实现作物的精细管理，开发一种便携式可实现植物叶片电导率在线原位测量的方法和装置具有理论和实践意义。
第一种常用方法为浸泡法取大小相当的植物叶片(尽量保证叶片的完整性，少含茎节)，用自来水洗净后再用蒸馏水冲洗3次，用滤纸吸干表面水分，将叶片剪成适宜长度的长条(避开主脉)，快速称取鲜样3份，每份0. Ig,分别置于IOml去离子水的刻度试管中，盖上玻璃塞置于室温下浸泡处理12h，用电导仪测定浸提液电导(σ 1)，然后沸水浴加热30min，冷却至室温后摇勻，再次测定浸提液电导(σ2)。以相对电导率σκ= σ 1/ σ 2X100%表征叶片的电导率。
第二种常用方法为抽气法取大小相当的植物叶片(尽量保证叶片的完整性，少含茎节)，用自来水冲洗后再用蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸净表面水分，避开主脉将叶片切割成大小一致的叶块，混合均勻，称量0. Ig放入装有约6ml去离子水的注射器中，不断抽气放气，直至叶片完全沉入水底，将抽真空后的叶片在离子水中处理池，用电导仪测定浸提液电导(ο 1)，然后沸水浴加热30min，冷却至室温后摇勻，再次测定浸提液电导(0 ，重复3 次。以相对电导率σκ= ο l/o 2X100%表征叶片的电导率。
如前所述，无论是采用抽气法还是浸泡法，测试过程都非常复杂、费时，无法在现场测量，更无法实现在线、原位测量。另外该两种方法都存在一个严重缺陷即该两种方法均测量的是植物浸体液后的电导率，对叶子形态、分子结构都有不同程度的破坏，不能代表活体叶片的电导率。发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种植物叶片活体电导率测量装置和方法，以克服现有的测量方法无法在现场实时测量出植物活体叶片的电导率，并且测试方法复杂、费时的缺陷。
( 二 )技术方案
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种植物叶片活体电导率测量方法包括 在植物活体叶片的中部位置依次选取四个测试端点，分别记作Ai、A2、A3、A4 ；说明书2/6页
利用电导率的测量公式计算出植物叶片活体电导率
权利要求
1.一种植物叶片活体电导率测量方法，其特征在于，在植物活体叶片的中部位置依次选取四个测试端点，分别记作-A、h、、、K ；利用电导率的测量公式计算出植物叶片活体电导率
2.如权利要求1所述的植物叶片活体电导率测量方法，其特征在于，所述ki、k2采用对植物的标定试验方法计算得出。
3.如权利要求2所述的植物叶片活体电导率测量方法，其特征在于，所述Ic1A2的值具体计算步骤为步骤1 采集某一作物叶片样本η个(η > 40)；步骤2 选取在一条直线上的4个测量端点，分别记为ApA2、A3、A4 ；测量出每个作物叶片样本A2和A3之间的电压值V^ (i = 1、2.....η)；步骤3 采用标准方法测量浸提液的电导率σ = 1、2.....η)；步骤4:对Oji进行对数运算得到In(Oji) (i = 1，2，...，η)；步骤5 对公式(1)的右边进行对数运算得到
4.一种植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，包括传感器、微控制器；所述传感器和微制器分别与电源转换单元连接；所述传感器连接恒流源电路，用于采集植物活体叶片电导信号的采集、转换和放大；所述微控制器连接信号处理单元，用于接收由传感器处理后的数据，并将所述数据进行处理计算，并将处理后的数据进行显示和存储。
5.如权利要求4所述的植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，所述传感器包括多个探针，所述探针注入植物活体叶片内。
6.如权利要求5所述的植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，所述探针的数量为四个，其连接导线后安装在固定夹的一侧，位于中间的两个探针与信号处理单元连接，用于采集植物活体叶片中的交变电压降信号；所述位于外侧的两个探针与恒流源电路连接， 向植物叶片输入恒定电流。
7.如权利要求4所述的植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，所述信号处理单元包括差分电路、有效值转换电路和放大电路。
8.如权利要求4所述的植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，所述微控制器外接显示模块和键盘模块。
9.如权利要求8所述的植物叶片活体电导率测量装置，其特征在于，微控制器采用 MSP430F149单片机作为微控制器中的主控制器。
全文摘要
本发明涉及测量植物生理生化指标技术领域，特别涉及一种植物叶片活体电导率测量装置及方法。该植物叶片活体电导率测量装置，包括传感器、微控制器；传感器和微制器分别与电源转换单元连接；传感器连接恒流源电路，用于采集植物活体叶片电导信号的采集、转换和放大；微控制器连接信号处理单元，用于接收由传感器处理后的数据，并将所述数据进行处理计算，并将处理后的数据进行显示和存储。本发明提供的植物叶片活体电导率测量装置和方法，可实时现场测量植物活体叶片的电导率，第一时间了解植物的生长状况，测试方法简单、快捷，并可确保测量电导率的精准性。
文档编号G01R27/02GK102539921SQ20121000121
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者孙红, 李民赞, 杨玮, 王琢 申请人:中国农业大学