Способ определения жизнеспособности растений Советский патент 1986 года по МПК A01G7/00 

Изобретение относится к сельском хозяйству и может быть использовано в селекции для диагностики функционального состояния растения.

Цель изобретения уменьшение тр мирования растения

На фиГо1 показана зависимость прладываемого напряжения от времени; на фиг.2 электрическая схема для определения сопротивления растительной ткани| на фиг„3 зависимость интенсивности фотосинтеза от отношения сопротивлений растительной ткани при прямой и обратной полярности прикладываемого напряжения,

Способ осуществляют след:;лощим образом.

Один электрод соприкасают с ра.с- гением в апикальной зоне другой вводят вблизи корневой в увлажненный грунт5 сопротивление которого колеблется от 0,05 до 5 кОм. Учитывая, что сопротивление растени на два порядка вьше и изменяется з пределах; 0,5-10 МОм, ошибка измерений сопротивления не превышает 2%;. что является вполне удовлетворительным.

Высокоомным милливольтметром из- меряют собственную разность потенциалов растения между точками приложения электродов. При этом через растение протекает очень малый ток (порядка ), не оказывающий существенного влияния на процессы жизнедеятельности растения„

Величину ЭДС внешнего источника устанавливают одного порядка с измеренной ранее собственной разностьго потенциалов растения Uo,

I

В соответствии с. диаграммой изменения напряжения (фиг.1) к растению прикладывают напряжение Е от источника ЭДСр вкгаоченного последовательно с эталонным резистором R. Милливольтметро 5 измеряют падение напряжения на растенииJ-U Время прикладьшания напряжения прямой полярности должно быть больше: или равно времени распростране 1ия волны возбуждения по всему растению длиной 1

,

где Т - время распространения волны возбужде П5я; 1 длина растения;

V - скрость распространения

волны возбуждения.

Время прикладывания напряжения обратной полярности минимально и определяется инерционность о измерительной аппаратуры.

Из1меряют активное сопротивление растительной ткани при прямой (Rp и обратной (Р.рг) полярности приклад ваемого напряжения Эта, величина определяется сопротивлением межклеточного электролита и сопротивлением ме1-- бран растительных гслеток.., причем после/тнее является нелинейным,

При изменении полярности тока соп- poTK BJiBHue межклб .точного электролита остается неизменнымj а сопротивление ме мбран растительных клеток изменяется. Причем сопротивление

измеренное в обратном направлении (Rpa.),, всегда-E ieHbrne сопротивления5 нз fepeннoгo в прямом направлении (Rp.,,)., Эта закономерность положена в ociiOBy способа; чем больше отличие сопротивлений ра.стенийр измеренных в прямом и обратном направлениях, тем сильнее выражены полупроводниковые свойства растительных клеток и 5, соответственно, выше

жизнеспособность растения„

Я качестве показателя жизнеспособности выбрано отношение сопротивлений Rp,| и 11рг Их равенство (Rp - Rp2/ свидетельствует о потере раститель. -шй тканью своих полз провод

яиковых свойств и, следовательно жиз несгюсобностиа

Г1 р и м е р 1 , Исследуют расте- в ие пшениц/л в возрасте 20 дн„ Рас- тенке подсоединяют к измерительной схеме (фиг„2),

Исходное состояние: тумблер В1 разомкнут переключатель В2 обеспе- чивает согласное включение источ- НИКОВ 5 и и.( Измеренная собстБвн- иая разность потенциалов растения Cf г, -22 мВ. Скорость проведения волны Бозбташения для растения пше- . V О,, 03 м/Се Длина растения

1 0„19 Но Принимают 1 8 с,, Ве- лкчилу внеишей ЭДС устанавлива- х-г 50 мВо Зам1мкают тумблер Bl, ггад- соедиг-Еяя растение к измерительной иепн. Падение напряженияj регистрчрувдмое милливольтметром-,

UQ 30 мБ,;

Через Т 8 с переключателем В2 кратковременно изменяют полярность

подводимого напряжения. Вторично измеряют падение напряжения на растении i -27 мВо

Затем растение оключают от цепи тумблером В1. Сопротивление растительной ткани определяют по формуле

YSii ±Е - V,,,

R.

При условии, что R 1 МОм, RP, 2,6 МОм, Rp2 0,21 МОм,

Rpj 12,3,

Приме р 2, Исследуют жизнеспособность растения сахарной свеклы как двудольного растения в возрате 15 дн. Собственная разность по- тенциалов Vo -40 мВ. Длина растения 1 0,1 м. Экспериментом установлено, что скорость проведения- волны возбу)вдения для растения саха ной свеклы V 0,05 м/с. Время распространения волны возбуждения Т 2 с. ЭДС внешнего источника , Е устанавливают 100 мВ.

Включают тумблер В1, коммутируя растение с внешним источником. Падение напряжения, регистрируемое милливольтметром V ббмВ. Через Т 2 с переключателем В2 изменяют полярность подводимого напряжения ,

.Ui. -58 мВ.

Rp, 3,07 МОм; R 0,42 МОм; Rp, / R 7,3.

057964

11 р и м е р 3, Сравнивают два способа определения жизнеспособности растений: предлагаемый и контрольный (по интенсивности фотосин- 5 теза), Опыт проводят в герметичной камере, измеряя концентрацию COj, в камере при различных значениях об- Л5 енности,

Интенсивность фотосинтеза опре- 10 деляют по скорости падения концентрации СОг, в камере. При известной площади листовой поверхности и объеме камеры интенсивность фотосинтеза Dip определяется углом наклона J5 прямой падения концентрации СОг: на диаграммной ленте газоанализатора.

В качестве объекта исследований выбраны растения пшеницы (табл.1) и сахарной свеклы (табл.2). Интенсивность фотосинтеза приведена в относительных единицах.

На фиг.З приведены графики зависимостей 1ф f ( Rpi/ Rp) для растений пшеницы (1) и сахарной свеклы (2), Видно, что величина Rp,/ Rpz хорошо коррелирует с физиологическим показателем состояния растения,

П р и м е р 4. Сравнительный анализ применения предлагаемого способа по отношению к живому (интакт- ному), измельченному и засохшему растению пшеницы.

Таким образом, предлагаемый способ основан на контроле электрических свойств, только живо- 35 му растению.

Таблица 1

20

25

Растение пшеницы

живое

измельченное

R

Р2

Rf,, / Rpz. I Rp( Rpj Rp, /

0,9 0,68 0,93 0,58

0,4

2,4

2,8

3,33

2,6

2,9

0,22 0,23 0,26 0,31 0,19

0,22 0,23 0,26 0,31

0,19

Т а б л и ц а 2

ТаблицаЗ

засохшее

/ RW

12,3 28,5 21,0 58,4 17,4

f ui.2

2 ff ff fff fz Kp /ff

i/e