Способ определения средней скорости фотосинтеза листьев растений и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК A01G7/00 

2, Устррйство для определения средней скорости фотосинтеза листьев расте- НИИ, содержащее дифференциальный ИКСОп газоанализатор и систему для экспонирования листьев, состоящую из контрЬпьного и опытного воздушных каналов с обжим входом, причем к опытному каналу подключена листовая камера и в каждом канале включены по вентилю и ротаметру, отличающееся тем, что система для экспонирования 63 листьев выполнена отдельным приспособлением и содержит автономный источник электропитания, реле времени, счетчик экспозиций, два безинерционных побудителя расхода воздуха и два пластичных воздухонепроницаемых резервуара, причем побудители расхода воздуха включены Б контрольный и опытный воздушные каналы, а резервуары герметично соединены с выхопами каналов.

1, Способ определения средней скорости фотосинтеза листьев растений, включающий последовательное экспонирование в листовой камере частей листьев одинаковой площади в потоке воздуха постоянного расхода, определение среднего значения разности концентраций СОо в опытном и контрольном потоках воздуха и расчет средней скорости фотосинтеза листьев растений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения средней скорости фотосинтеза листьев растений, включая различные сорта, варианты растений, при MHoroKpaTHMvi замере их путем сокращения времени, между замерами, все экспо зиции серии замеров проводят в течение одинакового времени, опытный и конт. рольный воздух всех экспозиций собира.ют соответственно в опытный и кон троп (О ный воздухонепроницаемые пакетные ре(/) зервуары и по окончании серии экспозиций измеряют в собранных опытной и контрольной пробах воздуха осредненную разность концентраций СО л . со ел 4 О5 о:

Изобретение относится к экспериментальной физиологии растений, в частности к гааометрическим устройствам и способам измерения скорости фотосинтеза растений, и может быть использовано в экологии, селекции и технологии, производства высших наземных растений. Известен способ определения средней скорости фотосинтеза листьев растений, включающий последовательное экспонирование в листовой камере частей листьев одинаковой плснцади в потоке воздуха постоянното расхода, определение средне го значения разности концентраций СО в опытном и контрольном потоках воздуха и расчет средней скорости фотосинтеза листьев растений L1 J. Известно устройство для определения средней скорости фотосинтеза листьев растений, содержащее дифференциальный ИК - СО,-газоанализатор и систему для экспонирования листьев, состоящую из контрольного и опытного воздушных каналов с общим входом, к опытноKiy каналу подключена листовая камера и в каждом канале включены по вентилю и ротаметру С2 . Недостатком таких способов и устрой ва яйляется малая точность определения средней скорости фотосинтеза лист(ев растений. Целью изобретения является повышение тчэчности определения средней скорос ти фотосинтеза листьев растений, включа различные сорта, варианты растений, при многократном замере их путем сокращен времени между замерами. Цель достигается тем, что в способе все экспозиции серии замеров проводят В течение одинакового времени, опытный и контрольный воздух всех экспозиций собирают соответственно в опытный и контрол.ьный воздухонепроницаемые пакетные резервуары и по окончании серии экспозиций измеряют в собранных опытной и контрольной пробах воздуха осредненную разность концентраций СОо . В устройстве для осуществления предлагаемого способа система для экспонирования листь&в выполнена отдельным . приспособлением и содержит автономный источник электропитания, реле времени, счетчик экспозиций, два безинерционных побудителя расхода воздуха и два пластичных воздухонепроницаемых ревервуара, причем побудители расхода воздуха включены в контрольный и опытный воздушные каналы, а резервуары герметично соединены с выходами каналов. Экспонирование листьев и полу чение информации о их средней скорости фотосинтеза проводят как отдельную операцию и осуществляют специальным портативным устройством. Это позволяет устанавливать продолжительность экспозиции вне всякой связи с инерционностью средств измерения разности концентраций СО в пробах воздуха, только по времени, необходимому и достаточному для снятия информации о скорости фотосинтеза листа в стационарном режиме экспонирования. При использовании листовых камер с характерным размером 1-1,5 мм (расстоянием между поверхностью листа и стенкой каMepbf) и величине К 2 сНС время экспозицуи может не превышать 5-6 с. Предлагаемый способ требует экспонирования листьев при постоянном и одинаковом расходе воздуха и в течение одинакового времени, равном примерно 5 с. При гаком маяом BpeMQHn экспозиции оно должно устанавливаться автоматичес ки, а насосы должны быть безинерционными. Это потребовало создания специального приспособления для экспонирования листьев, которое к тому же должно быть портативным и .иметь автономный источник питания, чтобы обеспе 1игь возможность наблюдений в течение -10-20 мин на вариантах, отстаюошх друг от Др га на расстояниях в десятки метров. На фиг. 1 изображена блок-схема диф ференциального ИК-СО - газоанализатор на фиг. 2 - блок-схема приспособления для экспонирования листьев. Устройство для определения средней скорости фотосинтеза листьев растений состоит из дифференциального ИК-СО газоанализатора и приспособления для экспонирования листьев. Блок-схема дифференциального ИК-СО газоанализатора представляет собой отк тую дифференциальную измерительную сисгему, имеющую два воздушных канал опытный О и контрольный К и содержащ зшорквльциевые осушители 1 воздуха, вагные фильтры 2 для очистки воздуха ог механических загрязнений, дифференциальный ИК-СО -газоанализатор 3 дл измерения разности концентраций СО2 {СО2 J в контрольном и опытном потоках воздуха, ротаметры 4 для контроля расхода воздуха в каналах, вентили 5 для усгановления расхода воздуха в каналах насос 6 для создания потоков воздуха в каналах, самописец 7 для регистрации в потоках воздуха. Приспособление для экспонирования листьев состоит из двух систем: воздуш ной и электромеханической. Воздушная сисгема состоит из двух соединенных входами каналов - контрольного К и опытного О и содержит в ойытном канале выносную листовую камеру 8, присоединенную к прибору двумя (контрольны Ml и опытным: ) попихлорвиниловыми ,Ьоадухопроводами. В каждом канале ва душная система содержит по безинерционному насосу 9 для создания потока воздуха в каналах, по вентилю 1О для установления и по ротарометру 11 для контроля расхода воздуха в каналах, а также по резервуару 12 из подихпорвин ловой пленки, которые присоединены к ; выходам каналов и предназначены для сбора проб воздуха. Электромеханическая система имеет автономный источник 13 питания - два аккумулятора ЗМТР10 и содержит электронный преобразователь 14 постоянного напряжения в -переменное, необходимый для питания электромагнитного привода 15 насосов, реле 16 времени для включения насосов на установленное время экспозиции, контакты управления которым вынесены и присоединены к створкам листовой камеры таким образом, что при открывании камеры реле устанавливается в ждуший режим, а при закрьгеании включает насосы на установленное время, а также электромеханический счетчик 17 экспозиций. Устройство работает следующим образом. Включением тумблера питания К подается постоянное напряжение на электронное реле 16, содержащее электромеханическое реле с нормально разомкнутым контаком К2 . При открывании камеры реле устанавливается в ждущий режим. При включении листа в камеру для экспонирования, т.е. при закрывании камеры переключением контактов, присоединенных к створкам камеры, одновременно включается реле времени, контакт Ко замыкается, постоянное напряжение подается на преобразователь напряжения (ПН), переменное напряжение от ПН подается на катушку электромагнитного привода, приводящего в колебательное движение магнитный якорь и соединенные с ним мембраны обоих насосов. Р асосы работают установленное посредством реле время и выключаются. Во время работы насосов атмосферный воздух проходит одновременно через опытный и контрольный каналы и поступает соответственно в предварительно откаченные опытный и контрольный резервуары. В опытном канале, в камере СО2 из воздуха частично пет лощается листом в процессе фотосинтеза. По выключении насосов (что устанавливается по прекршЯению шума насосов) камера открывается операторюм и лист освобождается. При открывании камеры реле снова устанавливается в ждущий режим и т.д. По окончании .серии наблюдений воздухопроводы у резервуаров п(,режимаются зажимами и оуи отсоединяются от прибора, а на их место присоединяется следующая пара, для новой сп;1ии наблюде- НИИ, В свободное от наблюдений время с помощью газоанализатора измеряют 4LC23 в пробах воздухя каждой пары , j резервуаров и из иэвестного значения К V/5 и полученного значения CcOj по формуле находят F.; F KJ Использование изобретения позволит сравнивать в отношении фотосинтетичес кой активности различные виды, сорта и технологические варианты растений, что необходимо для решения ряда зада в исследованиях по фотосинтетической продуктивности и экошяии растений, а также в работах по селекции и технрло 03 гии производства сельскохозяйственных культур. Портативность прибора для экспонирования листьев (габариты ЗООх 200x100, вес около 8 кг) и автономность его электропитания дают возможность проводиTij наблюдения на значительных расстояниях от электросети и за 25-30 мин одним прибором получать информацию для сравнения по фотосинтетической активности 3-4 вариантов различных растений, находящихся друг от друга на расстояниях до десятков метров.