Способ оценки растений по транспирации Советский патент 1983 года по МПК A01H1/04 

массы исследуемых растений в степени 2/3. После этого производится первичный замер влажности и температуры воздуха в камерах (момент времени ti на фиг. 2), а через интервал времени At- последующий замер в каждой из камер. Результаты замеров так же обрабатываются электронной измерительной схемой 5 и арифметическим устройством б, с выхода которого сигнал, пропорциональный (или равный, что зависит от программы арифметического блока 6) интенсивности транспирации, поступает на регистратор 7. Величина интенсивности транспирации каждого из исследуемых растений и является критерием отбора растений.

Для лучшей оценки растительного материала замеры могут производиться большее число раз - до тех пор, пока кривая W f(t) (фиг. I) не войдет в насыщение. Это увеличивает длительность измерительного цикла, тогда как для экспресс-оценки селекционного материала вполне достаточно двух замеров интенсивности транспирации. Выбор оптимального временного интервала At зависит от чувствительности и стабильности датчиков влажности.

При массовых оценках, когда может быть заранее установлена пороговая величина интенсивности транспирации, арифметическое устройство может быть задействовано в режиме «Да -«Нет («Да - 1х «Нет - I elnop)На фиг. 1 представлены зависимости возрастания влажности воздуха в измерительной камере от времени нахождения в ней стеблевых частей десятидневных растений пшеницы двух сортов W f(t); на фиг. 2 - зависимости нарастания отношения от времени нахождения в измерительной камере тех же стеблевых частей растений; на фиг. 3 - экспериментальная установка, позволяющая реализовать предлагаемый, способ.

Кривая 1 на фиг. 1 характеризует изменение влажности воздуха в измерительной камере с размещенными внутри нее десятидневными растениями пшеницы сорта «Свено во времени. Кривая 2 иллюстрирует ту же зависимость для растений пщеницы сорта -«Эритросп,ерум 841.

Как видно из графиков, рост влажности воздуха в измерительной камере во времени для более влаголюбивого сорта «Свено (кривая 1, фиг. 1) значительно отличается от хода кривой W f(t) для засухоустойчивого сорта «Эритросперун 841. Однако точную оценку растений по интенсивности транспирации по данным кривым производить невозможно, так как величина транспирирующей поверхности даже у одновозрастных, приблизительно равных по размеру, растений может значительно варьировать. Поэтому возникает необходимость величину приращения влажности воздуха

3 измерительной камере, где размещаются стеблевые части исследуемых растений, измеренную за определенный промежуток времени, что характеризует процесс транспирации данного растения, отнести к площади его транспирирующей поверхности.

В то же время измерение транспирирующей поверхности значительно затруднено и требует больших затрат времени.

С другой стороны, возможны скоростные измерения биомассы исследуемых растений емкостным методом с достаточно высокой степенью точности. При этом биомасса данного вида растений пропорциональна его объему

V- К,М,

где V - объем растения; М масса растения, KI - коэффициент пропорциональности, равный обратной величине усредненного удельного веса данного сорта растений. Поверхность любого геометрического тела связана с его объемом соотношением

S K2-V2/3,

где S - площадь поверхности тела,

К2- коэффициент пропорциональности, зависящий от конфигурации объекта.

Для подобных геометрических фигур (растения одного сорта и равного возраста с степенью точности можно считать геометрически подобными телами) коэффициент пропорциональности Кг - величина постоянная Кг const.

Тогда из приведенных выражений следует, что

S Кг X (Ki X М) 2/3 или S М2/3,

так как коэффициенты Ki и Кг - константы.

Таким образом, возникает возможность оценки интенсивности транспирации растений I, как

,

I Ж27гГ

где Wj - значение влажности воздуха в измерительной камере в момент времени измерения ti; Х2 значение влажности воздуха в измерительной камере в момент времени измерения tj. На фиг. 2 представлены кривые изменения интенсивности транспирации двух сортов пшеницы «Свено (кривая 1) и «Эритросперум 841 (кривая 2) во времени, при tt - время первого измерения; t2 время повторного измерения;

AWi

величина, характеризующая ин/ч ,2/3 тенсивность транспирации растений пшеницы сорта «Свено ;

fMz

д 2/ величина, характеризующая ин тенсивность транспирации растений пшеницы сорта «Эритросперум 841.

Из приведенных кривых видно, что измерения интенсивности транспирации наиболее целесообразно проводить на линей-. ном участке зависимости -д f(t), имеющим наибольшую крутизну. Протяженность этого участка зависит от объема измерительной камеры. Минимальная длительность временного интервала между измерениями зависит в основном от точностных характеристик измерителя влажности воздуха и для уверенного отбора растений должна быть не менее 30 с (при реальной точности измерителя 0,1%).

Оценку растений производят по величине отношения приращения влажности AW к массе его стеблевой части в степени 2/3, которая пропорциональная интенсивности транспирацни растений. В общем случае имеется ввиду приращение абсолютной влажности воздуха. При измерении относительной влажности, что на практике наиболее, просто выполнимо, вводится температурная поправка. По значениям относительной влажности и температуры воздуха в измерительных камерах определяется величина абсолютной влажности.

Однако, в случае непродолжительных исследований, когда температура воздуха остается стабильной, отбор растений по интенсивности транспирации можно производить и по величине приращения относительной влажности. .

Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:

- проведение селекционной работы со скоростью, превышающей обычный процесс в сотни раз за счет малой продолжительности необходимых измерений и использования большого количества измерительных камер, когда в одном цикле измерений

осуществляется оценка десятков или сотен растений, что является решающим условием для проведения генетических исследований, анализа естественного и искусст5 венного полиморфизма растений с целью выявления ценных генотипов;

-сохранение целостности растения в процессе селекции и возможность проведения отбора, например, у полевых культур практически на любой, и что особенно

0 важно, на ранней стадии развития растений;

-простоту выполнения операций необходимых для реализации способа, не требующих специальной подготовки, и возможность анализа как минимум тысячи растений в рабочий день одним сотрудником.

Формула изобретения

0 Способ оценки растений по транспирации, включающий измерение интенсивности транспирации, отличающийся тем., что, с целью ускорения оценки, а также удешевления и упрощения работы, отрезки стеблей десятидневных растений помещают в измерительные камеры, изолированные от внешней среды, измеряют- с помощью емкостных датчиков массу отрезков стеблей и производят два разделенных временным интервалом измерения влажности воздуха в

Q камерах с одновременным контролем температуры воздуха и по величине отношения приращения влажности к массе отрезков стеблей в степени 2/3 отбирают растения с заданными свойствами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Филиппов Л. А. Метод определения транспирации листьев при помощи водопоглощающих реагентов.-«Физиология рас.тений, 1975, т. 22, вып. 4, с. 863-868.

2.Труды Харьковского сельскохозяйствен ного института им. Докучаева. Харьков,

1972, т. 176, с. 20-29 (прототип).

t-const

40

г 4 6 г да /z w t.ww

v .г;