УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПИРАЦИИ ЛИСТЬЕВ ПРИ ПОМОЩИ ВОДОПОГЛОЩАЮЩИХ РЕАГЕНТОВ

Техническое решение относится к области физиологии растений, а в частности к лабораторной практике исследования водного обмена растительного объекта с использованием устройств по определению транспирации воды из листьев в процессе варьирования напряженностью внешних факторов (например, временем суток, температурой окружающей среды, составом химических соединений различных классов в качестве компонентов питания при их различной концентрации).
Известно устройство позволяющее проводить работы по определению интенсивности транспирации с помощью электронного транспирометра конструкции А.П.Ваганова (см. Практикум по физиологии растений / Под ред. Н.Н.Третьякова. - Учебн. пособие для студентов высших с/х учебн. завед. - 2-е изд., перераб. - М.: Колос 1982, с.56-58.).
Известный метод основан на изменении электропроводности гидродатчика при поглощении им испаряемых листом паров воды. Заполнение капилляров цеолита водяным паром уменьшает его электрическое сопротивление. Гигристор заключен в камеру прищепку и присоединен в одно из плеч измерительного моста, питаемого переменным напряжением частотой порядка 1 кГц. Изменение силы тока в цепи регистрируется миллиамперметром.
Однако данное устройство для определения интенсивности транспирации листьев обладает следующими недостатками:
- интенсивность транспирации фиксируют в виде делений шкалы прибора от 0 до 100 и определяют по формуле:
T=100/t
где Т - интенсивность транспирации воды в делениях шкалы прибора за 1 сек;
t - время по секундомеру, сек; 100 - число делений шкалы прибора.
2
Данный подход в определении интенсивности транспирации не обеспечивает получения количественной характеристики в размерности г/м∗ч;
- высокая погрешность в определении интенсивности транспирации по изменению электропроводности воды поступающей в датчик, содержащего цеоли-талюмосиликат за счет колебаний температуры окружающей среды в процессе длительного эксперимента;
- потребность в значительных материальных затратах при проведении большого числа параллельных опытов либо при варьировании напряженностью внешних факторов.
Известно, также устройство для проведения работ по определению транспирации воды из листьев при помощи водопоглощающих реагентов (см. Филиппов Л.А. Прибор для определения транспирации листьев при помощи водопоглощающих реагентов. - Журн. Физиология растений, 1980, т.27, вып.6, с.1304-1307) состоящее из камеры для листа, камеры для водопоглощающих реагентов с бортиком, поролоновой прокладки, фиксаторов и крышки.
Определение транспирации согласно данной конструкции сводится к следующему:
2
3
- заранее заготавливают насыщенные растворы солей, которые используют в качестве водопоглощающих реагентов, например CaCl, NaCl, NaNO;
- перед определением растворы разливают при помощи пипеток в камеры для водопоглощающих реагентов по 1,0-1,5 мл в каждый,
- во время транспирации растворы поглощают транспирируемую листом влагу;
- после разлива закрытые камеры с водопоглощающими реагентами взвешивают на аналитических весах;
- на время определения камеры с растворами открывают, вставляют в отверстия нижней пластины камеры для листа, между пластинами камеры помещают лист (нижней стороной к камере с раствором) и укрепляют лист с достаточной плотностью передвижением зажимных фиксаторов;
- приборы должны занимать горизонтальное положение или близкое к горизонтальному, во избежание разлива раствора или соприкосновения его с поверхностью листа;
- после съема транспирометра с листа камеры с водопоглощающими реагентами закрывают крышками и доставляют в лабораторию для взвешивания;
- по разнице веса камер до и после определения рассчитывают интенсивность транспирации листьев.
Однако данное устройство для определения интенсивности транспирации листьев обладает следующими недостатками:
- известное техническое решение, принятое нами в качестве прототипа, не обеспечивает возможность проведения работ по определению транспирации листьев одновременно с обеих сторон листовой пластины, что значительно снижает ценность полученной информации;
- обязательным условием получения объективных данных о ходе транспирации является горизонтальное или близкое к горизонтальному расположению прибора, а также исключающее розлив реагента или соприкосновение его с поверхностью листа.
Задача предлагаемого технического решения заключается в создании простого, дешевого, надежного устройства для определения транспирации листьев при помощи водопоглощающих реагентов одновременно с обеих сторон листовой пластины испытуемого объекта, а также в устранении ограничения по расположению прибора при массовых полевых исследованиях в динамических условиях длительного эксперимента.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения транспирации листьев при помощи водопоглощающих реагентов, содержит камеру для листовой пластины, камеру для водопоглощающих реагентов, бортик камеры для водопоглощающих реагентов, держатель для камеры водопоглощающих реагентов, фиксаторы, эластичное герметизирующее кольцо, крышку камеры водопоглощающих реагентов (используется в транспортном положении).
Существенным отличием является то, что устройство дополнительно содержит камеру для водопоглощающих реагентов, бортик камеры для водопоглощаюих реагентов, держатель для камеры водопоглощающих реагентов, эластичное герметизирующее кольцо, пористые ватные диски и стопорные кольца, причем держатели камер для водопоглощающих реагентов и эластичные герметизирующие кольца располагают одна над другой полостями камер навстречу и находятся на одной вертикальной оси.
Наличие в предлагаемом устройстве дополнительных элементов обеспечит ведение работ по определению транспирации одновременно с обеих сторон листовой пластины, и исключает возможность пролива раствора водопоглощающего реагента на поверхности листовой пластины.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом.
На фиг.1 представлен вид предлагаемого устройства сверху, на фиг.2 предлагаемое устройство представлено в разрезе, на фиг 3 представлен вид крышки сверху, на рис.4 представлен вид камеры для водопоглощающих реагентов с крышкой в разрезе.
Устройство для определения транспирации листьев при помощи водопоглощающих реагентов состоит из держателей камер для водопоглощающих реагентов 1, камер для водопоглощающих реагентов 2, фиксаторов 3, стопорных колец 4, пористых ватных дисков 5, бортиков для камер водопоглощающих реагентов 6, эластичных герметизирующих колец 7, камеры для листа 8, крышки камер для водопоглощающих реагентов 9 (используются в транспортном положении).
Альтернативными признаками предлагаемого технического решения являются:
- диаметры и объемы камер для водопоглощающих реагентов 2 равны между собой и выполнены из светопрозрачного материала;
- бортики камер для водопоглощающих реагентов 6 жестко связаны с эластичным герметизирующим кольцом 7;
- пористые ватные диски 5 размещают в донной части каждой камеры для поглощающих реагентов 2 в количестве не менее двух и фиксируют с помощью стопорных колец 4;
- держатели камер для водопоглощающих реагентов 1 выполнены из гибких материалов толщиной 0,25-1,5 мм выбранных из группы: картон, нитроцеллюлоза, полиметилметакрилат.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Предварительно в лабораторных условиях в донной части камер для водопоглощающих реагентов 2 размещают в каждую не менее двух ватных пористых дисков 5 и фиксируют их положение с помощью стопорных колец 4. Далее в камеры для водопоглощающих реагентов с помощью пипетки вносят водопоглощающие реагенты. При этом водопоглощающие реагенты пропитывает пористые ватные диски 5 и фиксируется в них. После чего, камеры для водопоглощающих реагентов 2 закрываются крышкой 9, взвешивают на аналитических весах.
Подготовленные камеры доставляют на экспериментальный участок для установки их на растительных объектах.
На время определения транспирации листьев камеры с водопоглощающими реагентами открывают, вставляют в отверстия держателя камер для водопоглощающих реагентов 1 камеры для водопоглощающих реагентов 2. Между держателями камер для водопоглощающих реагентов 1 располагают листовую пластину таким образом, что пара держателей камер для водопоглощающих реагентов 1, пара камер для водопоглощающих реагентов 2, пара эластичных герметизирующих колец 7 разделены листовой пластиной и располагаются одна над другой полостями камер водопоглощающих реагентов 2 навстречу и находятся на одной вертикальной оси.
Установленные на листовой пластине парами камеры для водопоглощающих реагентов закрепляют между собой с помощью фиксаторов 3. При этом герметичность камер для водопоглощающих реагентов с окружающей средой достигается при использовании бортиков камер для водопоглощающих реагентов 6 и эластичных герметизирующих колец 7.
После съема устройства с листа, камеры с водопоглощающими реагентами 2 снова закрывают крышками 9 и доставляют в лабораторию для повторного взвешивания. По разнице веса камер для водопоглощающих реагентов до и после определения рассчитывают интенсивность транспирации листьев через верхнюю и нижнюю часть листовой пластины.
Настоящее техническое решение основано на экспериментально установленных фактах, что с введением новых элементов в предлагаемое устройство, а именно дополнительной камеры для водопоглощающих реагентов 2, дополнительного бортика камеры для водопоглощающих реагентов 6, дополнительного держателя камеры для водопоглощающих реагентов 1, дополнительного эластичного герметизирующего кольца 7, пористых ватных дисков 5, стопорного кольца 4, а также пространственного расположения элементов конструкции обеспечило получение простого дешевого, доступного устройства, которое может быть использовано в лабораториях физиологии растений различного уровня, обеспечивает получение дополнительных сведений о водном обмене растительных объектов в длительном эксперименте и повысит успешность проводимых работ.