植物呼吸作用會消耗氧氣、釋放二氧化碳,并產(chǎn)生能量,植物呼吸作用測定儀正是基于這些物質(zhì)變化來開展測定工作,其核心原理涉及對氧氣和二氧化碳濃度的監(jiān)測:
1.氧氣消耗測定
儀器通常將待測植物樣品置于一個密閉的測量室中。隨著植物呼吸作用的進行,測量室內(nèi)的氧氣會被逐漸消耗。內(nèi)置的高精度氧氣傳感器會實時感知氧氣濃度的變化。例如,在某一時間段內(nèi),測量室初始氧氣濃度為21%(正??諝庵械难鯕鉂舛?,經(jīng)過一段時間后,氧氣濃度下降到20.5%,通過記錄這一濃度變化量,并結(jié)合測量室的體積和植物樣品的生物量等參數(shù),就能計算出植物單位時間內(nèi)單位重量所消耗的氧氣量,進而反映植物的呼吸速率。
2.二氧化碳釋放測定
除了氧氣消耗,植物呼吸作用還會釋放二氧化碳。測定儀中的二氧化碳傳感器會持續(xù)監(jiān)測測量室內(nèi)二氧化碳濃度的上升情況。比如,初始時測量室內(nèi)二氧化碳濃度為0.03%(正??諝庵械亩趸紳舛?,一段時間后濃度上升到0.05%,根據(jù)相應(yīng)的計算公式,結(jié)合測量室體積和植物樣品信息,即可得出植物在單位時間內(nèi)的二氧化碳釋放量,這也是衡量植物呼吸作用強度的重要指標(biāo)。
植物呼吸作用測定儀的操作流程:
樣品準(zhǔn)備:選擇具有代表性的植物樣品,并根據(jù)測定要求進行適當(dāng)處理。例如,對于葉片樣品,需要去除葉脈,切成適當(dāng)大小;對于果實樣品,要保證樣品的完整性和新鮮度。
儀器預(yù)熱與校準(zhǔn):在使用前,按照儀器說明書的要求進行預(yù)熱,使儀器達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。同時,對氧氣傳感器和二氧化碳傳感器進行校準(zhǔn),確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測量操作:將處理好的植物樣品放入測量室中,密封測量室。設(shè)置好測量參數(shù),如測量時間、采樣間隔等,啟動儀器開始測量。在測量過程中,要保持測量環(huán)境的穩(wěn)定,避免外界因素對測量結(jié)果的干擾。
數(shù)據(jù)處理與分析:測量結(jié)束后,儀器會自動記錄氧氣濃度和二氧化碳濃度的變化數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計算機中,利用相應(yīng)的軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析,計算植物的呼吸速率、呼吸商等指標(biāo)。