Способ оценки растений по транспирации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик.83. Бюллетень7 пв делам лэебретенл и еткрмтий та опубликования описания 28.02.83 72) Ав М. Дедов, В. Л. Хорошко, В. Г. Хлыстун, И. Д. Бухтияро и Е. И. Павлов бретеиия ециальное опытное проектно-конструкторско-технологическое бю Сибирского отделения Всесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина(7) Заявитель РГ"г СПОС ЕНКИ РАСТЕНИЙ ПО ТРАНСПИРА ценки,20 Изобретение относится к сельскому зяйству и может быть использовано в се ции засухоустойчивых растений.Известен способ оценки растений по транспирации, при котором используют набор водопоглощающих реагентов 1) .5Однако данный способ пригоден лишь для долговременных измерений процессов транспирации в условиях естественного произрастания растений.Известен также способ определения трап спирации при помощи сорбционных электрогигродатчиков, при котором камеру - прищепку с чувствительным датчиком укрепляют на листе растения, включают секундомер и по времени насыщения определяют интенсивность транспирации 12),15Однако данный. способ трудоемок, требует больших затрат времени, а также не приемлем для работы с проростками.Цель изобретения - ускорение о удешевление и упрощение работы.Поставленная цель достигается тем, что отрезки стеблей одновозрастных растений помещают в измерительные камеры, изолированные от внешней среды, измеряют массу отрезков стеблей растений, после чего производят по крайней мере два разделенных временным интервалом измерения влажности воздуха в камерах с одновременным контролем его температуры и по величине отношения приращения влажности к массе стеблевых частей растений в степени 2/3 отбирают растения с заданными свойствами.При этом массу стеблевых частей растений измеряют при помощи емкостных датчиков, которыми снабжены измерительные камеры.Способ осуществляют следующим об- разом.Отрезки стеблей десятидневных растений помещают в измерительные камеры 2 (каждое растение в отдельную измерительную камеру), объемы которых изолируют от окружающей среды прокладкой 3 (фиг. 3), Емкостные датчики измерителя биомассы 1 вырабатывают сигнал, пропорциональный массе исследуемых растений 4, который поступает на вход электронной измерительной схемы 5 и с ее выхода подается на арифметическое устройство б, снабженное блоком па мяти, отрабатывающее величинумассы исследуемых растений в степени 2/3. После этого производится первичный замер влажности и температуры воздуха в камерах (момент времени 1 на фиг. 2), а через интервал времени Ь 1 - последующий замер в каждой из камер. Результаты замеров так же обрабатываются электронной измерительной схемой 5 и арифметическим устройством 6, с выхода которого сигнал, пропорциональный,или равный, что зависит от программы арифметического блока 6) 0 интенсивности тра испи рации, 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 % = 1(1) (фиг. 1) 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 ЬФ 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 - 1) 1 Нет - 1 х 1 пор) .30На фиг, 1 представлены зависимости возрастания влажности воздуха в измерительной камере от времени нахождения в ней стеблевых частей десятидневных растений пшеницы двух сортов % = 1(1)1 на фиг. 2 - зависимости нарастания отно- зз шения в 7- от времени нахождения в измерительной камере тех же стеблевых частей растений; на фиг. 3 - экспериментальнаяФустановка, 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 пше ницы сорта,Эритросперум 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 Ж = 1(1) для засухоустой чивого сорта Эритросперум 841, Однако точную оценку растений по интенсивности транспирации по данным кривым производить невозможно, так как величина транспирирующей поверхности даже у одно- возрастных, приблизительно равных по размеру, растений может значительно варьировать. Поэтому возникает необходимость величину приращения влажности воздуха з 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 скоростныеизмерения биомассы исследуемых растений емкостным методом с достаточно высокой степенью точности. При этом биомасса данного вида растений пропорциональна его объемугде Ч - объем растения;М - масса растения,К, - коэффициент пропорциональности, равный обратной величине усредненного удельного веса данного сорта растений.Поверхность любого геометрического теласвязана с его объемом соотношениемЯ = К 72/3,где 3 - площадь поверхности тела,К - коэффициент пропорциональности, зависящий от конфигурацииобъекта.Для подобных геометрических фигур (растения одного сорта и равного возраста свысокой степенью точности можно считатьгеометрически подобными телами) коэффициент лропорциональности К - величина постоянная К = сопй.Тогда из приведенных выражений следует, что5= Ка Х (К Х М)2/Зили 5=М 2/3,так как коэффициенты К и К - константы.Таким образом, возникает возможность оценки интенсивности транспирации растений 1, как2 1М 2/Ъгде ЪУ - значение влажности воздуха визмерительной камере в моментвремени измерения 1,Ъд - значение влажности воздуха визмерительной камере в моментвремени измерения 1.На фиг. 2 представлены кривые изменения интенсивности транспирации двух сортов пшеницы Свено (кривая 1) и Эритросперум 841 (кривая 2) во времени, при С, - время первого измерения;- время повторного измерения;- величина, характеризующая инМ 12/3тенсивность транспирации растений пшеницы сорта Свено;ЬМг-- величина, характеризующая инМ 22/3 тенсивность транспирации растений пшеницы сорта Эритросперум 84,Из приведенных кривых видно, что измерения интенсивности транспирации наиболее целесообразно проводить на линейном участке зависимости -275 -- 1(1), имейющим 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 ДМ к массе его стеблевой части в степени 2/3, которая пропорциональная интенсивности транспирации растений. В общем случае имеется ввиду приращениеабсолютной 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 искусственного полиморфизма растений с целью выявления ценных генотипов;- сохранение целостности растения впроцессе селекции и возможность проведения отбора, например, у полевых куль. тур практически на любой, и что особенно 10 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 изобретения20 Способ оценки растений по транспирации, включающий измерение интенсивноститранспирации, отличающийся тем, что, сцелью ускорения оценки, а также удешевления и упрощения работы, отрезки стеблей десятидневных растений помещают визмерительные камеры, изолированные отвнешней среды, измеряют с помощью емкостных датчиков массу отрезков стеблей ипроизводят два разделенных временным интервалом измерения влажности воздуха вЗО камерах с одновременным контролем температуры воздуха и по величине отношенияприращения влажности к массе отрезковстеблей в степени 2(3 отбирают растения сзаданными свойствами.Источники информации,35 принятые во внимание при экспертизе1. Филиппов Л. А. Метод определениятра испи рации листьев при помощи водопоглощающих реагентов.-Физиология растений, 1975, т. 22, вып. 4, с. 863 - 868.2. Труды Харьковского сельскохозяйственного института им. Докучаева. Харьков,192, т. 176, с. 20 - 29 (прототип).997632 фиг. едактор Н аказ 9801 уган ста Составитель Л. МарТехред И. ВересТираж 719И Государственного коделам изобретений носква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,ВНИИПпо113035,лиал ПП ченковаКорректор М.Подписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 415ул Проектная 4