植物呼吸作用會(huì)消耗氧氣、釋放二氧化碳,并產(chǎn)生能量,植物呼吸作用測(cè)定儀正是基于這些物質(zhì)變化來(lái)開(kāi)展測(cè)定工作,其核心原理涉及對(duì)氧氣和二氧化碳濃度的監(jiān)測(cè):
1.氧氣消耗測(cè)定
儀器通常將待測(cè)植物樣品置于一個(gè)密閉的測(cè)量室中。隨著植物呼吸作用的進(jìn)行,測(cè)量室內(nèi)的氧氣會(huì)被逐漸消耗。內(nèi)置的高精度氧氣傳感器會(huì)實(shí)時(shí)感知氧氣濃度的變化。例如,在某一時(shí)間段內(nèi),測(cè)量室初始氧氣濃度為21%(正常空氣中的氧氣濃度),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,氧氣濃度下降到20.5%,通過(guò)記錄這一濃度變化量,并結(jié)合測(cè)量室的體積和植物樣品的生物量等參數(shù),就能計(jì)算出植物單位時(shí)間內(nèi)單位重量所消耗的氧氣量,進(jìn)而反映植物的呼吸速率。
2.二氧化碳釋放測(cè)定
除了氧氣消耗,植物呼吸作用還會(huì)釋放二氧化碳。測(cè)定儀中的二氧化碳傳感器會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)測(cè)量室內(nèi)二氧化碳濃度的上升情況。比如,初始時(shí)測(cè)量室內(nèi)二氧化碳濃度為0.03%(正常空氣中的二氧化碳濃度),一段時(shí)間后濃度上升到0.05%,根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式,結(jié)合測(cè)量室體積和植物樣品信息,即可得出植物在單位時(shí)間內(nèi)的二氧化碳釋放量,這也是衡量植物呼吸作用強(qiáng)度的重要指標(biāo)。
植物呼吸作用測(cè)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(cè)定要求進(jìn)行適當(dāng)處理。例如,對(duì)于葉片樣品,需要去除葉脈,切成適當(dāng)大小;對(duì)于果實(shí)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(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行預(yù)熱,使儀器達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。同時(shí),對(duì)氧氣傳感器和二氧化碳傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測(cè)量操作:將處理好的植物樣品放入測(cè)量室中,密封測(cè)量室。設(shè)置好測(cè)量參數(shù),如測(cè)量時(shí)間、采樣間隔等,啟動(dòng)儀器開(kāi)始測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中,要保持測(cè)量環(huán)境的穩(wěn)定,避免外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾。
數(shù)據(jù)處理與分析:測(cè)量結(jié)束后,儀器會(huì)自動(dòng)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(jì)算機(jī)中,利用相應(yīng)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,計(jì)算植物的呼吸速率、呼吸商等指標(biāo)。