CN102313791A

CN102313791A - 植物生理作用显示仪

Info

Publication number: CN102313791A
Application number: CN201110208769A
Authority: CN
Inventors: 万皓
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明公开了一种植物生理作用显示仪，包括底座、透明钟罩、透明管、缓冲剂盒、湿度测量装置和U型管，透明钟罩安放于底座上，透明钟罩通过玻璃管与U型管的一端相连通，U型管的另一端开囗；缓冲剂盒设于玻璃钟罩内，缓冲剂盒内装有二氧化碳缓冲剂；湿度测量装置设于玻璃钟罩内；U型管近底部两侧管壁上标有对应的0刻度，并在U型管内0刻度以下装有有色液柱。其中，二氧化碳缓冲剂优选NaHCO₃/H₂CO₃缓冲剂。该植物生理作用显示仪能有效、直观的观测植物生长时的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用强度，操作简单、成本低。

Description

植物生理作用显示仪

技术领域

本发明涉及一种植物生理作用显示仪，具体涉及一种能直接观测到植物光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的显示仪。

背景技术

植物在正常的生长过程中既有光合作用，又有呼吸作用，同时进行蒸腾作用；在晚间除蒸腾作用外，植物只进行呼吸作用。在对植物的生理作用进行演示时，需要分别采用不同的器材装置分别对比加以演示，费材多，操作麻烦，同时现象不够明显。

现有技术中，有一款植物光合测定仪（专利号: 200520111943.8），主要是针对植物光合与呼吸实验需要所设计的一款光合测定仪器。该光合测定仪可以对离体或活体的植物叶片进行光合测量，直接测量空气中CO₂浓度、气体温度等，从而计算测出光合速率，蒸腾速率。主要采用闭路测量方式，也可以用开路测量分析。但该项专利技术方案只能单项测定光合作用或呼吸作用的数值，并不能反映整个植株的生长情况，且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能直观、全面的显示植物生理作用的显示仪。

为了达到上述目的，本发明提供了一种植物生理作用显示仪，包括底座、透明钟罩、透明管、缓冲剂盒、湿度测量仪器和U型管，湿度测量仪器为湿度计或湿度传感器，透明钟罩安装于底座上，透明钟罩通过玻璃管与U型管的一端相连通，U型管的另一端开囗；缓冲剂盒设于玻璃钟罩内，缓冲剂盒内装有二氧化碳缓冲剂；湿度测量仪器设于玻璃钟罩内，缓冲剂盒旁； U型管近底部两侧管壁上标有对应的0刻度，并在U型管内0刻度以下装有有色液柱（一般为红色）。其中，二氧化碳缓冲剂优选NaHCO₃/H₂CO₃缓冲剂。

对本发明的进一步改进在于：上述植物生理作用显示仪还包括灯箱，灯箱正面为可视窗（或开放的），若为玻璃窗口在灯箱两侧设有玻璃插槽，玻璃插槽上可分别安装有根据研究需要的有色玻璃。灯箱内壁涂有反光漆。

植物生理作用显示仪还包括温度计、计时器和蓄电池，分别设于底座左右后上端和后侧。

上述底座与透明钟罩连接对应处设有一周凹槽，用时并在凹槽内涂覆有凡士林。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明植物生理作用显示仪能有效、直观的观测植物生长时的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用强度，操作简单、成本低。利用二氧化碳缓冲剂能保持钟罩内的二氧化碳量的恒定和钟罩内气压的变化，观测U型管内液柱的移动变化情况，分析钟罩内植物的光合作用和呼吸作用状况，从而计算出光合作用和呼吸作用速率；利用灯箱内的日光灯，将人造光代替太阳光，可以在室内观察植物的生长状况；利用在灯箱前安装不同的单色玻璃，可有效地比较不同光质下的光合作用和呼吸作用效率；利用观测湿度计（湿度传感器）数值变化情况，来判断蒸腾作用的强度。

附图说明

图1为本发明植物生理作用显示仪的结构示意图。

图中，1-灯箱，2-U型管，3-透明管，4-计时器，5-温度计，6-植物，7-透明钟罩，8-底座，9-缓冲剂盒，10-湿度计，11-带千分尺的薄板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明植物生理作用显示仪进行详细说明。

如图所示，本发明植物生理作用显示仪包括底座8、透明钟罩7、透明管3、U型管2、缓冲剂盒9、湿度计10、蓄电池11、灯箱1、温度计5和计时器4。底座8为木板，其上分别安装有透明钟罩7、温度计5和计时器4。底座8与透明钟罩7的连接处设有对应的一圈凹槽，透明钟罩7的底部周边设在该凹槽内，为了使两者之间有更好的密封性，在凹槽与透明钟罩7的接触面涂有凡士林。该透明钟罩7和透明管3由玻璃制成，可直接打开透明钟罩7将植物6安放在透明钟罩7内，透明钟罩7内设有缓冲剂盒9和湿度计10，缓冲剂盒9内装有二氧化碳缓冲剂NaHCO₃/H₂CO₃，给透明钟罩7内提供恒定量的二氧化碳，湿度计10能通过测量钟罩内的湿度，将蒸腾作用以直观形式表现出来。透明钟罩7通过透明管3连通U型管2的一端，U型管的另一端开囗。U型管2的左右两端设有对应的刻度，两端中心处设有0点刻度，在U型管2的中间段即两端0点刻度以下的管内装满红色液体。其中，透明管3与透明钟罩7为一整体，U型管2的直径为2毫米。在U型管2和透明管3的连接处设有橡皮塞，底座8上端还固定有灯箱1，灯箱1的前端为开口的可视窗，且开口端朝向钟罩7。灯箱1内安装有日光灯管，灯箱后端设有蓄电池（未画出）为日光灯管供电。灯箱1的内壁涂有具有反光作用的荧光漆。灯箱1的可视窗两侧设有玻璃插槽，在插槽内可安装各种单色光玻璃，从而观察比较植物在不同光质下的光合作用效率。灯箱1上还安装有把手，便于携带。同时在U型管读数处固定千分尺。

光合作用总反应式：6CO₂+12H₂O → C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O，反应条件：光照和叶绿体；呼吸作用总反应式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂→6CO₂+12H₂O+能量，反应条件：酶。当光合作用大于呼吸作用时，消耗的O₂量小于释放的O₂量，U型管2中红色液柱会向右移动，导致U管右侧管液面上升，测出上升值，精确到毫米（在U管读数处固定的千分尺，大大增加了测量管内红色液柱上升数值的精确度），表示植物生长；当光合作用小于呼吸作用时，消耗的O₂量大于释放的O₂量，U型管2中红色液柱会向左移动，导致U管左侧管液面上升，测出上升值精确到毫米，表示植物代谢衰弱、下降；具体计算方法为：U管玻璃管直径均为为2毫米，管的横截面积为π毫米²，钟罩内O₂的变化量=红色液体移动量×π毫米³。当光合作用等于呼吸作用时，O₂的消耗量与释放量相等，U型管2中红色液柱会不动，U管中的液面也不动，表示植物维持原状。如果把该装置放在黑暗环境中，此时植物只进行呼吸作用，通过计时器4测量一段时间内O₂的减少量，以此测出呼吸作用速率，通过温度计5测量此时的温度，U型管左侧内的红色液柱上升的数值表示此时此温度下的呼吸作用速率（O₂的减少量）。然后，根据公式：净光合量=光合作用量-呼吸作用量，计算出在此温度和光照强度下的光合作用强度。测量植物蒸腾作用时在透明钟罩内安装湿度计或小型湿度传感器（在市场上购买或与厂家合作），使蒸腾作用的现象以数值的形式直观的表现出来。

Claims

1.一种植物生理作用显示仪，其特征在于：包括底座、透明钟罩、透明管、缓冲剂盒、湿度测量仪器和U型管；所述透明钟罩安放于底座上；所述湿度测量仪器为湿度计或湿度传感器；所述透明钟罩通过玻璃管与U型管的一端相连通，U型管的另一端开囗；所述缓冲剂盒设于玻璃钟罩内，缓冲剂盒内装有二氧化碳缓冲剂；所述湿度测量仪器设于玻璃钟罩内；所述U型管近底部两侧管壁上标有对应的0刻度，并在U型管内0刻度以下装有有色液柱。

2.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述植物生理作用显示仪还包括灯箱；所述灯箱固定安装在底座后侧上端。

3.根据权利要求2所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述灯箱正面为可视窗，窗口两侧设有玻璃插槽，玻璃插槽上安装有色玻璃。

4.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述灯箱内壁涂有荧光漆。

5.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述二氧化碳缓冲剂为NaHCO₃/H₂CO₃缓冲剂。

6.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述植物生理作用显示仪还包括温度计；所述温度计设于底座上端。

7.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述植物生理作用显示仪还包括计时器；所述计时器设于底座上端。

8.根据权利要求1所述的植物生理作用显示仪，其特征在于：所述底座在与透明钟罩连接对应处设有一周凹槽，用时在凹槽内涂覆凡士林，透明钟罩的底部周边设在该凹槽内。