ES1061747U - Device for measuring the hydraulic conductivity of xylem - Google Patents

Device for measuring the hydraulic conductivity of xylem

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Abstract

Xylem hydraulic conductivity meter characterized in that it allows the simultaneous measurement of several samples and consists of the following elements: a) pressurization device that supplies water at a pressure between 0.01 and 0.15 bar. b) conduit for the transport of water from the pressurization device to the samples of conductive plant tissue, a mechanism that regulates the perfusion of water through the samples being included in said conduction. c) between 2 and 20 devices that contain the samples of plant conductive tissue, particularly roots, stems and petioles, said devices being located in a container that keeps them under water. d) graduated elements for measuring the volume of water perfused through each sample of plant conductive tissue individually. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Medidor de conductividad hidráulica xilemática.Hydraulic conductivity meter xylem.

Sector de la técnicaTechnical sector

Agricultura. Fisiología Vegetal.Farming. Plant Physiology

Estado de la técnicaState of the art

Desde que comenzaron a utilizarse modelos de simulación en Biología, el interés por estudiar el transporte de la savia en el xilema (flujo axial) de plantas sometidas a condiciones diferentes ha ido en aumento.Since models began to be used Biology simulation, the interest in studying the transport of sap in the xylem (axial flow) of plants subject to conditions Different has been increasing.

Diversos autores han realizado medidas de conductividad hidráulica en diferentes órganos de la planta de numerosas especies, para esclarecer el significado funcional de las resistencias implicadas (Beckman CH, Keller JL. 1977. Vessels do end! Phytopatology 67, 954-956); Laurus nobilis (Salleo S, Nardini A, Pitt F, Lo Gullo MA. 2000. Xylem cavitation and hydraulic control of stomatal conductance in Laurel (Laurus nobilis L.). Plant, Cell and Environment 23, 71-79; Salleo S, Lo Gullo MA, DePaoli D, Zippo M. 1996. Xylem recovery from cavitation-induced embolism in young plants of Laurus nobilis: A possible mechanism. New Phytologist 132, 47-56); Olea europaea (Salleo S, Lo Gullo MA. 1983. Water transport pathways in nodes and internodes of 1-year-old twigs of Olea Europaea L. Giornale Botanico Italiano 117, 63-74); Acer saccharum (Sperry JS, Donnelly JR, Tyree MT. 1988. Seasonal occurrence of xylem embolism in Sugar maple (Acer saccharum). American Journal of Botany 75, 1212-1218; Tyree MT, Yang SD. 1992. Hydraulic conductivity recovery versus water pressure in xylem of Acer saccharum. Plant Physiology 100, 669-676); Vitis vinifera Salleo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Giornale Botanico Italiano 116, 15-27; Populus deltoides (Larson PR, Isebrands JG. 1978. Functional significance of nodal constricted zone in Populus deltoides. Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne de Botanique 56, 801-804; Salleo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Giornale Botanico Italiano 116, 15-27; Tyree MT, Alexander J, Machado JL. 1992. Loss of hydraulic conductivity due to water-stress in intact juveniles of Quercus rubra and Populus deltoides. Tree Physiology 10, 411-415);, Thuja occidentalis (Tyree MT, Graham MED, Cooper KE, Bazos LJ. 1983. The hydraulic architecture of Thuja occidentalis. Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne de Botanique 61, 2105-2111), etc.Several authors have carried out measurements of hydraulic conductivity in different organs of the plant of numerous species, to clarify the functional significance of the resistances involved (Beckman CH, Keller JL. 1977. Vessels do end! Phytopatology 67, 954-956); Laurus nobilis (Salleo S, Nardini A, Pitt F, Lo Gullo MA. 2000. Xylem cavitation and hydraulic control of stomatal conductance in Laurel ( Laurus nobilis L.). Plant, Cell and Environment 23, 71-79; Salleo S, Lo Gullo MA, DePaoli D, Zippo M. 1996. Xylem recovery from cavitation-induced embolism in young plants of Laurus nobilis : A possible mechanism. New Phytologist 132, 47-56); Olea europaea (Salleo S, Lo Gullo MA. 1983. Water transport pathways in nodes and internodes of 1-year-old twigs of Olea Europaea L. Giornale Botanico Italiano 117, 63-74); Acer saccharum (Sperry JS, Donnelly JR, Tyree MT. 1988. Seasonal occurrence of xylem embolism in Sugar maple ( Acer saccharum ). American Journal of Botany 75, 1212-1218; Tyree MT, Yang SD. 1992. Hydraulic conductivity recovery versus water pressure in xylem of Acer saccharum, Plant Physiology 100, 669-676); Vitis vinifera Salleo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Giornale Botanico Italiano 116, 15-27; Populus deltoides (Larson PR, Isebrands JG. 1978. Functional significance of nodal constricted zone in Populus deltoides . Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne de Botanique 56, 801-804; Salleo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Giornale Botanico Italiano 116, 15-27; Tyree MT, Alexander J, Machado JL. 1992. Loss of hydraulic conductivity due to water-stress in intact juveniles of Quercus rubra and Populus deltoides . Tree Physiology 10, 411-415); Thuja occidentalis (Tyree MT, Graham MED, Cooper KE, Spleens LJ. 1983. The hydraulic architecture of Thuja occidentalis, Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne de Botanique 61, 2105-2111), etc.

La conductividad hidráulica (K_{h}, g s^{-1} m MPa^{-1}) refleja la eficiencia de la conducción del agua del xilema (Salteo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Giornale Botanico Italiano 116, 15-27), y se define como el caudal conducido a través de los vasos, dividido por el gradiente de presión. El gradiente de presión es la diferencia de presión existente entre los extremos del segmento de tejido conductor, dividida entre la longitud del segmento. Así, la conductividad se expresa como: K_{h} = \frac{Q}{\Delta P} l donde Q es el caudal expresado en g/s, l es la longitud en m del xilema en la muestra y \DeltaP es la diferencia de presión en MPa.The hydraulic conductivity (K_ {h}, gs <-1m MPa <-1>) reflects the efficiency of the water conduction of the xylem (Salteo S, Rosso R, Lo Gullo MA. 1982. Hydraulic architecture of Vitis vinifera L. and Populus deltoides Bartr. 1-year-old twigs: I - Hydraulic conductivity (LSC) and water potential gradients. Italian Giornale Botanico 116, 15-27), and is defined as the flow conducted through the vessels, divided by the pressure gradient. The pressure gradient is the difference in pressure between the ends of the conductive tissue segment, divided by the length of the segment. Thus, the conductivity is expressed as: K_ {h} = \ frac {Q} {\ Delta P} l where Q is the flow rate expressed in g / s, l is the length in m of the xylem in the sample and ΔP is the pressure difference in MPa.

Otros autores (Salleo, S., M.A. Lo Gullo y F. Oliveri. 1985. Hydraulic Parameters Measured in 1-Year-Old Twigs of some Mediterranean Species with Diffuse-Porous Wood: Changes in Hydraulic Conductivity and Their Posible Functional Significance. Journal of Experimental Botany, Vol. 36, N° 162, pp 1-11, January 1985) midieron el volumen de flujo que pasaba a través de los entrenudos de Vitis vinifera, Populus deltoides y Olea europaea mediante de un sistema compuesto por una pipeta de entrada y otra de salida, llenas de solución de perfusión. El volumen de flujo se calculaba midiendo el volumen desplazado en ambas pipetas.Other authors (Salleo, S., MA Lo Gullo and F. Oliveri. 1985. Hydraulic Parameters Measured in 1-Year-Old Twigs of some Mediterranean Species with Diffuse-Porous Wood: Changes in Hydraulic Conductivity and Their Posible Functional Significance. Journal of Experimental Botany, Vol. 36, No. 162, pp. 1-11, January 1985) measured the volume of flow that passed through the internodes of Vitis vinifera , Populus deltoides and Olea europaea using a system consisting of an inlet pipette and another outlet, full of perfusion solution. The flow volume was calculated by measuring the volume displaced in both pipettes.

Sperry y col. (Sperry JS, Donnelly JR, Tyree MT. 1988. Seasonal occurrence of xylem embolism in Sugar maple (Acer saccharum). American Journal of Botany 75, 1212-1218) diseñaron un sistema para medir conductividad en segmentos de ramos, utilizando un flujo inducido por gravedad. La solución de perfusión se almacenaba en un tanque presurizando aire comprimido desde donde se inyectaba a la muestra o bien utilizando un recipiente elevado (flujo por gravedad). La solución que perfusionaba el ramo era conducida a un recipiente situado en una balanza electrónica. La variación de peso se registraban en un ordenador conectado a la balanza. Este aparato sólo permitía medir la conductividad de un único segmento de tallo en cada medida.Sperry et al. (Sperry JS, Donnelly JR, Tyree MT. 1988. Seasonal occurrence of xylem embolism in Sugar maple ( Acer saccharum ). American Journal of Botany 75, 1212-1218) designed a system to measure conductivity in branch segments, using an induced flow by gravity. The perfusion solution was stored in a tank pressurizing compressed air from where the sample was injected or using an elevated container (gravity flow). The solution that perfused the bouquet was taken to a container located on an electronic scale. The weight variation was recorded on a computer connected to the balance. This device only allowed measuring the conductivity of a single stem segment in each measurement.

Existen en el mercado equipos que incluyen microcaudalímetros capaces de medir pequeños caudales, existiendo varios modelos que operan en rangos determinados de caudales (HFPM y HCFM-XP de Dynamax Inc., Iberfluid Instruments, Bronkhorst High-Tech, etc.). No obstante, no siempre resultan adecuados en los casos de conductividades extremadamente bajas, tales como los que se encuentran en ramos de olivo y otras especies con vasos conductores de reducido diámetro. Dada la variabilidad existente en la conductividad de los distintos órganos de las diferentes especies bajo estudio, los equipamientos capaces de abarcar tan amplio rango de caudales tiene un costo elevado. Dicho costo se multiplica en caso de requerirse la medida simultánea de varias muestras.There are equipment on the market that includes microcameters capable of measuring small flows, existing several models that operate in certain ranges of flows (HFPM and HCFM-XP from Dynamax Inc., Iberfluid Instruments, Bronkhorst High-Tech, etc.). However, not always they are suitable in cases of extremely conductivities low, such as those found in olive branches and others species with conductive vessels of reduced diameter. Given the variability in the conductivity of the different organs of the different species under study, the capable equipment covering such a wide range of flows has a high cost. This cost is multiplied if the measure is required Simultaneous multiple samples.

El equipamiento presentado en esta solicitud permite la medición simultánea de múltiples muestras de tejido conductor de plantas. Se adapta a la variabilidad presente en la naturaleza, especialmente a los casos de muy bajos valores de conductividad. Por su diseño y los elementos que lo componen tendría un costo inferior a los equipos disponibles lo que unido a la simultaneidad de medida resulta en un bajo costo por muestra analizada.The equipment presented in this application allows simultaneous measurement of multiple tissue samples plant conductor. It adapts to the variability present in the nature, especially in cases of very low values of conductivity. For its design and the elements that compose it it would cost less than the available equipment which together with Simultaneity of measurement results in low cost per sample analyzed.

Explicación de la invenciónExplanation of the invention.

El objeto de la presente invención es un medidor de conductividad hidráulica xilemática que permite la medición simultánea de varias muestras y consta de los siguientes elementos:The object of the present invention is a meter Xylematic hydraulic conductivity that allows measurement simultaneous of several samples and consists of the following elements:

a) dispositivo de presurización que suministra agua a una presión comprendida entre 0,01 y 0,15 baresa) pressurization device that supplies water at a pressure between 0.01 and 0.15 bar

b) conducción para el transporte de agua desde el dispositivo de presurización hacia las muestras de tejido conductor vegetal, estando incluido en dicha conducción un mecanismo que permita regular la perfusión de agua a través de las muestras.b) conduction for the transport of water from the pressurization device towards conductive tissue samples plant, being included in said conduit a mechanism that allow to regulate the perfusion of water through the samples.

c) entre 2 y 20 dispositivos que contienen las muestras de tejido conductor vegetal, particularmente raíces, tallos y pecíolos, estando dichos dispositivos ubicados en un recipiente que los mantiene bajo aguac) between 2 and 20 devices containing the samples of plant conductive tissue, particularly roots, stems and petioles, said devices being located in a vessel that keeps them underwater

d) elementos graduados de medición del volumen de agua prefusionado a través de cada muestra de tejido conductor vegetal individualmente.d) graduated elements for measuring the volume of water pre-set through each sample of conductive tissue Vegetable individually.

Se puede emplear como dispositivo de presurización una columna de agua de altura comprendida entre 0,1 y 1,5 m dotada de un depósito elevado.It can be used as a device for pressurization a column of water between 0.1 and 1.5 m equipped with an elevated tank.

Como mecanismo que permite regular la perfusión de agua a través de las muestras se puede utilizar un sistema de al menos dos válvulas que controlan la entrada y el alivio, o bien un solenoide de tres vías.As a mechanism that allows perfusion regulation of water through the samples a system of al minus two valves that control the inlet and relief, or a three way solenoid.

Las conducciones se fabrican en cualquier material transparente que permita la observación del flujo a través de los mismos, particularmente polietileno o vidrio y los dispositivos que contienen las muestras son de cualquier material que posea suficiente elasticidad para ajustar correctamente y evitar fugas, particularmente silicona o látex.The pipes are manufactured in any transparent material that allows observation of the flow through thereof, particularly polyethylene or glass and the Devices containing samples are of any material that has enough elasticity to adjust correctly and avoid leaks, particularly silicone or latex.

El medidor puede incluir adicionalmente un dispositivo de alta presión, particularmente una bomba, que permite elevar la presión hasta 2 bares para eliminar el embolismo presente en condiciones naturales en los vasos del xilema de las plantas. En este caso, el conjunto debe tener al menos dos válvulas de maniobra para regular la entrada de agua desde la columna de agua o bien desde el dispositivo de alta presión o alternativamente un solenoide de tres vías con el mismo propósito.The meter may additionally include a high pressure device, particularly a pump, which allows raise the pressure up to 2 bars to eliminate the embolism present under natural conditions in the xylem vessels of plants. In In this case, the assembly must have at least two maneuver valves to regulate the entry of water from the water column or from the high pressure device or alternatively a three-way solenoid for the same purpose.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

Figura 1: Esquema general del medidor de conductividad xilemáticaFigure 1: General scheme of the meter xylem conductivity

Figura 2: Configuración del prototipo de medidor de conductividad xilemáticaFigure 2: Meter prototype configuration of xylem conductivity

Figura 3: Detalle de pipetas y jeringas de puesta a ceroFigure 3: Detail of pipettes and syringes to zero

Figura 4: Detalle de solenoide y alimentación del sistemaFigure 4: Detail of solenoid and power supply system

Figura 5: Dispositivo de presión para tratamiento de desembolizado.Figure 5: Pressure device for treatment Disbursed

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

El objeto de la presente invención es un dispositivo que permite medir la conductividad hidráulica de los vasos conductores de las plantas. La conductividad hidráulica xilemática es la capacidad conductora de los vasos que conducen la savia desde la raíz hasta las hojas, a través de troncos y ramas. Para obtener la conductividad de un órgano de una planta, se hace pasar una solución acuosa a través de una muestra de tallo (o raíz) de longitud conocida, mediante la aplicación de una columna de agua de altura conocida y se mide el volumen prefusionado en un lapso de tiempo determinado. En general se requiere la repetición de la medida para arribar a conclusiones en cuanto a las características hidráulicas del material, por lo que resulta de gran utilidad poder procesar el mayor número de muestras simultáneamente. Esto reduce la labor y los costos por muestra procesada. Los equipamientos actualmente disponibles en el mercado no permiten la medición simultánea de muestras y además son equipos de alto costo. El equipamiento que se presenta en esta solicitud permite la medición de varias muestras simultáneas y por los componentes y materiales necesarios para su construcción tendría un costo muy inferior a los equipos existentes en el mercado.The object of the present invention is a device that allows to measure the hydraulic conductivity of the conductive vessels of plants. Hydraulic conductivity Xylem is the conductive capacity of the vessels that lead the sap from the root to the leaves, through trunks and branches. To obtain the conductivity of an organ of a plant, it is done pass an aqueous solution through a stem (or root) sample of known length, by applying a water column of known height and the pre-set volume is measured in a span of set time In general, the repetition of the measure to arrive at conclusions regarding the characteristics hydraulics of the material, so it is very useful to be able to Process the largest number of samples simultaneously. This reduces Labor and costs per processed sample. The equipment currently available on the market do not allow measurement Simultaneous samples and they are also expensive equipment. He equipment presented in this application allows measurement of several simultaneous samples and by components and materials necessary for its construction would cost much less than existing equipment in the market.

El medidor consiste en una serie de tubos que conducen el agua (o solución acuosa) en forma simultánea hacia varias muestras de tallos (o raíces) de plantas. El agua es inyectada en las muestras a presiones prefijadas mediante una columna de agua de altura conocida. El flujo prefusionado por cada muestra se recoge mediante tubos y se obtiene el volumen utilizando elementos graduados. Se mide el tiempo de perfusión lo que permite obtener el caudal (volumen por unidad de tiempo). El flujo de agua hacia las muestras es controlado mediante una serie de válvulas que permite la apertura y cierre, así como también la supresión de la presión de agua en las muestras, a fin de detener la perfusión en forma instantánea. Cuenta con una cubeta donde se colocan las muestras a medir y que permite el manipuleo de las muestras bajo el agua para impedir la entrada de aire a los vasos del tejido conductor, lo cual provocaría la oclusión de los vasos por embolismo. El equipo se complementa con un dispositivo que permite la perfusión de agua a alta presión para eliminar los posibles embolismos presentes en los vasos conductores. Midiendo el caudal prefusionado, la altura de la columna de agua y la longitud de las muestras es posible obtener la conductividad hidráulica (Kh) de las muestras, antes y después del tratamiento de desembolizado, obteniendo así el grado de embolismo presente en la muestra. Se consigue la adaptación muestras de diferente conductividad y diámetro, utilizando tubos de diferente diámetro y elementos de medición de volumen acordes a la magnitud de los flujos esperados.The meter consists of a series of tubes that conduct the water (or aqueous solution) simultaneously towards several samples of stems (or roots) of plants. The water is injected into the samples at preset pressures by means of a water column of known height. The default flow for each Sample is collected by tubes and the volume is obtained using graduated elements. Perfusion time is measured allowing obtain the flow rate (volume per unit of time). Water flow towards the samples is controlled by a series of valves that it allows the opening and closing, as well as the suppression of the water pressure in the samples, in order to stop perfusion in instant form. It has a bucket where the samples to measure and that allows the manipulation of the samples under the water to prevent air from entering tissue vessels conductor, which would cause occlusion of the vessels by embolism. The equipment is complemented by a device that allows high pressure water infusion to eliminate possible embolisms present in the conductive vessels. Measuring the flow preset, the height of the water column and the length of the samples it is possible to obtain the hydraulic conductivity (Kh) of the samples, before and after the disbursed treatment, thus obtaining the degree of embolism present in the sample. Be get the adaptation samples of different conductivity and diameter, using tubes of different diameter and elements of volume measurement according to the magnitude of the flows expected

En la figura 1 se muestra un esquema general del medidor de conductividad xilemática.A general scheme of the Xylem conductivity meter.

El aparato se compone de una columna de agua (1) que suministra agua a una presión conocida (h). Esta es conducida a las muestras de tejido conductor vegetal (6) mediante tubos (5). Al abrirse la válvula de entrada (2), manteniendo la válvula de alivio de presión (3) cerrada, el agua circula por el sistema, perfusionando las muestras. Una vez transcurrido el tiempo predeterminado para realizar la medida, simultáneamente se cierra la válvula de entrada (2) y se abre la válvula de alivio (3) a los efectos de detener totalmente la perfusión de agua a través de las muestras. El volumen de agua perfusionado en cada muestra es medido con los elementos graduados de medición de volumen (7). Las muestras se colocan y manipulan bajo agua en una cubeta dispuesta para tal fin (8). Las válvulas de maniobra (9) permiten optar entre trabajar utilizando la columna de agua o bien con agua presurizada proveniente del dispositivo correspondiente. Éste se conectaría en el sitio (10) indicado en el esquema.The device consists of a water column (1) which supplies water at a known pressure (h). This is led to samples of plant conductive tissue (6) by tubes (5). To the open the inlet valve (2), keeping the relief valve pressure (3) closed, water circulates through the system, perfusing the samples. Once the time has elapsed default to perform the measurement, simultaneously closes the inlet valve (2) and the relief valve (3) is opened to the effects of completely stopping the infusion of water through the samples. The volume of water infused in each sample is measured with the graduated volume measuring elements (7). The samples are placed and handled under water in an arranged bucket for this purpose (8). The maneuver valves (9) allow you to choose between work using the water column or pressurized water from the corresponding device. This one would connect in the site (10) indicated in the scheme.

A fin de mantener inalterado el valor de la columna de agua durante la medición, se adiciona un depósito con un volumen suficiente como para que su nivel de agua no varíe a lo largo de la medida, por efecto de la salida de agua hacia las muestras.In order to keep the value of the water column during measurement, a tank with a Enough volume so that your water level does not vary at length of the measurement, due to the effect of the water flow towards the samples.

El medidor de conductividad xilemática se complementa con elementos que permiten realizar un tratamiento de desembolizado con alta presión.The xylem conductivity meter is complements with elements that allow a treatment of disbursed with high pressure.

El dispositivo de alta presión podría ser una bomba u otro elemento capaz de elevar la presión del agua hasta 1.5 a 2 bars, suficiente para eliminar el embolismo presente en condiciones naturales en los vasos del xilema de las plantas. Dicha agua a presión se almacena en un depósito que se conecta al medidor de conductividad en el punto (10) de la figura 1. El dispositivo de presión cuenta con un manómetro para medir la presión alcanzada y las requeridas válvulas de maniobra para ajustar la misma al valor deseado.The high pressure device could be a pump or other element capable of raising water pressure to 1.5 at 2 bars, enough to eliminate the embolism present in natural conditions in the xylem vessels of plants. Bliss Pressurized water is stored in a reservoir that connects to the meter of conductivity at point (10) of figure 1. The device for pressure has a pressure gauge to measure the pressure reached and the required maneuver valves to adjust it to the value wanted.

El equipo permite, midiendo el caudal prefusionado, la altura de la columna de agua y la longitud de las muestras obtener la conductividad hidráulica (Kh) de las muestras. Si esta medida se realiza antes y después del tratamiento de desembolizado, se obtiene el grado de embolismo presente en la muestra.The equipment allows, measuring the flow preset, the height of the water column and the length of the Samples obtain the hydraulic conductivity (Kh) of the samples. If this measurement is performed before and after the treatment of disbursed, the degree of embolism present in the sample.

Modo de realización de la invenciónEmbodiment of the invention

En la figura 2 se muestra la configuración de un prototipo del medidor de conductividad xilemática.Figure 2 shows the configuration of a prototype of the xylem conductivity meter.

El aparato se compone de una columna de agua que suministra agua a una presión conocida medida mediante el piezómetro (2). El depósito elevado (1) cumple la función de mantener inalterado el valor de la columna de agua durante la medición, ya que tiene una capacidad suficiente como para que su nivel de agua no varíe significativamente a lo largo de la medida (por efecto de la salida de agua hacia las muestras).The device consists of a column of water that supplies water at a known pressure measured by the piezometer (2). The elevated tank (1) fulfills the function of keep the value of the water column unchanged during measurement, since it has a sufficient capacity so that its Water level does not vary significantly throughout the measurement (due to the effect of the water flow to the samples).

El agua ingresa al sistema por el tubo de entrada (18), pasa por el solenoide (3) y continúa por el tubo de alimentación de las muestras (16). Esta es repartida y conducida a las muestras de tejido conductor vegetal (6) mediante las conexiones múltiples (4) y tubos (5). Las muestras se colocan y manipulan bajo agua en una cubeta dispuesta para tal fin (8). Las válvulas de maniobra (9) permiten optar entre trabajar utilizando la columna de agua o bien con agua presurizada proveniente del calderín. Éste se conecta en el sitio (10) indicado en el esquema. El paso de agua del sistema se controla mediante un solenoide (3) que se acciona mediante el cuadro de mando eléctrico (15) que contiene un interruptor y un transformador 220v-24v AC. Al accionarse el solenoide se abre el paso de agua entre los tubos 18 y 16 y el agua pasa del depósito elevado a las muestras de tejido vegetal (p.ej: segmentos de tallos o raíces).Water enters the system through the inlet pipe (18), goes through the solenoid (3) and continues through the tube sample feeding (16). This is distributed and conducted to samples of plant conductive tissue (6) by multiple connections (4) and tubes (5). The samples are placed and they manipulate under water in a bucket arranged for this purpose (8). The maneuver valves (9) allow you to choose between working using the water column or with pressurized water from the boiler This is connected at the site (10) indicated in the scheme. The water flow of the system is controlled by a solenoid (3) which is operated by the electrical control panel (15) that contains a switch and a 220v-24v transformer AC. When the solenoid is activated, the passage of water between the tubes 18 and 16 and the water passes from the elevated tank to the samples of plant tissue (eg: segments of stems or roots).

Se han utilizado pipetas 0.2 ml con graduaciones de 0.002 ml, como elementos de medición del volumen perfusionado en cada muestra. Las pipetas van montadas en un soporte horizontal y pueden fácilmente ser cambiadas por otras, las cuales pueden variar de acuerdo al volumen que se prevé medir en función del material vegetal a utilizar.0.2 ml pipettes with graduations have been used 0.002 ml, as measuring elements of the perfused volume in each sample. The pipettes are mounted on a horizontal support and can easily be exchanged for others, which may vary according to the volume that is expected to be measured depending on the material Vegetable to use.

Si bien el presente prototipo fue implementado para medir 5 muestras simultáneamente (ver figura 3), es posible medir un número mayor de muestras, agregando las tubificaciones y pipetas correspondientes. Los diámetros de los tubos donde se conectan las muestras dependerán del diámetro de las mismas.While this prototype was implemented to measure 5 samples simultaneously (see figure 3), it is possible measure a larger number of samples, adding the tubings and corresponding pipettes. The diameters of the tubes where connect the samples will depend on the diameter of them.

Se ha utilizado para las conducciones tubos de polietileno transparente, mientras que los tubos que conectan las muestras vegetales son de silicona, material que posee suficiente elasticidad como para ajustar correctamente y evitar fugas.It has been used for pipes pipes transparent polyethylene, while the tubes connecting the plant samples are silicone, material that has enough elasticity to adjust properly and avoid leaks.

Antes de comenzar la medición, todo el sistema de tuberías debe llenarse totalmente con agua para evitar la entrada de aire a los vasos conductores de la muestra vegetal.Before starting the measurement, the entire system pipes must be filled completely with water to prevent entry of air to the conductive vessels of the plant sample.

Asimismo, deben ponerse a cero las pipetas de medición del volumen (7), lo cual se consigue accionando manualmente las válvulas de tres vías (11) y las jeringas (14).Likewise, the pipettes of volume measurement (7), which is achieved by actuating manually the three-way valves (11) and the syringes (14).

Una vez transcurrido el tiempo predeterminado para realizar la medida, se cierra el solenoide accionado el interruptor del cuadro de mando. Esta acción interrumpe la conexión entre los tubos 16 y 18 y simultáneamente conecta el tubo 16 con el tubo de alivio 17, que devuelve el excedente de agua a la cubeta (8) a los efectos de detener totalmente la perfusión de agua a través de las muestras. El volumen de agua perfusionado en cada muestra es medido mediante pipetas graduadas (7).After the default time has elapsed to perform the measurement, the solenoid is activated by dashboard switch. This action interrupts the connection between tubes 16 and 18 and simultaneously connect tube 16 with the relief tube 17, which returns excess water to the bucket (8) in order to completely stop the infusion of water to Through the samples. The volume of water infused in each Sample is measured by graduated pipettes (7).

En la implementación del presente prototipo se han sustituido las válvulas (2) y (3) por un solenoide de tres vías (ver figura 4) accionado eléctricamente (24v, 4w), del tipo de los usados en el mando hidráulico de válvulas de riego. El mismo es se conecta a un cuadro eléctrico con un interruptor bipolar y un transformador 220v-24v AC. Esto asegura la simultaneidad de las operaciones de corte del suministro de agua y alivio de la presión. Dicho solenoide puede ser accionado manualmente mediante un interruptor o bien automáticamente mediante un temporizador. En el presente prototipo el solenoide es accionado manualmente. Las dos válvulas de maniobra (9) pueden ser sustituidas por una única válvula de tres vías manual o accionada eléctricamente (solenoide), automatizando también esta función.In the implementation of this prototype, have replaced valves (2) and (3) with a three-way solenoid (see figure 4) electrically operated (24v, 4w), of the type of used in the hydraulic control of irrigation valves. He is himself connects to an electrical panel with a bipolar switch and a 220v-24v AC transformer. This ensures the simultaneity of water supply cutting operations and pressure relief. Said solenoid can be operated. manually by a switch or automatically by a timer In this prototype the solenoid is activated manually. The two maneuver valves (9) can be replaced by a single manual or operated three-way valve electrically (solenoid), also automating this function.

El medidor de conductividad xilemática se complementa con elementos que permiten realizar un tratamiento de desembolizado con alta presión. En el presente prototipo se ha utilizado el siguiente dispositivo de presión que se detalla en la figura 5:The xylem conductivity meter is complements with elements that allow a treatment of disbursed with high pressure. This prototype has used the following pressure device detailed in the Figure 5:

El tubo de aire comprimido (1) proporciona la presión requerida al calderín (2). El mismo se compone de una cámara de aire (3) y una cámara que se llena con agua (5) separadas por una membrana elástica (4). El agua presurizada se conecta mediante el tubo (6) a la entrada de agua del medidor de conductividad hidráulica xilemática (10 en la figura 1). Para la alternancia de la operación con alta presión o mediante la columna de agua se intercalan llaves de paso para las maniobras (9 en la figura 1). La presión del agua suministrada por el calderín se regula mediante una llave de paso de aire y un manómetro.The compressed air tube (1) provides the pressure required to the boiler (2). It consists of a air chamber (3) and a chamber that is filled with water (5) separated by an elastic membrane (4). Pressurized water is connected by means of the tube (6) to the water inlet of the meter Xylem hydraulic conductivity (10 in Figure 1). For the alternating operation with high pressure or through the column of water interlock keys for the maneuvers (9 in the Figure 1). The water pressure supplied by the boiler is regulates by means of an air stopcock and a pressure gauge.

El equipo permite, midiendo el caudal perfusionado, la altura de la columna de agua y la longitud de las muestras obtener la conductividad hidráulica (Kh) de las muestras. Si esta medida se realiza antes y después del tratamiento de desembolizado, se obtiene el grado de embolismo presente en la muestra.The equipment allows, measuring the flow perfused, the height of the water column and the length of the Samples obtain the hydraulic conductivity (Kh) of the samples. If this measurement is performed before and after the treatment of disbursed, the degree of embolism present in the sample.

Claims (8)

1. Medidor de conductividad hidráulica xilemática caracterizado porque permite la medición simultánea de varias muestras y consta de los siguientes elementos:1. Xylematic hydraulic conductivity meter characterized in that it allows the simultaneous measurement of several samples and consists of the following elements: a) dispositivo de presurización que suministra agua a una presión comprendida entre 0,01 y 0,15 baresa) pressurization device that supplies water at a pressure between 0.01 and 0.15 bar b) conducción para el transporte de agua desde el dispositivo de presurización hacia las muestras de tejido conductor vegetal, estando incluido en dicha conducción un mecanismo que permita regular la perfusión de agua a través de las muestras.b) conduction for the transport of water from the pressurization device towards conductive tissue samples plant, being included in said conduit a mechanism that allow to regulate the perfusion of water through the samples. c) entre 2 y 20 dispositivos que contienen las muestras de tejido conductor vegetal, particularmente raíces, tallos y pecíolos, estando dichos dispositivos ubicados en un recipiente que los mantiene bajo aguac) between 2 and 20 devices containing the samples of plant conductive tissue, particularly roots, stems and petioles, said devices being located in a vessel that keeps them underwater d) elementos graduados de medición del volumen de agua perfusionado a través de cada muestra de tejido conductor vegetal individualmente.d) graduated elements for measuring the volume of perfused water through each sample of conductive tissue Vegetable individually. 2. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de presurización consiste en una columna de agua de altura comprendida entre 0,1 y 1,5 m dotada de un depósito elevado.2. Xylem hydraulic conductivity meter according to claim 1, characterized in that the pressurization device consists of a water column of a height between 0.1 and 1.5 m provided with an elevated tank. 3. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el mecanismo que permite regular la perfusión de agua a través de las muestras es un sistema de al menos dos válvulas que controlan la entrada y el alivio.3. Xylematic hydraulic conductivity meter according to claims 1 and 2, characterized in that the mechanism that allows to regulate the perfusion of water through the samples is a system of at least two valves that control the inlet and the relief. 4. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el mecanismo que permite regular la perfusión de agua a través de las muestras es un solenoide de tres vías.4. Xylematic hydraulic conductivity meter according to claims 1 and 2, characterized in that the mechanism that allows to regulate the perfusion of water through the samples is a three-way solenoid. 5. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la columna de agua y las conducciones son de cualquier material transparente que permita la observación del flujo a través de los mismos, particularmente polietileno o vidrio, y porque los dispositivos que contienen las muestras son de cualquier material que posea suficiente elasticidad para ajustar correctamente y evitar fugas, particularmente silicona o látex.5. Xylem hydraulic conductivity meter according to claims 1-4, characterized in that the water column and the pipes are of any transparent material that allows the observation of the flow through them, particularly polyethylene or glass, and because the devices that The samples contain are of any material that has sufficient elasticity to properly adjust and prevent leaks, particularly silicone or latex. 6. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque incluye adicionalmente un dispositivo de alta presión, particularmente una bomba, que permite elevar la presión hasta 2 bares para eliminar el embolismo presente en condiciones naturales en los vasos del xilema de las plantas.6. Xylem hydraulic conductivity meter according to claims 1-5, characterized in that it additionally includes a high pressure device, particularly a pump, which allows the pressure to be raised up to 2 bars to eliminate the embolism present in natural conditions in the xylem vessels of the plants. 7. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según la reivindicación 6, caracterizado porque incluye al menos dos válvulas de maniobra para regular la entrada de agua desde la columna de agua o bien desde el dispositivo de alta presión.7. Xylem hydraulic conductivity meter according to claim 6, characterized in that it includes at least two maneuvering valves to regulate the entry of water from the water column or from the high pressure device. 8. Medidor de conductividad hidráulica xilemática según la reivindicación 6, caracterizado porque incluye un solenoide de tres vías para regular la entrada de agua desde la columna de agua o bien desde el dispositivo de alta presión.8. Xylem hydraulic conductivity meter according to claim 6, characterized in that it includes a three-way solenoid for regulating the entry of water from the water column or from the high pressure device.
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