光合觀測的重要條件——緩沖瓶的制作與使用

關(guān)于緩沖瓶的制作和使用

   在田間測量植物葉片光合速率的過程中，我們通常是以大氣中的CO₂濃度作為參考（對照），通過比較大氣經(jīng)過葉片前和后時(shí)，其中的CO₂濃度變化差值來計(jì)算得到Pn值的。這就需要一個(gè)濃度穩(wěn)定的CO₂氣體來源（試驗(yàn)用氣）。這是測定Pn值的*的實(shí)驗(yàn)條件。這一條件的好壞會直接影響到測量結(jié)果的誤差大小。

解決的方法是從工業(yè)氣體供應(yīng)商處購買鋼瓶裝的壓縮空氣（類似醫(yī)院里的大氧氣瓶）。但這種方式不僅增加了試驗(yàn)成本，同時(shí)增加了田間操作的難度。因?yàn)檫@種規(guī)格的瓶子體積大，重量重。在田間不具備可操作性。所以，通常大家都采取自制一個(gè)“緩沖瓶”的方法來代替鋼瓶。將緩沖瓶內(nèi)的氣體作為試驗(yàn)用氣。當(dāng)緩沖瓶內(nèi)的CO₂濃度變化幅度在1-2ppm/5min之內(nèi)時(shí)，可視為CO₂氣體濃度相對穩(wěn)定，滿足試驗(yàn)的要求。

緩沖瓶的工作原理是利用瓶內(nèi)相對密閉的空間和氣體的自然擴(kuò)散運(yùn)動來使得瓶內(nèi)各部氣體相互混合，制造出CO₂濃度相對均衡和穩(wěn)定的試驗(yàn)用氣。

   本文意在對制作“緩沖瓶”的制作及正確使用做一些介紹。

一 緩沖瓶的制作方法：

1 材料：

大的桶裝水水桶或?qū)嶒?yàn)室常用的蒸餾水桶（任何容積大于20L，內(nèi)部干燥且開口較小的容器均可），膠帶，剪刀，軟管。

2方法：

1.首先將桶內(nèi)部干燥，

2.用膠帶把瓶口封好，

3.用剪刀在膠帶上戳一個(gè)小洞，

4.將儀器隨帶的軟管一端插入瓶中，并使軟管端口懸于瓶桶的中部。

5.再用膠帶把軟管在桶口處與桶體固定成一體，防止軟管脫落。

6.不要將開口*封閉。要保證外部空氣可以進(jìn)入瓶內(nèi)，防止瓶內(nèi)因使用時(shí)的不斷抽氣而出現(xiàn)真空。

制作好的“緩沖瓶”如圖1，其封口處如圖2.

二 緩沖瓶的使用方法：

1放置位置：

緩沖瓶在使用時(shí)要遠(yuǎn)離一切CO₂源，如實(shí)驗(yàn)員本人、馬路、人群、車輛等；緩沖瓶要放在上風(fēng)口位置；特別注意緩沖瓶要隨著實(shí)驗(yàn)者移動，避免出現(xiàn)軟管脫離了緩沖瓶的現(xiàn)象。

三 緩沖瓶效果評估：

用這樣一個(gè)簡單的裝置就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)氣體相對穩(wěn)定嗎？我們來檢驗(yàn)一下。方法如下：

將緩沖瓶與所購光合儀（例如：Yaxin-1102便攜式光合蒸騰儀）接好，確保軟氣路管的金屬接頭與儀器安裝緊密。

打開儀器，預(yù)熱后進(jìn)入CO₂測量模式或是直接觀察CO₂濃度初始值的模式。

在10-20分鐘后，觀察儀器上CO₂濃度的讀數(shù)，如果在5分鐘的時(shí)間內(nèi)CO₂濃度讀數(shù)在1-2ppm之間變化。我們就認(rèn)為符合了實(shí)驗(yàn)條件，可以開始測量了。如下圖：

 通過上圖可以看出，緩沖瓶內(nèi)氣體的CO₂濃度5min僅在1ppm內(nèi)波動，緩沖效果較佳，可以認(rèn)為緩沖瓶內(nèi)的氣體是穩(wěn)定的，足以控制測量誤差，滿足實(shí)驗(yàn)要求。當(dāng)然，在田間的自然條件下并不是每一次都能有如此理想的效果。

有一點(diǎn)要注意，緩沖瓶中的CO₂濃度一定是隨大氣中CO₂濃度波動而變化的。我們要盡可能避免緩沖瓶周圍的CO₂濃度因人為的原因而出現(xiàn)劇烈波動。我們每側(cè)一組光合值所需時(shí)間在5分鐘以內(nèi)，所以持續(xù)而緩慢的變化對測量結(jié)果的影響可以忽略。

“緩沖瓶”是一個(gè)制作簡單，成本經(jīng)濟(jì)，效果良好的光合測量的輔助但重要的工具。