组培封口材料透气率的测定与计算.pdfVIP

第21卷第1期 农业工程学报 V01．2lNo．1 2005年 1月 TransactionsoftheCSAE Jan． 2005 23 组培封口材料透气率的测定与计算 徐志刚1，崔 瑾2，刘晓英1，焦学磊1，丁为民3，李式军4 (1．南京农业大学农学院，南京210095；2．南京农业大学生命科学学院，南京210095； 3．南京农业大学工学院，南京210095；4．南京农业大学园艺学院，南京210095) 摘要：组培容器封口材料的透气率对组培微环境和组培苗具有重要影响。它是合理评价和正确选用封口材料的重要依 据，也是组培微环境间接自动化和精准化调控的基础数据。该研究针对国外关于透气率算法和测定研究中的问题，依据严 密数学过程和数理统计原理研究并建立透气率算法，研制与算法相适应的测量装置和测量方法，测定并计算了透气纸、4层 硫酸纸和低密度聚乙烯膜的透气率，分别为1．551次·h～，o．408次·h_1和o．302次·h～。 关键词：植物组织培养；封口材料；透气率；算法；测定 中图分类号：S625．5¨；S604．3文献标识码：A 文章编号：1002—6819(2005)01～0023一04 合作用的制约因素，以CO。作为示踪气体来测定计算 O 引 言 封口材料的E值，有利于对微环境中CO：浓度及其它 为阻止细菌污染，组培容器需采用封口材料。封口 材料与组培容器构成了封闭的容器内环境，又称微环 用和正常生长。 境，具有高相对湿度(RH)、低CO：浓度(光照期低于补 在空容器(无培养基和组培苗)开口处安装封口材 偿点浓度)和高C。H。浓度等的不良特征[1一。低CO：浓料用于测定。在测定过程中实验装置使组培容器内、外 度制约了微环境中组培苗的光合作用；高C。H。浓度抑 环境中的气体压力和温度保持一致，并促使CO。气体 制组培苗的生长并引起早衰比]；高RH降低组培苗的呼 均匀分布；由于容器和封口材料本身不会吸收和释放 吸作用并导致叶片发育异常[3]。因此，调控微环境有利 于促进组培苗的正常生长，但是微环境的无菌要求又造 源和耗散。 成微环境直接调控的困难性，直接调控较难实现。 现假设组培小容器的容积为y，封口材料的透气率 采用透气材料封口，促进微环境(容器内)和外环境 C0。浓度随时间变化，设为G。那么在疵时间内通过封 之间的物质交换(如水汽、CO。和C。H。)，通过调节外环 境来间接调控微环境是一种简单可行的调控方法[4]。封 口材料进入微环境的气体体积等于渗出外环境的体积， 口材料透气性能对调控过程及其效果起着重要作用， 导致容器内CO：气体质量变化，C。产生相应的增量。设 Kozai[53等采用透气率E作为透气性能的衡量指标，E 定义为单位小时组培容器内的换气次数。E值是实施微 环境定量和自动化间接调控的基础数据，对E值测量和 C：，于是有下式 算法的研究具有重要意义。 Kozai等[53首先报道了以CO。为示踪气体，采用手 (1) 一(e+dC。)×y 动取样测量法计算透气率，其算法采用平均估算法。 整理得如下微分方程 Jeong等[63改进了Kozai的测量手段，但其算法未有改 dC：一E×(C。一C。)×df(2) 进。Ibaraki等‘7]以水汽作为示踪气体，但无法控制测量 式中 误差。本文在前人[5叫3研究的基础上，研究改进E值测C。——外环境C02浓度，牡mol·m。l～。 量与算法