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植物无糖组培中CO_2增施方法及其应用研究

王立文  
【摘要】:国内外无糖组培技术的研究不成熟,主要原因是不能向组培环境中精确增施CO_2、没有优良的补光光源、对CO_2浓度及光照影响组培苗光合速率的规律认识不清、没有充分掌握组培苗的污染规律等。 本研究在对国内外无糖组培技术现状进行分析的基础上,研究了CO_2增施系统和光合速率测量系统,对无糖组培苗的光合速率受CO_2浓度的影响、无糖组培苗的光合速率受光期、光强、光质的影响进行了研究,筛选出效能良好的组培苗补光光源,还对光源的布局、无糖组培苗的暗呼吸规律、无糖组培苗的污染规律、无糖组培苗的培养方式等进行了研究,最后给出一套新的无糖组培试验方案。研究概况如下。 (1) 研究了无糖组培CO_2增施系统。该系统由硬件子系统和软件子系统两部分组成。硬件子系统主要包括计算机、数据采集卡、CO_2增施器、CO_2传感器、无糖组培箱、气源.其中,CO_2增施器是自行设计的设备,其作用是定量量取CO_2并将其输送到组培箱中。增施器内集成了电源、气动元件、电子电路等设备,对外接口按标准电气规范设计,使用者无需了解其内部结构。 软件子系统用VC++6语言编写而成,用以控制硬件的工作,具有数据采集、数据分析、数据保存、信号输出等功能。原有的数据采集卡驱动程序难以理解,难以应用,使用非常不便。重新编写后的驱动程序采用了面向对象的编程思想,便于模块化编程。软件操作方便,界面功能丰富,便于一般操作人员使用。 该系统的CO_2增施精度较高,主要增施误差来源于CO_2传感器的测量误差,总误差不超过100μL·L~(-1)。文中还研究了采用多个组培箱进行试验和生产时CO_2的增施方法。 CO_2增施系统不仅可用于无糖组培,也可用于温室等设施农业。CO_2的增施原理也可用于其他气体的增施。 (2) 研究了光合速率测量系统。该系统由硬件和软件二部分组成。硬件的主要部分与CO_2增施系统的硬件子系统基本一致,但是对设备的精度和可靠性要求较高,另外增加了部分硬件使气源气压保持衡定。 软件部分具有数据保存、数据统计、数据分析与计算以及图形化数据输出的功能,可将计算结果严格按照时间坐标显示给用户。软件的界面功能特别丰富,用户可轻松改变图形数据的显示位置和大小以获得最佳打印效果。 利用光合速率测量系统,可以对组培苗在任意时间段内的光合作用情况进行计算分析,从而对不同环境条件下组培苗的光合速率进行对比,筛选出对组培苗生长最有


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