[发明专利]一种温室作物氮钾测量微电极及氮钾测量方法

说明书

技术领域

本发明属于温室制造技术领域，特别涉及一种温室作物氮钾测量微电极及测量方法，对温室作物中的氮钾含量进行测量。

背景技术

温室生产的作物，出产量大、需肥量多且土壤肥力消耗高，施肥主要由人工控制，经常会出现氮、钾等主要营养元素比例失调和缺素症状，直接影响作物的产量和品质。有些生产者为了避免缺素问题的发生，过量施用氮、钾肥，不仅造成肥料的浪费和环境污染，而且也会引起作物品质的降低，甚至减产。

传统的作物营养诊断方式都是以生产者经验和实验室常规测试为主。凭经验诊断营养是否丰缺的不足之处是需要到症状比较明显时才能做出判断，而此时可能已经对作物造成了伤害。有些因为肥料过量或不足造成的伤害不可逆转；因此，人工诊断存在主观性和个体差异性，容易发生误诊。实验室常规测试方法主要有叶色卡片法、化学诊断法、肥料窗口施用诊断法和酶学诊断法等，这些传统的测试手段会对作物产生破坏，影响作物生长，而且在取样、测定、数据分析等方面需要耗费大量的人力、物力，时效性差。

微电极测量营养离子浓度快速、方便，如中国专利号为200820228434.7，名称为“一种硝酸根离子选择性微电极”；中国专利号为200820228429.6，名称为“一种铵离子选择性复合微电极”；尹晓明等2009年在《植物营养与肥料学报》第15卷第3期公开的一种双阻铵根离子选择性微电极测定水稻叶片细胞中铵根离子的浓度；贾莉君等2005年在《土壤学报》第42卷第3期公开的一种双阻离子选择性测定活体不结球小白菜叶片细胞中硝酸根离子的浓度；上述这些公开的技术方案的不足之处是只能检测铵根离子或硝酸根离子单一离子的浓度，而由于作物体内同时存在多种离子，其它离子会给选择性电极带来干扰，营养亏缺会引起植株体内营养元素离子发生显著的变化，且营养元素离子浓度之间相互影响明显，所以检测单一离子浓度，无法消除主要干扰离子的影响，无法反应作物真实的营养状况。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷而提供一种温室作物氮钾测量微电极，可以同时测量作物体内微小区域硝酸根离子、铵根离子和钾离子的浓度。本发明的另一目的是提供温室作物氮钾测量方法，采用所述微电极快速、高精度地检测作物微小区域的氮、钾含量。

本发明温室作物氮钾测量微电极采用的技术方案是：多管微玻璃管是由四根微玻璃管轴向平行地紧密形成，下端拉制成锥形，多管微玻璃管的第一、第三、第四根微玻璃管内的下端锥端处分别充有硝酸根离子敏感剂、铵根离子敏感剂、钾离子敏感剂，第二根微玻璃管内整个充有参比内充液，硝酸根离子敏感剂、铵根离子敏感剂、钾离子敏感剂上部液面相连地分别充有硝酸根离子内充液、铵根离子内充液、钾离子内充液；硝酸根离子内充液、参比内充液、铵根离子内充液、钾离子内充液中分别插有硝酸根离子信号线、参比信号线、铵根离子信号线、钾离子信号线；各所述信号线分别从多管微玻璃管外部伸入且通过密封胶固定连接多管微玻璃管的上口；硝酸根离子信号线、铵根离子信号线、钾离子信号线分别连接高阻微电极放大器第二通道输入端，参比信号线连接同一台高阻微电极放大器第一通道输入端。

本发明温室作物氮钾测量微电极的测量方法采用的技术方案是：先将多管微玻璃管的下端锥端插入温室作物待测部位，在硝酸根离子信号线、铵根离子信号线（11）、钾离子信号线分别与参比信号线之间产生硝酸根离子浓度信号电压V1、铵根离子浓度信号电压V2、钾离子浓度信号电压V3；再利用公式分别计算出各离子浓度：

lg（硝酸根离子浓度）＝k11×V1 + k12×V2 + k13×V3 + e11 + e12 + e13； （1）      

lg（铵根离子浓度）＝k21×V1 + k22×V2 + k23×V3 + e21 + e22 + e23；   （2）

lg（钾离子浓度）＝k31×V1 + k32×V2 + k33×V3 + e31 + e32 + e33；     （3）