專利名稱：植物葉片中揮發氨的收集裝置及其檢測方法
技術領域：
本發明涉及植物葉片氨揮發技術領域，特別是涉及一種植物單一葉片中揮發氨的收集裝置及其檢測方法。
背景技術：
越來越多的研究者認識到，大氣中的氨已經成為大氣污染物的一個重要組成部分。隨著大氣氨濃度的提高，經由降雨等形式進入土壤和水體的氨量增加，也是造成土壤酸化和水體富營養化的因素之一。同時，氨氣還對陸地生物多樣性和穩定性具有破壞作用。一般認為農業生產是大氣氨污染的主要來源，如畜禽養殖場和施用化學氮肥。近年來，有關植物也是潛在大氣氨污染源的問題引起了人們的關注。許多研究發現，植物地上部分的氮素累積量并不是隨著植物的持續生長而不斷增加，而是在到達一定階段后就開始減少。作物葉片中的氮素除了可以進行循環再利用外，也可以通過氨氣揮發的形式損失掉。因此，植物葉片氨揮發可能是其生長后期氮素積累量降低的原因之一，其數量大小將對植物氮肥利用率的高低產生直接影響。因此，植物葉片氨揮發量及其影響因素的研究對于合理施肥、提高氮肥利用效率、減少氮肥損失有實際應用價值。為了更好地研究植物葉片氨揮發量對其植物各方面的影響，需要開發研究一種合理、簡單的氨揮發收集裝置及其測定技術。目前，測定植物氨揮發的方法主要有微氣象法和密閉生長箱法。微氣象法可直接對試驗區域上方空氣采樣測定，但要求試驗區域面積較大，一般在Ihm2以上，且需要高精密儀器測定風速、溫度和大氣氨濃度的變化。因此，該方法主要用于田間大型生態區域的氣體動態研究，但儀器的價格較昂貴，不適合大量的研究工作。密閉箱法則是將被測植物放置在一個密閉裝置中，用置換氣體的方法采集植物釋放的氨，該法相對簡便易行，是目前研究植物葉片氨揮發的常用方法。但具體操作中因實驗需要考慮土壤、植物莖組織等對葉片氨氣揮發量的影響。以上兩種方法只能在多株或單株水平上進行測定，不能測定單一葉片的氨揮發量，其針對性不強。

發明內容
本發明要解決的技術問題是:針對目前現有測定植物氨揮發技術中存在的不足之處，本發明提供一種植物單一葉片中揮發氨的收集裝置及其檢測方法。本發明技術方案采用了新型的葉片氨氣揮發收集裝置，填補了單一葉片氨氣揮發量不能測定的空白，排除了植物(煙株)根部土壤和頸部等自身因素和風速、溫度、大氣氨濃度等自然因素對測定結果的影響；并且所用設備價格便宜，操作簡單，可以有針對性的測定和分析單一葉片在不同生長時期的氮素轉運狀態。為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是:
本發明提供一種植物葉片中揮發氨的收集裝置，所述收集裝置包括充氣泵，玻璃導管，除氨瓶，薄膜袋，吸收(氨氣)瓶和緩沖 瓶，薄膜袋內密封有待測植物葉片，充氣泵通過玻璃導管與除氨瓶相連接，除氨瓶通過玻璃導管與薄膜袋相連接，薄膜袋與吸收瓶通過玻璃導管相連接，吸收瓶與緩沖瓶通過玻璃導管相連接。根據上述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，所述吸收瓶為2 3個，吸收瓶之間串聯連接。根據上述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，所述充氣泵為微型充氣泵；所述除氨瓶或吸收瓶均為采用玻璃材質制成。根據上述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，所述除氨瓶中裝有濃度為0.3 0.5mo I.I71的硫酸溶液。根據上述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，所述吸收瓶中裝有濃度為0.003
0.005 mo I.Γ1的硫酸溶液。一種利用上述收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法包括以下步驟:
a、首先將待測植物的單一葉片采用薄膜袋進行密封；
b、然后利用充氣泵將空氣通過玻璃導管通入內部裝有濃度為0.3 0.5 mo 1-Γ1硫酸溶液的除氨瓶中，經過除氨瓶，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管送入薄膜袋內，薄膜袋內植物葉片揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；
d、步驟c中帶出的 含有氨氣的空氣通過玻璃導管進入吸收瓶中，通過吸收瓶內裝有的濃度為0.003 0.005mol.L—1硫酸溶液進行吸收，氨氣轉化為NH4+進行收集；
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管進入緩沖瓶，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。根據上述利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，步驟b中硫酸溶液的濃度為0.5 mo I.Γ1 ;步驟d中硫酸溶液的濃度為0.005mol.L'根據上述利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，步驟d中所述吸收瓶為2 3個，吸收瓶之間串聯連接。根據上述利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述除氨瓶或吸收瓶均為采用玻璃材質制成。根據上述利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，步驟a中所述充氣泵為微型充氣泵。本發明的積極有益效果:
1、本發明技術方案采用了新型的葉片氨氣揮發收集裝置，填補了單一葉片氨氣揮發量不能測定的空白，排除了植物(例如煙株)根部土壤和頸部等自身因素和風速、溫度、大氣氨濃度等自然因素對測定結果的影響；并且所用設備價格便宜，操作簡單，可以有針對性的測定和分析植物單一葉片在不同生長時期的氮素轉運狀態。2、本發明技術方案主要是針對煙葉氨氣揮發進行收集、檢測，特別是針對單一煙葉不同時期氨氣揮發量的檢測。3、因為植物煙葉相關酶活性、營養物質含量、營養物質轉移等營養代謝的研究均以葉片為研究對象，因此本發明針對測定單一葉片在對應時間的氨氣揮發量，對于煙葉乃至植物葉片氮素營養的代謝和轉移具有重要意義。所以，本發明對于不同葉齡或不同生長狀態的煙葉都有很強的針對性，并且該裝置的價格便宜，操作簡單。4、本發明技術方案克服了現有技術中的主要缺點有:1)填補了植物單一葉片氨氣揮發量不能測定的空白；2)不用考慮風速、溫度和大氣氨濃度等因素對測定結果的影響；3)排除了植物(煙株)根部土壤和頸部氨氣揮發等對測定結果的影響；4)所用設備價格便宜，操作簡單；5)可以有針對性的測定和分析植物單一葉片在不同生長時期的氮素轉運狀態。


:
圖1本發明植物葉片中揮發氨收集裝置的結構示意圖。圖1中，I為充氣泵,2為玻璃導管,3為除氨瓶,4為薄膜袋,5為吸收瓶,6為緩沖瓶，7為待測植物葉片。
具體實施方式
:
以下結合實施例進一步闡 述本發明，但并不限制本發明的內容。實施例1:
參見附圖1，本發明植物葉片中揮發氨的收集裝置，包括微型充氣泵1，玻璃導管2，除氨瓶3，薄膜袋4，吸收(氨氣)瓶5和緩沖瓶6，薄膜袋4內密封有待測植物葉片7，微型充氣泵I通過玻璃導管2與除氨瓶3相連接，除氨瓶3通過玻璃導管2與薄膜袋4相連接，薄膜袋4與吸收瓶5通過玻璃導管2相連接，吸收瓶5與緩沖瓶6通過玻璃導管2相連接；本實施例中設有兩個吸收瓶5，兩個吸收瓶5之間通過玻璃導管2串聯連接。利用本實施例收集裝置進行收集植物葉片中揮發氨的操作流程為:首先將空氣利用微型充氣泵I通過玻璃導管2通入除氨瓶3中，經過除氨瓶3除去空氣中的氨氣；除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入內部密封有待測植物葉片7的薄膜袋4內，薄膜袋4內植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入吸收瓶5中，通過吸收瓶5吸收氨氣轉化為NH4+進行收集；吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶5中收集NH4+的濃度。實施例2:與實施例1基本相同，不同之處在于:
采用的充氣泵I為微型充氣泵；所述薄膜袋4為聚乙烯薄膜袋；除氨瓶3或吸收瓶5均為采用玻璃材質制成；除氨瓶3中裝有濃度為0.3 0.5 mo 1-Γ1的硫酸溶液；吸收瓶5中裝有濃度為0.003 0.005 mo I.Γ1的硫酸溶液。實施例3:與實施例1基本相同，不同之處在于:
采用的充氣泵I為微型充氣泵；所述薄膜袋4為聚乙烯薄膜袋；除氨瓶3或吸收瓶5均為采用玻璃材質制成；吸收瓶5由三個組成，三個吸收瓶5之間通過玻璃導管2串聯連接；除氨瓶3中裝有濃度為0.3 0.5 mo I.Γ1的硫酸溶液；吸收瓶5中裝有濃度為0.003
0.005 mo I.Γ1的硫酸溶液。實施例4:
參見附圖1，一種利用上述實施例2的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法的詳細步驟如下:
a、首先將待測植物的單一葉片采用聚乙烯薄膜袋4進行密封；
b、然后利用微型充氣泵I將空氣通過玻璃導管2通入內部裝有濃度為0.5 mo 1-Γ1硫酸溶液的除氨瓶3中，經過除氨瓶3，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入聚乙烯薄膜袋4內，聚乙烯薄膜袋4內待測植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；
d、步驟c中帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入兩個串聯的吸收瓶5中，通過吸收瓶5內裝有的濃度為0.005mol.I71硫酸溶液進行吸收氨氣,轉化為NH4+進行收集;
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。實施例5:
參見附圖1，一種利用上述實施例2的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法的詳細步驟如下: a、首先將待測植物的單一葉片采用聚乙烯薄膜袋4進行密封；
b、然后利用微型充氣泵I將空氣通過玻璃導管2通入內部裝有濃度為0.4 mo 1-Γ1硫酸溶液的除氨瓶3中，經過除氨瓶3，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入聚乙烯薄膜袋4內，聚乙烯薄膜袋4內待測植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；
d、步驟c中帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入兩個串聯的吸收瓶5中，通過吸收瓶5內裝有的濃度為0.004mol.I71硫酸溶液進行吸收氨氣,轉化為NH4+進行收集;
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。實施例6:
參見附圖1，一種利用上述實施例2的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法的詳細步驟如下:
a、首先將待測植物的單一葉片采用聚乙烯薄膜袋4進行密封；
b、然后利用微型充氣泵I將空氣通過玻璃導管2通入內部裝有濃度為0.3 mo 1-Γ1硫酸溶液的除氨瓶3中，經過除氨瓶3，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入聚乙烯薄膜袋4內，聚乙烯薄膜袋4內待測植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；
d、步驟c中帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入兩個串聯的吸收瓶5中，通過吸收瓶5內裝有的濃度為0.003mol.I71硫酸溶液進行吸收氨氣,轉化為NH4+進行收集;
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。實施例7:
參見附圖1，一種利用上述實施例3的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法的詳細步驟如下:
a、首先將待測植物的單一葉片采用聚乙烯薄膜袋4進行密封；
b、然后利用微型充氣泵I將空氣通過玻璃導管2通入內部裝有濃度為0.4mol.L—1硫酸溶液的除氨瓶3中，經過除氨瓶3，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入聚乙烯薄膜袋4內，聚乙烯薄膜袋4內待測植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；
d、步驟c中帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入三個串聯的吸收瓶5中，通過吸收瓶5內裝有的濃度為0.005mol.I71硫酸溶液進行吸收氨氣,轉化為NH4+進行收集;
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。實施例8:
參見附圖1，一種利用上述實施例3的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，所述檢測方法的詳細步驟如下:
a、首先將待測植物的單一葉片采用聚乙烯薄膜袋4進行密封；
b、然后利用微型充氣泵I將空氣通過玻璃導管2通入內部裝有濃度為0.5mol.L—1硫酸溶液的除氨瓶3中，經過除氨瓶3，除去空氣中的氨氣；
C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管2送入聚乙烯薄膜袋4內，聚乙烯薄膜袋4內待測植物葉片7揮發的氨氣通過送入的空氣帶出；` d、步驟c中帶出的含有氨氣的空氣通過玻璃導管2依次進入三個串聯的吸收瓶5中，通過吸收瓶5內裝有的濃度為0.004mol.I71硫酸溶液進行吸收氨氣,轉化為NH4+進行收集;
e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管2進入緩沖瓶6，處理后排空；
f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。
權利要求
1.一種植物葉片中揮發氨的收集裝置，其特征在于:所述收集裝置包括充氣泵，玻璃導管，除氨瓶，薄膜袋，吸收瓶和緩沖瓶，薄膜袋內密封有待測植物葉片，充氣泵通過玻璃導管與除氨瓶相連接，除氨瓶通過玻璃導管與薄膜袋相連接，薄膜袋與吸收瓶通過玻璃導管相連接，吸收瓶與緩沖瓶通過玻璃導管相連接。
2.根據權利要求1所述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，其特征在于:所述吸收瓶為2 3個，吸收瓶之間串聯連接。
3.根據權利要求1所述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，其特征在于:所述充氣泵為微型充氣泵；所述除氨瓶或吸收瓶均為采用玻璃材質制成。
4.根據權利要求1所述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，其特征在于:所述除氨瓶中裝有濃度為0.3 0.5 mo I.Γ1的硫酸溶液。
5.根據權利要求1所述的植物葉片中揮發氨的收集裝置，其特征在于:所述吸收瓶中裝有濃度為0.003 0.005 mo I.Γ1的硫酸溶液。
6.一種利用權利要求1所述的收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟: a、首先將待測植物的單一葉片采用薄膜袋進行密封； b、然后利用充氣泵將空氣通過玻璃導管通入內部裝有濃度為0.3 0.5 mo 1-Γ1硫酸溶液的除氨瓶中，經過除氨瓶，除去空氣中的氨氣； C、將步驟b除去氨氣后的空氣通過玻璃導管送入薄膜袋內，薄膜袋內植物葉片揮發的氨氣通過送入的空氣帶出； d、步驟c中帶出的含有 氨氣的空氣通過玻璃導管進入吸收瓶中，通過吸收瓶內裝有的濃度為0.003 0.005mol.L—1硫酸溶液進行吸收，氨氣轉化為NH4+進行收集； e、吸收氨氣后的空氣通過玻璃導管進入緩沖瓶，處理后排空； f、最后利用連續流動分析儀測定吸收瓶中收集NH4+的濃度。
7.根據權利要求6所述的利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，其特征在于:步驟b中硫酸溶液的濃度為0.5 mo I.Γ1 ;步驟d中硫酸溶液的濃度為0.005mol.L'
8.根據權利要求6所述的利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，其特征在于:步驟d中所述吸收瓶為2 3個，吸收瓶之間串聯連接。
9.根據權利要求6所述的利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，其特征在于:所述除氨瓶或吸收瓶均為采用玻璃材質制成。
10.根據權利要求6所述的利用收集裝置檢測植物葉片中揮發氨的方法，其特征在于:步驟a中所述充氣泵為微型充氣泵。
全文摘要
本發明公開了一種植物葉片中揮發氨的收集裝置及其測定方法。收集裝置包括充氣泵、玻璃導管、除氨瓶、薄膜袋、吸收瓶和緩沖瓶，薄膜袋內密封有植物葉片，充氣泵通過玻璃導管與除氨瓶連接，除氨瓶通過玻璃導管與薄膜袋連接，薄膜袋與吸收瓶通過玻璃導管連接，吸收瓶與緩沖瓶通過玻璃導管連接。將空氣利用充氣泵通過玻璃導管通入除氨瓶除去氨氣；通過導管送入薄膜袋內，葉片揮發的氨氣由送入的空氣帶出；通過導管進入吸收瓶氨氣轉化為NH4+收集；最后測定NH4+的濃度。本發明填補了單一葉片氨氣揮發量不能測定的空白，排除了植物自身因素、自然因素對測定結果的影響；可有針對性的測定和分析植物單一葉片在不同生長時期的氮素轉運狀態。
文檔編號G01N1/22GK103245536SQ201310149840
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月26日 優先權日2013年4月26日
發明者楊鐵釗, 武云杰, 楊丙釗, 張小全, 殷全玉 申請人:楊鐵釗