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水培环境下的作物养分吸收多参数检测系统研究

文献类型： 中文期刊

作者： 冯小鼎 1 ; 王成 1 ; 金晓彤 1 ; 董宏图 1 ; 罗斌 1 ; 王晓冬 1 ;

作者机构： 1.北京市农林科学院智能装备技术研究中心;广西大学机械工程学院

关键词： 离子选择电极;耗竭曲线法;动力学特征参数;Michaelis-Menten方程;数据采集

期刊名称： 中国农业科技导报

ISSN： 1008-0864

年卷期： 2023 年 25 卷 008 期

页码： 106-114

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 在水培环境下对植物根系养分吸收的动力学主要利用耗竭曲线和系列含量法进行研究,而依靠人工间隔性的采样过程不但耗费人力而且影响效率.为解决这一问题,利用离子选择电极和图像传感器分别测定植物根系在水培环境下养分吸收时的离子含量和根系表面积,结合Michaelis-Menten方程获得植物动力学特征参数;系统硬件以STM32F407ZGT6微处理器作为主控单元,给出具有精密电化学传感器接口的信号调理与数据采集电路;在上位机系统中完成数据通讯、校准以及建模处理等.经测试表明,溶液校准后不同价态离子的能斯特斜率转换率分别在80%或90%以上;该系统与WinRHIZO获得的根系表面积相比,2组数据的线性相关性为0.97.该系统能够稳定的获取植株全根系的吸收临界浓度(Cmin)、最大吸收速率(Imax)、米氏常数(Km)等特征多参数,可为农作物营养的科学研究及水培环境下的养分吸收监测提供技术支撑.

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