植物病害快速诊断仪的功能及传感机理.docx

植物病害快速诊断仪的功能及传感机理国外对利用电、声、光等多种原理早期诊断植物病害开展了广泛的探索研究，但都未达实用水平。其中以植物电生理学的研究最活跃。进入80年代以后，有关研究更趋活跃。国内主要集中在医学和植物生理学领域。然而植物病理学领域的电生理研究，资料较少。综合已有研究成果,基本是基于电阻、电势等方面的原理。由于电阻相关因素太多；电势容易遭受周围环境各种干扰，特点是灵敏度差、分辨率低、无法便携，因此实用化目标没能实现首次基于电容阻抗变化的原理研究成便携式多种功能植物病害快速诊断仪。植物病害快速诊断仪功能有：1 .它对处于包括细胞膜透性异常期以后所有发病时期的发生在各种植物上的根、茎、叶、花、果实的病斑可开展病害有无、位置、大小、病期的测试。对处于未现症的绝大部分多数非传染性病害病斑和传染性病害如干腐病等隐蔽部位已显症病斑有100%的准确率。各种检测一致证明：安康正常植物组织测值范围在0510nf;显症发病组织在1601020*0nf（盛病区）或（TlIonf（干缩区）。对压伤、灼伤、冻伤可即刻显示。2 .大于3倍正常组织的示值可做为植物病害早期诊断的潜育期指标:抗病强的植株其值在病部/健0部交界处跃变，而抗病力弱的植株有明显的过渡值,从51（16010nf,具过渡值的宽窄从01530Omm的范围内都出现过，这一过渡带不显症。后期潜育区可显微检到菌丝和分离培养出病原体。3 .在植物抗寒、抗热、抗药、抗病特性快速定量测试方面显示美好前景，目前可做为大批试样快速预选的参考指标。植物病害诊断仪具有如此高的灵敏度和分辨率，完全基于它先进的信息传感机理）植物电容。目前国内外以电生理学技术研究植物病害的探测，都是依据细胞膜透性的改变是导致生物病害最早可查觉的异常变化这一公认科学理论从电阻角度设计的，即把膜透性改变的结果细胞液电解质增加而引起的电阻下降或电导上升做为传感器信息转换的原理。而电解质的渗漏量到达一定的检测下限浓度要有一段时间，而且平衡的速率受多种因素控制,因此据此设计的仪器干扰因素多、分辨率低、示值不稳。因此，如果植物病害快速诊断仪的传感原理与过去的仪器原理一样,就不会出现即时显示压伤、灼伤、冻伤等新功能。依上述电容传感原理设计的植物病害快速诊断仪到达予期各项先进的技术指标。发病、安康组织差异达2110倍，对潜育病斑的有效性、测值的高度稳定性等都证实其传感原理的真实性。植物组织具有电容特征，它起源于具有双电层构造的细胞膜。不同种类的植物、不同器官的其电容值略有不同。电容大小与细胞膜状态关系很大。病变状态下其电容值急剧缩小，无细胞构造的溶液不具有电容。因此可做植物病变信息转换的原理。以电容转换原理研制的植物病害诊断仪技术性能优越，而电导、电阻、电势转换原理的仪器性能在许多方面很不理想。通过上万次科研和生产实用，取得予期明显的效益。有关机理的数理论证工作还欠深入，最后应给出细胞膜电位状态与植物安康状况之间的数量方程式及相应合理的量纲。