茶樹葉片臨界凍害的表征與測試研究.pdf

1、基于逆溫氣流擾動的進口和國產(chǎn)機械化防霜裝備，在我國茶園中初步示范應用?？刂圃擃惙浪b備的關(guān)鍵是判定茶樹葉片發(fā)生臨界凍害的時機，可選擇臨界凍害溫度作為主控參數(shù)，但目前尚無確定臨界凍害溫度的有效方法，且它隨環(huán)境因子的變化而變化。因此，本研究在國家863計劃課題和國家自然科學基金項目的資助下，以茶樹葉片為對象，研究一種用于表征植物發(fā)生臨界凍害的方法，并設計用于表征植物臨界凍害的測試系統(tǒng)，對氣流擾動防霜控制具有重要意義。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:

2、
　　(1)低溫脅迫下茶樹葉片電信號測試及響應
　　通過建立低溫脅迫下茶樹葉片電信號測試系統(tǒng)，試驗分析在低溫脅迫下福鼎大白和茂綠兩種茶樹葉片阻抗、電容、電阻和電抗等四個電信號隨著溫度降低的動態(tài)響應特征。結(jié)果表明:當氣流速度為0 m/s和空氣濕度低于70％時，隨著處理溫度從2.0℃降低到-8.0℃，四種電信號均具有一定的響應特征。其中，隨著溫度的降低，茶樹葉片的阻抗和電阻隨著處理溫度的降低而增大;葉片的電抗呈現(xiàn)基本不變-驟降谷

3、底-快速增大的趨勢，且兩種茶樹葉片的電抗出現(xiàn)谷底響應的溫度點分別為:-6.6℃和-4.0℃;特別地，福鼎大白和茂綠的兩種茶樹葉片電容在某個溫度點出現(xiàn)1個突變尖峰，該尖峰溫度同樣分別為-6.6℃和-4.0℃。因此，葉片電抗谷底響應和電容尖峰響應特征明顯。
　　(2)茶樹葉片電信號響應特征與生理特性關(guān)聯(lián)分析
　　在不同低溫處理下，測試分析兩種茶樹葉片相對電導率和細胞傷害率的隨溫度變化的特征，通過擬合Logistic方程，并進行回

4、歸分析，確定兩種茶樹的低溫半致死溫度LT50，并分析茶樹葉片細胞傷害率的拐點溫度與茶樹葉片電信號響應溫度點的關(guān)系。結(jié)果表明:福鼎大白和茂綠的低溫半致死溫度分別為:-10.68℃和-4.20℃，葉片細胞傷害率的拐點溫度分別為-6.0℃和-4.0℃?？捎萌~片出現(xiàn)電容和電抗特征響應時的溫度來表征植物的耐寒性;細胞傷害率拐點溫度與電抗谷底響應和電容尖峰響應時的溫度基本一致，其中福鼎大白的細胞傷害率為82.21％，茂綠的細胞傷害率為77.93％，

5、均達到較高水平，說明茶樹葉片電抗谷底響應和電容尖峰響應均可在某種程度上用于表征其臨界凍害。
　　(3)不同環(huán)境因子下的茶樹葉片電信號響應特征
　　茶樹葉片臨界凍害溫度隨著環(huán)境因子的變化而改變，通過人工實現(xiàn)自然界霜凍天氣降溫過程，模擬不同氣流速度和空氣濕度兩個環(huán)境因子，試驗研究茶樹葉片電容和電抗電信號與環(huán)境因子的相互關(guān)系。結(jié)果表明:在一定的空氣濕度下，福鼎大白葉片電抗響應隨著溫度的降低而增大，但是隨著其它環(huán)境因子改變，其變化不

6、明顯;葉片電容突變尖峰時的溫度，隨空氣濕度和氣流速度的變化而明顯移動。故茶樹葉片的電容尖峰響應更適于表征其臨界凍害。
　　(4)茶樹葉片臨界凍害的測試系統(tǒng)設計
　　基于電容特征尖峰對應的空氣溫度，設計并初步開發(fā)了茶樹葉片臨界凍害的測試系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件由微控制器、電容測量電路、溫度傳感器、鍵盤和顯示模塊等組成;軟件包括參數(shù)測量、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)刪除等功能。設計了LC振蕩電路、分頻和V/F轉(zhuǎn)換等電路，并進行了調(diào)試與性能標定