Измерение устьичной проводимости листьев с помощью порометра позволяет контролировать водный баланс почвы и растений, оптимизировать водоснабжение растений, использование гербицидов и изучить поглощение озона и загрязняющих веществ из воздуха

1. Устьичная проводимость листьев
Порометры
Теория и методы измерения

2. Устьичная проводимость
 Описывает движение газа через
устьица растений
◦ Растения открывают и закрывают
устьица листьев в ответ на
воздействие окружающей среды
 Проводимость обратно
пропорциональна сопротивлению
◦ 1/resistance

3. Устьичная проводимость
 Является хорошим индикатором недостатка воды в растении
 Многие растения регулируют содержание влаги в них
посредством устьиц (устьичной проводимости)

4. Закон диффузии газов Фика
E Испарение (мол м-2 сек-1)
C Концентрация (мол мол-1)
R Сопротивление (м2 сек мол-1)
L лист
a воздух
aL
aL
RR
CC
E




5. Сопротивление пограничного
слоя листа
Устьичная проводимость листа
rvsCvtCva
rvaCvs

6. Позволяет ли контроль устьичной
проводимости контролировать
водный баланс листьев?
 Воздух в состоянии покоя
(Still air): проводится
контроль сопротивления
пограничного слоя листа
 Движущийся воздух
(Moving air): проводится
контроль устьичной
проводимости
(сопротивления)
Bange (1953)

7. Получение данных об устьичной
проводимости (сопротивлении)
 Проводимость пограничного слоя листа
зависит от скорости ветра. Размера листа и
диффузии газа в нем
 Устьичная проводимость была измерена
порометром

8. Измерение устьичной проводимости :
два типа Порометров
 Динамический - скорость изменения
давления пара в камере, прикрепленной к
листу
 Равновесное состояние – измеряет
скорость потока пара и его градиент
вблизи листа

9. Динамический порометр
 Камера небольших размеров крепится к поверхности листа
 Для просушки воздуха в камере используется дессикант и
насос
 Контролируется время необходимое для достижения
заданного заранее уровня влажности в камере
t
Cv


ΔCv = изменения в концентрации водяного пара
Δt = изменение времени
Устьичная проводимость пропорциональна:

10. Пример динамического порометра компании
Delta T

11. Порометр равновесного состояния
 К листу подсоединяют камеру с заданным диффузионным путем (длина пути
прохождения газа из листьев)
 Проводится измерение давления пара в двух точках диффузионного пути
 Устьичная проводимость рассчитывается из данных о давлении пара и
известного значения проводимости диффузионного пути
 Не требуется насос

12. Порометр равновесного состояния
• К листу подсоединяют камеру с
заданным диффузионным путем
(длина пути прохождения газа из
листьев)
• Проводится измерение
давления пара в двух точках
диффузионного пути
• Устьичная проводимость
рассчитывается из данных о
давлении пара и известного
значения проводимости
диффузионного пути

13. Порометр
равновесного
состояния
производства
Decagon
Devices, Inc.
Модель SC-1

14. Факторы, влияющие на устьичную
проводимость
 Обычно устьица растений закрываются в темноте
 Зажим прибора SC-1 затемняет поверхность листа,
поэтому устьица на нем начинают закрываться
 Листья растения, расположенные в тени, имеют более
низкую устьичную проводимость нежели листья,
расположенные на свету
 В пасмурные дни устьичная проводимость листьев
ниже, чем в солнечные
СВЕТ

15. Факторы, влияющие на устьичную
проводимость
 Высокая и низкая температуры влияют на
фотосинтез в растениях и,
соответственно, на устьичную
проводимость
 Разница в температуре листа и
измерительного датчика влияет на
показания порометра. Данный эффект
может быть скомпенсирован, если
значения температуры датчика и листа
известны
ТЕМПЕРАТУРА

16. Факторы, влияющие на устьичную
проводимость
 Устьичная проводимость листьев увеличивается с ростом
относительной влажности
 Порометры, в которых применяется сушка воздуха, тем
самым могут влиять на устьичную проводимость
 Порометры, в которых допускается рост влажности во
время измерений, тем самым повышают действительное
значение устьичной проводимости
Относительная
влажность

17. Факторы, влияющие на устьичную
проводимость
 Увеличение концентрации углекислого газа
снижает устьичную проводимость
 Углекислый газ от исследователя также может
влиять на показания CO2 could affect readings
УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ
СО2

18. Что дает мне наличие Порометра?
 Контроль водного баланса в почве и растениях
◦ Применение законаФика для определения устьичной
проводимости позволяет определить скорость транспирации
◦ Создание культур, способных расти в засушливых регионах, а
также в регионах почв с большим содержанием соли
 Определение недостатка воды в растениях
◦ Изучение влияния внешних условий
◦ Оптимизация водоснабжения
 Оптимизация поглощения гербицидов
 Изучение поглощения озона и других загрязняющих
веществ из воздуха

19. Реальные примеры применения
порометра равновесного
состояния
 Создание зерновых культур,
устойчивых к засухе
 Изучение влияния введения хитозана
на потребление воды
 Изучение водного баланса в листьях
винограда