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光合觀測的重要條件——緩沖瓶的制作與使用
關(guān)于緩沖瓶的制作和使用
在田間測量植物葉片光合速率的過程中，我們通常是以大氣中的CO2濃度作為參考（對照），通過比較大氣經(jīng)過葉片前和后時，其中的CO2濃度變化差值來計算得到Pn值的。這就需要一個濃度穩(wěn)定的CO2氣體來源（試驗用氣）。這是測定Pn值的*的實驗條件。這一條件的好壞會直接影響到測量結(jié)果的誤差大小。
解決的方法是從工業(yè)氣體供應(yīng)商處購買鋼瓶裝的壓縮空氣（類似醫(yī)院里的大氧氣瓶）。但這種方式不僅增加了試驗成本，同時增加了田間操作的難度。因為這種規(guī)格的瓶子體積大，重量重。在田間不具備可操作性。所以，通常大家都采取自制一個“緩沖瓶"的方法來代替鋼瓶。將緩沖瓶內(nèi)的氣體作為試驗用氣。當(dāng)緩沖瓶內(nèi)的CO2濃度變化幅度在1-2ppm/5min之內(nèi)時，可視為CO2氣體濃度相對穩(wěn)定，滿足試驗的要求。
緩沖瓶的工作原理是利用瓶內(nèi)相對密閉的空間和氣體的自然擴(kuò)散運(yùn)動來使得瓶內(nèi)各部氣體相互混合，制造出CO2濃度相對均衡和穩(wěn)定的試驗用氣。
本文意在對制作“緩沖瓶"的制作及正確使用做一些介紹。
一 緩沖瓶的制作方法：
1 材料：
大的桶裝水水桶或?qū)嶒炇页Ｓ玫恼麴s水桶（任何容積大于20L，內(nèi)部干燥且開口較小的容器均可），膠帶，剪刀，軟管。
2方法：
1.首先將桶內(nèi)部干燥，
2.用膠帶把瓶口封好，
3.用剪刀在膠帶上戳一個小洞，
4.將儀器隨帶的軟管一端插入瓶中，并使軟管端口懸于瓶桶的中部。
5.再用膠帶把軟管在桶口處與桶體固定成一體，防止軟管脫落。
6.不要將開口*封閉。要保證外部空氣可以進(jìn)入瓶內(nèi)，防止瓶內(nèi)因使用時的不斷抽氣而出現(xiàn)真空。
制作好的“緩沖瓶"如圖1，其封口處如圖2.
二 緩沖瓶的使用方法：
1放置位置：
緩沖瓶在使用時要遠(yuǎn)離一切CO2源，如實驗員本人、馬路、人群、車輛等；緩沖瓶要放在上風(fēng)口位置；特別注意緩沖瓶要隨著實驗者移動，避免出現(xiàn)軟管脫離了緩沖瓶的現(xiàn)象。
三 緩沖瓶效果評估：
用這樣一個簡單的裝置就可以達(dá)到實驗氣體相對穩(wěn)定嗎？我們來檢驗一下。方法如下：
將緩沖瓶與所購光合儀（例如：Yaxin-1102便攜式光合蒸騰儀）接好，確保軟氣路管的金屬接頭與儀器安裝緊密。
打開儀器，預(yù)熱后進(jìn)入CO2測量模式或是直接觀察CO2濃度初始值的模式。
在10-20分鐘后，觀察儀器上CO2濃度的讀數(shù)，如果在5分鐘的時間內(nèi)CO2濃度讀數(shù)在1-2ppm之間變化。我們就認(rèn)為符合了實驗條件，可以開始測量了。如下圖：
通過上圖可以看出，緩沖瓶內(nèi)氣體的CO2濃度5min僅在1ppm內(nèi)波動，緩沖效果較佳，可以認(rèn)為緩沖瓶內(nèi)的氣體是穩(wěn)定的，足以控制測量誤差，滿足實驗要求。當(dāng)然，在田間的自然條件下并不是每一次都能有如此理想的效果。
有一點要注意，緩沖瓶中的CO2濃度一定是隨大氣中CO2濃度波動而變化的。我們要盡可能避免緩沖瓶周圍的CO2濃度因人為的原因而出現(xiàn)劇烈波動。我們每側(cè)一組光合值所需時間在5分鐘以內(nèi)，所以長期持續(xù)而緩慢的變化對測量結(jié)果的影響可以忽略。
“緩沖瓶"是一個制作簡單，成本經(jīng)濟(jì)，效果良好的光合測量的輔助但重要的工具。
北京雅欣理儀科技有限公司
2018年12月9日