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ICS 65.020.01 B 05 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 22152015 苗木抗寒性电阻抗图谱法测定技术规程 2015-11-06 发布 2016-01-01 实施 河北省质量技术监督局 发 布 DB13/T 22152015 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由河北农业大学提出。本标准起草单位：河北农业大学。本标准主要起草人：张钢、邸葆、封新国、钱稷、刘扬、孟昱、向地英、陈段芬、徐成立、田军、李云飞。DB13/T 22152015 1 苗木抗寒性电阻抗图谱法测定技术规程 1 范围 本标准规定了苗木抗寒性电阻抗图谱法测定中样品准备、样品冷冻处理、样品未冷冻处理、样品测试、数据拟合及处理、抗寒性计算的技术要求。本标准适用于电阻抗图谱法测定苗木的抗寒性。2 术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。2.1 电阻抗图谱 将特定的生物细胞或组织放在交流电场中，会产生相应的电阻和电抗，在复平面内电阻和电抗随频率变化形成的曲线即称为电阻抗图谱。2.2 样品失活温度 使样品100%死亡的温度。2.3 失活维持温度 样品保持活性的温度。2.4 胞外电阻率（r e）电流流经植物组织时，在细胞与细胞之间产生的电阻为胞外电阻。胞外电阻乘以样品的横截面积，再除以样品的长度为胞外电阻率，单位 m。2.5 胞内电阻率（r i）电流流经植物组织时，在细胞之内产生的电阻为胞内电阻。胞内电阻乘以样品的横截面积，再除以样品的长度为胞内电阻率，单位 m。2.6 高频电阻率（r）根据样品在高频段所测的电阻值得到相应的高频电阻率。2.7 DB13/T 22152015 2 低频电阻率（r 1）根据样品在低频段所测的电阻值得到相应的低频电阻率。2.8 弛豫时间（）一般意义上而言，处于非平衡态的系统经过一定时间趋于平衡，从不平衡态到平衡态所需要经历的时间间隔，称为弛豫时间。2.9 弛豫时间分布系数（）根据公式=r 11/c 1（式中 c 1为电容）得出。2.10 半致死温度 样本50%死亡的温度。3 操作步骤 3.1 样品准备 3.1.1 样品采集时间 当年8月至次年5月，上午10：00之前。3.1.2 采样标准与处理 选取当年生生长健壮、无病虫害的枝条，阔叶树种选取薄厚均匀一致、无病虫害的叶片、针叶树种选取生长健壮、无病虫害的针叶。样品数量要满足处理温度梯度的要求量。3.1.3 样品保存与运输 样品采集后置于04容器内保存与运输。3.1.4 样品清洗处理 冷冻处理前样品用清水清洗去除表面污染物，再用去离子水清洗3次，洗后用吸水纸吸干水分，分别装入塑料密封袋内，放入04环境中，待用。3.2 样品冷冻处理 3.2.1 处理温度设定 根据苗木不同发育阶段制定相应的冷冻温度，共设79各处理温度梯度，包括：4对照，两个使样品失活温度和两个使样品活性维持温度。具体设定见附表A。3.2.2 样品冷冻处理 将清洗好的样品按处理温度梯度分别装于塑料密封袋中，袋中喷少许去离子水，防止样品过冷。将样品置于冷冻仪器内降温处理，降温速率为46/h，每降至一设定处理温度时保持4h8h，应保持DB13/T 22152015 3 温度恒定（除4外，每个温度梯度上下浮动不超过2），然后置于4冰箱内缓慢解冻12h24h，待测。3.3 样品未冷冻处理 将清洗好的样品置于4冰箱，待测。3.4 样品测试 测试人员需戴乳胶手套，以防污染。3.4.1 测试样品准备 3.4.1.1 枝条选取粗细均匀直径小于5mm，如枝条直径大于5mm，纵向等分，使之每份圆弧半径小于5mm，切取15mm长的茎段。3.4.1.2 阔叶树种叶片选取不含叶脉的均匀4mm10mm长方形叶段，针叶树种选取中段15mm长。3.4.1.3 测试样品切面、切口保持光滑。3.4.2 仪器准备 3.4.2.1 将阻抗仪通过滤波器连接在工频电源上，以消除工频信号中的干扰信号。3.4.2.2 夹具：按Lcur、LpoT、HpoT、HcuR四个相应的电极接口与阻抗仪进行固定。3.4.2.3 电极：长度为200 mm左右，将电极从夹具引入到测量室。3.4.2.4 应用软件：每个阻抗值采集时间小于1.5s，进行软件开路校正、短路校正、负载校正；同时载入测试频点，选择激励源为100mv，测试项目为R-X，统计电阻抗参数的折线图。推荐使用电阻抗测试软件。3.4.3 测试 用Ag/AgCl电极加凝胶，使样品切面与凝胶充分接触，进行开路校正、短路校正、空载测试、样品测试、数据保存、换胶等过程。参考附录B。3.4.4 测定数据导出 导出阻抗仪内已采集到的相应频点对应的阻抗值。3.5 数据拟合及处理 采用LEVM8.06软件拟合原始数据。根据Excel中图谱的弧，采用适当的拟合模型，拟合的参数为电阻R()和R1()，弛豫时间 和弛豫时间分布系数 等；需计算的电阻率为r(m)、r1(m)、re(m)和ri(m)等。3.6 抗寒性计算 3.6.1 冷冻处理样品抗寒性计算 电阻抗图谱参数的变化与抗寒性的关系依据式（1）方程计算：DeAyx C B)(1（1）DB13/T 22152015 4 式中：y EIS参数，m；x 冷冻处理温度，；A 未受冻害时 EIS参数的最高值与受冻害时 EIS参数的最低值的差，m；B 斜率，m/；C 拐点，；D 受冻害时 EIS参数的最低值，m。当 x 时，y D，函数的下渐进线，表示受冻害时 EIS参数的最小值；当 x 时，y A+D，函数的上渐进线，表示未受冻害时 EIS 参数的基础值。应用 SPSS13.0 软件通过计算方程的拐点温度（C 值）表示组织的半致死温度（LT50），估算抗寒性。3.6.2 未冷冻处理样品抗寒性计算 未经冷冻的样品测试方法同上。DB13/T 22152015 5 A A 附 录 A（规范性附录）冷冻处理温度设定 A.1 冷冻处理温度设定见表A.1。表A.1 单位为：8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 阔 叶 树 种 枝 条 4-2-6-10-14-18-25 4-3-7-11-15-20-30 4-3-7-12-16-22-32 4-6-13-20-25-35-45 4-8-14-22-30-38-46 4-8-15-25-35-45-70 4-8-15-25-35-45-70 4-7-14-22-30-40-50 4-5-10-16-25-35-45 4 0-4-8-12-16-24 叶 片 4-2-4-7-11-17-24 4-2-5-8-12-18-25 4-2-5-8-12-18-25 4-3-6-10-15-20-30 针 叶 树 种 枝 条 4 0-5-10-15-20-25 4-1-6-12-18-24-30 4-3-10-16-24-30-40 4-9-18-27-36-45-70 4-9-18-27-36-45-70 4-10-20-30-40-50-80 4-10-20-30-40-50-80 4-7-15-22-32-42-60 4-4-10-15-25-35-45 4-1-6-12-18-24-30 针 叶 4 0-5-10-15-20-25 4-1-6-12-18-24-30 4-3-10-16-24-30-40 4-9-18-27-36-45-70 4-9-18-27-36-45-70 4-10-20-30-40-50-80 4-10-20-30-40-50-80 4-7-15-22-32-42-60 4-4-10-15-25-35-45 4-1-6-12-18-24-30 DB13/T 22152015 6 B B 附 录 B（规范性附录）植物生理学电阻抗测试系统软件使用说明书 B.1 植物生理学电阻抗测试系统软件使用 B.1.1 软件界面 B.1.2 电阻抗测试方法 点击进入系统出现以下对话框，根据情况选择，也可以直接进入主测试界面。单击“确定，进入校正”出现如下对话框，这时开始开路校正。DB13/T 22152015 7 单击“确定”进入下图所示界面 开路校正结束，弹出下图所示对话框 单击“确定，进入短路校正”。如果对开路校正的结果不满意，可以点击“取消，重新校正”按钮，再次进行开路校正。弹出下图对话框，单击“确定”，进入短路校正。短路校正的过程如下图显示。DB13/T 22152015 8 短路校正结束，弹出下图对话框，单击“确定”后，即完成前期的校正过程，将进入测试主界面。DB13/T 22152015 9 主测试界面如下图所示：显示主界面后会提示我们对系统进行相应的配置，主要是测量项目、电源激励的类型、电源激励的大小以及频点文件的读取路径和数据存储的路径。单击“确定”按钮后，进行相应的配置。对植物样品进行测试时，首先要进行空载测试，主要目的是将和植物连接电极的电阻值加入到最后的测量结果中，进行数据处理。达到测量的最理想值。空载测试结束后，单击“确定”按钮，“空载测试”的按钮会由绿色变成红色，如下图所示。DB13/T 22152015 10 在仪器参数设置部分可以对阻抗仪的各种特性进行控制，其中测试项目下拉菜单如下图所示，根据要测试的数据进行相应的选择。本系统还能实现对植物激励源的选择，选择的类型分为电压源和电流源两种。同样还可以对激励源的大小进行设定。对于仪器参数设置中的开路校正、短路校正、ALC 三个按钮是不可以修改的，系统在开始的时候DB13/T 22152015 11 就完成了设置。当测量开始时，ALC 按钮也会变成高亮的状态，表明系统将这三个修正值一同放入到数据采集中进行分析，得出最后的结果。通过测试文件 I/O 部分可以选择导入的频点和测试结果的保存路径。对阻抗仪完成相应的配置后，就可以开始测量样品数据了。数据的结果显示在如下图中。显示分成两种情况，其一为数据显示，其二为图形显示。同时系统可以显示测量结果的次数和测量曲线显示的次数。完成一个样品的测试后系统会显示如下对话框：进行第二个样品测试前先修改保存路径的存储名称，防止新的数据覆盖上一个测试的结果，然后单击“开始测试”，进行第二个样品的测试。如果感觉测试结果不好，需要对系统再次进行开路校正、短路校正、空载校正，然后再进行后续的样品测试。全部测试结束后，单击“结束测试”，退出系统。_
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