材料和试剂

Parafilm M（Bemis，目录号：PM996）
不锈钢皮下注射针21 G 1½“（Terumo Medical，目录号：8AN2138R1）
Union-1/16“PEEK（Interchim，目录号：869290）
锁环（Ark-Plas Products，目录号：LEX66-PP0）
螺纹公Luer连接器10-32 UNF（Ark-Plas Products，目录号：LGX74-PP0）
增强PVC柔性管（RS组件，目录号：440-874）
RS Pro黑尼龙不可剥离电缆扎带，300 x 4.8 mm（RS组件，目录号：233-487）
4路Luer Lock Stopcock，Male-Male-Female（Cole-Parmer，目录号：EW-30600-04）
不锈钢高质量单刃刀片（例如，Mure＆amp; Peyrot，目录号：144.3）
尼龙软管夹（RS Components，目录号：291-587）
切割盘（RS Components，目录号：448-7439）
HSS钻头，直径为0.8mm（例如，RS组件，目录号：457-651）

注意：大多数零件可从实验室设备供应商处获得。

设备

高分辨率数据记录仪（例如，，Campbell Scientific，型号：CR1000）
压力传感器30Psi（Honeywell International，目录号：26PCDFA6D）
稳定电源12V DC（例如，，Traco Power，目录号：TML 20212C）
手持式司机

程序

在切割杆的远端（即，压力计）处直接连接压力传感器允许定量测量压力，但是以去除工厂的上部为代价。通过不锈钢皮下注射针将清除压力传感器连接到木质部的另一种方法，较少的干扰但仍然是侵入性的（即，点压力传感器），2007; Thitithanakul，2012，见图1）。后者允许植物功能（例如，/或蒸腾）继续并且沿着水柱在不同高度记录压力。木质部汁液压力通过连接到记录输出信号（正或负）的数据记录器的压力传感器来测量。传感器和木质部之间的连接必须使用Parafilm完美密封，以准确估计压力。

图1.葡萄树植物的远端部分（葡萄种植葡萄种植专家，格拉纳克），显示三种不同仪器的实例。从底部到顶部，茎干度测定仪PSY-1，点压力传感器和压力表。

传感器的准备（图2）
将压力传感器（＃1图2）的螺纹端（10-32 UNF）和带有Parafilm的公Luer连接器（＃3图2）包起，并拧入联合1/16“（＃2）的两端图2）。将Luer锁（＃4图2）放在公Luer连接器上。用去离子脱气水填充传感器以除去所有气泡。

图2.传感器的不同部件和组装。压力传感器（1），联合1/16“（2），公鲁尔连接器（3）和鲁尔锁（4），点压力传感器（5）和压力表（6）。

压力表（＃6图2）
将3厘米长的接头管连接到4路旋塞阀。用石蜡膜包裹茎的远端感兴趣的区域，用锋利的刀片在水下切割茎2-3次。使用刀片去除超过1厘米的树皮和形成层，并立即将切割端插入适配器管中，并用套环拧紧。使用去离子水和脱气水填充整个系统以使用注射器去除所有气泡。
点压力传感器（＃5图2和3）

使用小盘，轻轻地从不锈钢皮下注射针（21 G 1½“;＃1-2图4）的底部2.0厘米处切开，并将针切割成2.1厘米。取下所有倒钩，并确保针头没有使用较小直径的针塞住。钻一个距离拉链领带1厘米远的针的确切直径的孔。将针插入孔中并用Parafilm包裹基底2.0厘米（＃3图4）。
使用钻头（针对21 G 1 1/2“针直径为0.8 mm）钻一根针头直径的孔。穿过木质部，然后用去离子水清洗。将先前装有水的不锈钢皮下注射针插入孔中。针的缺口必须位于木质部内（图3）。用扎带紧固针。

图3.插入葡萄园的点压力传感器。框架说明了茎的横截面，并显示了将针插入茎木质部。

图5.点压力传感器的连接。一旦插入的针头被去离子和脱气的水（1）填充，传感器就被拧到针（2,3）上。

传感器的连接（图5）
用去离子脱气水填充压力传感器和插入针头（＃1图5），并将它们拧在一起（＃2图5）。将压力传感器连接到数据采集器，具有稳定的10或12 V（D.C）输入电压。

数据分析

每个压力传感器与大气压力有轻微偏差。因此，建议在任何时间之前测量短时间内的输出信号（偏移U 0 ）（例如，，以及数据记录器的5-10次测量）测量（校准或连接压力传感器到植物的木质部）。
可以使用压力计进行校准，以测量26PCFFA6D传感器沿着传感器的正常工作范围（例如，30 Psi [ ca。 0.2 MPa]）的输出信号;图6）。输出张力（U ）取决于输入张力（中的U ）和传感器的校准系数。因此，如果中的U 在实验中不稳定（例如，长期的电池供应），则应该被归一化。

图6.传感器的校准。压力取决于记录张力U ，输入张力恒定（U = 12V）。
因此压力等于：

其中，P是压力（kPa），U输出是以mV为单位的输出信号，U 0 是以mV为单位的偏移量，k为传感器的校准系数，单位为kPa mV -1 和α，U cal之间的比例（校准期间的输入张力）和中的U 。
校正温度对输出信号的影响 U 受到温度的影响，导致在闭合传感器（橙线图7）和连接到切除植物的传感器的10-20℃范围内的表观压力变化3.5kPa < ie ，从根系统分离（绿色线图7）。
根据温度变化的表观压力的变化用于校正表观压力（图8）：连接到被切除的设备的传感器（ U 0 = 0.530•θ - 9.60）或闭合传感器（ = 0.482•θ< - 11.12）然而，与本厂生产的压力相比，控制传感器中的压力（在整个设备中为50 kPa以上，而在控制传感器中为3.5 kPa），表观和校正压力之间的差异较小，。

图7.温度变化（+ 20/10°C;虚线黑线）和单独压力传感器（橙线）或插入切葡萄植物（无根系，绿色）的记录信号的影响线）。在数据分析中必须考虑表观压力的变化（ 0.35kPa°C -1 ）。实线黑线表示根据使用传感器单独进行校正或插入切割设备的校正压力记录在完整葡萄树和红色和棕色线中的表观压力。

图8.视觉压力取决于封闭压力传感器（橙色点）中的空气温度或插入切割的葡萄植物（无根系，绿色点）

致谢

这项研究是在来自优秀研究组（ANR-10-LABX-45，水利重点项目）以及AgreenSkills奖学金计划的财政支持下进行的，该计划已获得欧盟第七框架计划资助，授予协议FP7 No 26719（AgreenSkills合约688）。

参考

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