冯小鼎 王晓冬 罗 斌 王 成*

（1.广西大学机械工程学院，南宁 530004；2.北京农业智能装备技术研究中心，北京 100097）

1 引言

农作物养分离子的吸收与产量、品质、抗性密切相关，研究其检测方法对农业科学研究和生产具有重要意义。现阶段基于原子光谱法、质谱法、色谱法[1]等离体检测手段，不能满足科研和生产中对作物活体在线自动检测的需求。离子选择电极因其灵敏、便捷等优点逐步应用在农业及环境监测领域中。基于液态离子选择微电极的扫描离子电极技术(Scan ion electrode technique，SIET)[2]，以物理学中能斯特方程[3]和离子/分子扩散定律（Fick 定律）[4]为原理，能够活体检测到作物根系附近的离子流速信息，适用于单个作物或器官组织以及细胞等样本材料，在群体研究或生产监测方面的适用性不高。植物离子吸收动力学方程是用来描述植株吸收养分离子的量和该养分离子在植株生长环境中的浓度之间关系的曲线，大量的植物营养研究人员利用该原理获取植株全根系的实时离子吸收速度（In）、最大吸收速率（Imax）、米氏常数（Km）等动力学特征参数，用来评价作物对某种养分的利用效率情况和适应水平。

本文采用离子选择性微电极为传感器，配合具有支持NI-DAQmx驱动与配置的NI-9205 采集板卡，以修订后的植物离子吸收动力学模型方程[5]为原理，在LabVIEW 编程环境下设计一款植物离子吸收多参数检测系统的应用软件，实现植物离子吸收信息在线活体自动检测。系统软件需要完成多通道的数据采集、转换、浓度耗竭曲线拟合及植物离子吸收动力学特征参数的提取。……