一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑及其製備方法與流程
2024-04-02 14:03:05
本發明屬於溼度指示劑
技術領域：
，具體涉及一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑及其製備方法。
背景技術：
：葉片溼度對於作物生長發育及病害的發生有著直接的影響。當葉片表面溼度過低，細胞分裂受到阻礙，導致植株葉片過小、過厚，機械組織增多，開花坐果差，果實膨大速度慢。葉片溼度過高會抑制作物蒸騰作用，影響作物對水分和養料的吸收，還會導致番茄、黃瓜等蔬菜植物葉片缺鈣、缺鎂，造成葉片失綠、光合性能下降，使產量和品質受到影響。由於作物病害發生的各階段均需要高溼條件，因此當葉片溼度長時間持續過高時將會引發多種病害，如黃瓜的霜黴病和疫病、番茄的灰黴病和葉黴病均與葉片的高溼度顯著相關。多數病害一旦發生必須通過化學藥品除去，嚴重影響了作物果實的品質及安全性。因此從預防作物病害的角度出發，合理調控葉片溼度，尤其在溫室可控環境條件下進行葉片溼度管理，是保持作物正常生長發育的基礎，也是預防病害的有力手段。然而，目前用於葉片溼度管理的方法缺乏系統指示及量化的方法，多數管理者是通過表觀和感覺判斷的方法，缺少簡便快捷的指示判斷的依據，容易出現溼度判斷錯誤的問題。技術實現要素：本發明提供的一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑及其製備方法，該溼度指示劑以顏色變化作為判斷依據，可以快捷準確的判斷溫室溼度，尤其是判斷溫室內葉片溼度，不容易溼度判斷錯誤的問題。本發明的第一個目的是提供一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑，所述溼度指示劑由以下質量百分比的組分組成：15-40％的第一矽膠、40-60％的第二矽膠和15-40％的第三矽膠；所述第一矽膠是表面吸附有三氯化鐵和酚酞的200-300目矽膠，所述第二矽膠是表面吸附有氯化鈷和酚酞的200-300目矽膠，所述第三矽膠是表面吸附有氫氧化鈉的200-300目矽膠。優選的，所述溼度指示劑由以下質量百分比的組分組成：20-30％的第一矽膠、40-60％的第二矽膠和20-30％的第三矽膠。優選的，所述用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑由以下質量百分比的組分組成：30％的第一矽膠、40％的第二矽膠和30％的第三矽膠。優選的，所述用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑由以下質量百分比的組分組成：20％的第一矽膠、50％的第二矽膠和30％的第三矽膠。優選的，上述用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑中所述第一矽膠、第二矽膠和第三矽膠均是200目矽膠。本發明的第二個目的是提供一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑的製備方法，具體包括以下步驟：步驟1，將200-300目矽膠在質量分數為2-10％的三氯化鐵溶液中浸漬1-2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4-5％的酚酞溶液中浸漬1-2h，得到第一浸漬矽膠，最後將第一浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第一矽膠；步驟2，將200-300目矽膠在質量分數為2-10％的氯化鈷溶液中浸漬1-2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4-5％的酚酞溶液中浸漬1-2h，得到第二浸漬矽膠，最後將第二浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第二矽膠；步驟3，將200-300目矽膠在質量分數為2-20％的氫氧化鈉溶液中浸漬1-2h，得到第三浸漬矽膠，最後將第三浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第三矽膠；步驟4，分別稱取以下質量百分比的組分：15-40％的第一矽膠、40-60％的第二矽膠和15-40％的第三矽膠，混勻，得到用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑。優選的，上述用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑的製備方法中，所述三氯化鐵溶液的質量分數為3-5％；所述氯化鈷溶液的質量分數為3-5％；所述氫氧化鈉溶液的質量分數為2-6％；步驟1、步驟2和步驟3中浸漬時間均為1-1.5h。優選的，上述用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑的製備方法中，所述三氯化鐵溶液的質量分數為3.3％；所述氯化鈷溶液的質量分數為3.3％；所述氫氧化鈉溶液的質量分數為6％；步驟1和步驟2中酚酞溶液的質量分數均為4％；步驟1、步驟2和步驟3中浸漬時間為1h。本發明的溼度指示劑，採用氯化鈷和三氯化鐵作為增色劑，酚酞為變色指示劑，靈敏度高、變色明顯、操作方便簡單；選用矽膠和上述增色劑、變色指示劑使得製備成本低，便於攜帶，能夠直觀的指示溫室植株葉片溼度，在實際生產中給使用者提供幫助，對於維持作物正常生長發育、防病管理具有重要的意義。附圖說明圖1為不同溼度值下的溼度指示劑顏色比色色階。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，但不應理解為本發明的限制。本發明提供的一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑，由以下質量百分比的組分組成：15-40％的第一矽膠、40-60％的第二矽膠和15-40％的第三矽膠；所述第一矽膠是表面吸附有三氯化鐵和酚酞的200-300目矽膠，所述第二矽膠是表面吸附有氯化鈷和酚酞的200-300目矽膠，所述第三矽膠是表面吸附有氫氧化鈉的200-300目矽膠。基於同一種發明構思，本發明還提供了一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑的製備方法，具體包括以下步驟：步驟1，將200-300目矽膠在質量分數(w/w)為2-10％的三氯化鐵溶液中浸漬1-2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4-5％的酚酞溶液中浸漬1-2h，得到第一浸漬矽膠，最後將第一浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第一矽膠；步驟2，將200-300目矽膠在質量分數(w/w)為2-10％的氯化鈷溶液中浸漬1-2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4-5％的酚酞溶液中浸漬1-2h，得到第二浸漬矽膠，最後將第二浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第二矽膠；步驟3，將200-300目矽膠在質量分數(w/w)為2-20％的氫氧化鈉溶液中浸漬1-2h，得到第三浸漬矽膠，最後將第三浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第三矽膠；步驟4，分別稱取以下質量百分比的組分：15-40％的第一矽膠、40-60％的第二矽膠和15-40％的第三矽膠，混勻，得到用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑。由於氯化鈷遇水由藍逐漸變粉，即CoCl2(藍)+6H2O＝CoCl2·6H2O(粉紅)；三氯化鐵在溼潤條件下與氫氧化鈉反應顯紅色，即FeCl3(黃色)+3NaOH＝Fe(OH)3+3NaCl。故選用氯化鈷和三氯化鐵作為增色劑。將分別在變色指示劑(酚酞)和增色劑(氯化鈷和三氯化鐵)中浸漬後乾燥至完全失去水分的200-300目矽膠混合在一起，根據矽膠吸水量不同，呈現出不同顏色，達到指示溫室植株葉片溼度的目的，且能夠使該發明顏色變化更加豐富，效果更加明顯。優選的，本發明提供的用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑及其製備方法，包括以下實施例：實施例1一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑，由以下質量百分比的組分組成：30％的第一矽膠、40％的第二矽膠和30％的第三矽膠；所述第一矽膠是表面吸附有三氯化鐵和酚酞的200目矽膠，所述第二矽膠是表面吸附有氯化鈷和酚酞的200目矽膠，所述第三矽膠是表面吸附有氫氧化鈉的200目矽膠。具體按照以下步驟製備：步驟1，將200目矽膠在質量分數為3.3％的三氯化鐵溶液中浸漬1h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4％的酚酞溶液中浸漬1h，得到第一浸漬矽膠，最後將第一浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第一矽膠；步驟2，將200目矽膠在質量分數為3.3％的氯化鈷溶液中浸漬1h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4％的酚酞溶液中浸漬1h，得到第二浸漬矽膠，最後將第二浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第二矽膠；步驟3，將200目矽膠在質量分數為6％的氫氧化鈉溶液中浸漬1h，得到第三浸漬矽膠，最後將第三浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第三矽膠；步驟4，分別稱取以下質量百分比的組分：30％的第一矽膠、40％的第二矽膠和30％的第三矽膠，混勻，得到用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑。實施例2一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑，由以下質量百分比的組分組成：20％的第一矽膠、50％的第二矽膠和30％的第三矽膠；所述第一矽膠是表面吸附有三氯化鐵和酚酞的250目矽膠，所述第二矽膠是表面吸附有氯化鈷和酚酞的250目矽膠，所述第三矽膠是表面吸附有氫氧化鈉的250目矽膠。具體按照以下步驟製備：步驟1，將250目矽膠在質量分數為5％的三氯化鐵溶液中浸漬2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為5％的酚酞溶液中浸漬2h，得到第一浸漬矽膠，最後將第一浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第一矽膠；步驟2，將250目矽膠在質量分數為5％的氯化鈷溶液中浸漬2h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4％的酚酞溶液中浸漬2h，得到第二浸漬矽膠，最後將第二浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第二矽膠；步驟3，將250目矽膠在質量分數為20％的氫氧化鈉溶液中浸漬1h，得到第三浸漬矽膠，最後將第三浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第三矽膠；步驟4，分別稱取以下質量百分比的組分：20％的第一矽膠、50％的第二矽膠和30％的第三矽膠，混勻，得到用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑。實施例3一種用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑，由以下質量百分比的組分組成：40％的第一矽膠、45％的第二矽膠和15％的第三矽膠；所述第一矽膠是表面吸附有三氯化鐵和酚酞的300目矽膠，所述第二矽膠是表面吸附有氯化鈷和酚酞的300目矽膠，所述第三矽膠是表面吸附有氫氧化鈉的300目矽膠。具體按照以下步驟製備：步驟1，將300目矽膠在質量分數為10％的三氯化鐵溶液中浸漬1.5h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4％的酚酞溶液中浸漬1h，得到第一浸漬矽膠，最後將第一浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第一矽膠；步驟2，將300目矽膠在質量分數為8％氯化鈷溶液中浸漬1.5h，瀝乾水分，然後轉移至質量分數為4.5％的酚酞溶液中浸漬1h，得到第二浸漬矽膠，最後將第二浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第二矽膠；步驟3，將300目矽膠在質量分數為2％的氫氧化鈉溶液中浸漬2h，得到第三浸漬矽膠，最後將第三浸漬矽膠乾燥至完全失去水分，得到第三矽膠；步驟4，分別稱取以下質量百分比的組分：40％的第一矽膠、45％的第二矽膠和15％的第三矽膠，混勻，得到用於檢測作物葉片溼度的溼度指示劑。利用實施例1-3的溼度指示劑對溫室中植株葉片的溼度，由於實施例1-3的結果相似，下面僅說明實施例1的溼度檢測過程：在溫室中選取健壯植株葉片(植物高度1/2處，選取伸展度好，顏色鮮亮的葉片)，將溼度指示劑用透明膠帶固定於植株葉片上，在變色矽膠溼度指示劑放置於葉片上表面之前用色差儀對其色差值(L*)、色差值(a*)和色差值(b*)進行測量並記錄各自的初始值；置於葉片上10min後用色差儀再次測量各自的L*、a*、b*值，並記錄各自L*、a*、b*值的變化值，在初始值基礎上加上變化值即得在該溼度條件下溼度指示劑最終的L*、a*、b*值。同時用溼度計測量植株葉片相同位置的溼度，記錄不同溼度值下溼度指示劑的顏色，結果如表1所示。表1不同溼度對溼度指示劑色相的影響溼度值色差值L*色差值a*色差值b*50％86.84-2.312.7860％85.290.111370％86.730.8912.9180％85.871.6813.6490％87.832.313.64(在10min後用色差儀測量的不同溼度下L*，a*和b*值的平均變化量)表1中，L*值表示溼度指示劑的亮度，L*值越高，溼度指示劑的亮度越大；a*值表示紅/綠，a*值越高，紅色越深；b*值表示黃/藍，b*值越高，黃色越深。表1中結果表明，該種指示溫室植株葉片溼度的溼度指示劑隨著溼度變大，L*，a*，b*最終都呈現逐漸增大的趨勢。隨著溼度的增大，該指示溫室植株葉片溼度的溼度指示劑顏色會由綠到黃再逐漸變為橘紅色。圖1為不同溼度下的溼度指示劑顏色比色色階，結果表明，不同溼度下，溼度指示劑的顏色變化明顯，能夠達到對溫室植株葉片溼度指示的目的，且隨著溼度的增大，該指示溫室植株葉片溼度的溼度指示劑顏色會由綠到黃再逐漸變為橘紅色。儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。當前第1頁1 2 3