ICS 65.020.01 B 05 DB13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 2215—2015 苗木抗寒性电阻抗图谱法测定技术规程 2015 - 11 - 06 发布 河北省质量技术监督局 2016 - 01 - 01 实施 发 布 DB13/T 2215—2015 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。 I DB13/T 2215—2015 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（re） 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（ri） 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 1 DB13/T 2215—2015 低频电阻率（r1） 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（） 1/ 根据公式=r1 c1（式中c1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0℃～4℃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0℃～4℃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7～9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4℃～6℃/h，每降至一设定处理温度时保持4h～8h，应保持 2 DB13/T 2215—2015 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12h～24h，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 4mm×10mm 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： y A 1 e B (C  x )  D ……………………………………（1） 3 DB13/T 2215—2015 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。 4 DB13/T 2215—2015 AA 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：℃ 枝条 阔叶树种 叶片 枝条 针叶树种 针叶 8月 9月 10 月 11 月 12 月 1月 2月 3月 4月 5月 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 -2 -3 -3 -6 -8 -8 -8 -7 -5 0 -6 -7 -7 -13 -14 -15 -15 -14 -10 -4 -10 -11 -12 -20 -22 -25 -25 -22 -16 -8 -14 -15 -16 -25 -30 -35 -35 -30 -25 -12 -18 -20 -22 -35 -38 -45 -45 -40 -35 -16 -25 -30 -32 -45 -46 -70 -70 -50 -45 -24 4 4 4 4 -2 -2 -2 -3 -4 -5 -5 -6 -7 -8 -8 -10 -11 -12 -12 -15 -17 -18 -18 -20 -24 -25 -25 -30 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 -1 -3 -9 -9 -10 -10 -7 -4 -1 -5 -6 -10 -18 -18 -20 -20 -15 -10 -6 -10 -12 -16 -27 -27 -30 -30 -22 -15 -12 -15 -18 -24 -36 -36 -40 -40 -32 -25 -18 -20 -24 -30 -45 -45 -50 -50 -42 -35 -24 -25 -30 -40 -70 -70 -80 -80 -60 -45 -30 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 -1 -3 -9 -9 -10 -10 -7 -4 -1 -5 -6 -10 -18 -18 -20 -20 -15 -10 -6 -10 -12 -16 -27 -27 -30 -30 -22 -15 -12 -15 -18 -24 -36 -36 -40 -40 -32 -25 -18 -20 -24 -30 -45 -45 -50 -50 -42 -35 -24 -25 -30 -40 -70 -70 -80 -80 -60 -45 -30 5 DB13/T 2215—2015 BB 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。 6 DB13/T 2215—2015 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。 7 DB13/T 2215—2015 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。 8 DB13/T 2215—2015 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。 9 DB13/T 2215—2015 在仪器参数设置部分可以对阻抗仪的各种特性进