Результат интеллектуальной деятельности: Портативная лаборатория для проведения растительной химической диагностики

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения потребности растений в элементах питания по фотохимической активности хлоропластов в полевых условиях и условиях теплиц.

Известны варианты комплектной полевой лаборатории для химического анализа воды и почвенных вытяжек "НКВ" по документу RU 96342 (опубл. 27.07.2010), содержащей размещенные в контейнере для хранения и переноски готовые к применению набор аналитических реактивов и растворов, набор средств дозировки реагентов и растворов, наборы необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средств защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, набор-укладку для фотоколориметрирования, выполненный на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является портативная лаборатория функциональной диагностики «Аквадонис» (https://bhz.ru/catalog/akvadonis/laboratoriya-funktsionalnoy-diagnostiki-akvadonis/), которая содержит портативный фотоколориметр, химическую посуду и принадлежности, набор химических реактивов с красителем на 10000 анализов, помещенные в жесткую упаковку на колесиках.

Настоящее изобретение решает проблему повышения эффективности определения потребности растений в элементах питания в полевых условиях.

Решение технической проблемы достигается тем, что портативная лаборатория включает портативный фотоколориметр, химическую посуду и принадлежности, набор химических реактивов с красителем, помещенные в жесткую упаковку, при этом она дополнительно содержит портативный люксметр, два источника света, портативные весы для точного взвешивания, электронный носитель, содержащий руководство по выполнению анализов. Жесткая упаковка содержит для удобства передвижения колесики. Один источник света представляет собой переносной электрический осветительный прибор, содержащий реле времени, второй - портативный фонарь. В качестве портативного фотоколориметра используют фотоколориметр «Экотест-2020», а весы для точного взвешивания представляют собой портативные электронные весы. Набор химических реактивов с красителем предусмотрен на 2500 анализов.

Комплектация заявляемой лаборатории включает: набор химических реактивов - натрий хлористый (сухой, не йодированный), карбонат кальция, краситель и концентраты реактивов в одной упаковке, вода дистиллированная; химическую посуду, содержащую мерную посуду: колбы мерные, дозаторы пипеточные автоматические с наконечниками, цилиндр мерный из непрозрачного материала, шприц медицинский, и посуду общего назначения: воронка для фильтрования, ступка фарфоровая с пестиком, пробирки биологические с пробкой, пробирки биологические в пластмассовом контейнере с крышкой, пробирки пластмассовые с пробкой, промывалка для дистиллированной воды, кюветы колориметрические пластмассовые, стакан пластмассовый; принадлежности: штативы для пробирок, ножницы, маркер, запасная лампа для переносного электрического осветительного прибора, бумажное руководство по выполнению анализов, бумажные бланки для записи данных, электронный носитель, содержащий руководство по выполнению анализов; материалы: бинт медицинский, бумага фильтровальная, полиэтиленовые мешки для отбора проб.

Лаборатория работает следующим образом.

Предварительно готовят стандартные растворы из концентратов. В каждую пробирку пластмассовую на 10 мл наливают по 0,2 мл концентрата (KS (калий+сера) 0,4 мл), добавляют 10 мл дистиллированной воды.

Окрашивающий раствор готовят из порошка красителя. Для этого в пробирку пластмассовую с крышкой вносят краситель и добавляют дистиллированную воду. Измеряют оптическую плотность.

Готовят раствор хлорида натрия концентрацией 2 г/л. На портативных весах взвешивают 1 г хлорида натрия, вносят в мерную колбу объемом 500 мл, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают встряхиванием. Переливают в тару с крышкой, подписывают маркером.

Готовят раствор хлорида натрия концентрацией 20 г/л. На портативных весах взвешивают 10 г хлорида натрия, вносят в мерную колбу объемом 500 мл, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают встряхиванием. Переливают в тару с крышкой, подписывают маркером.

Из приготовленных стандартных растворов готовят рабочие растворы. В штатив с 40 ячейками вставляют стеклянные пробирки.

В пробирки сначала добавляют соответствующие стандартные растворы реактивов в количестве 0,2 мл пипеточным дозатором №2. После добавления каждого диагностируемого элемента наконечник дозатора дважды споласкивают дистиллированной водой. Затем в каждую из пробирок медицинским шприцом добавляют 10 мл раствора хлористого натрия (2 г/л). В пробирки К1-К6 добавляют 10 мл раствора хлористого натрия (2 г/л) без стандартных растворов.

После предварительной подготовки приступают к выделению суспензии хлоропластов.

Непосредственно на месте отбора проб (в поле или теплице) оценивают освещенность люксметром. Оптимальный диапазон значений 20000-30000 Люкс. Допустимый диапазон значений 10000-40000 Люкс.

Среднюю пробу листьев растирают в ступке, добавляют карбонат кальция и фильтруют в цилиндр из непрозрачного материала. Включают фотоколориметр «Экотест-2020». В кювету наливают дистиллированную воду, измеряют как фон. Затем приступают к измерению пробы. Источник света включают в сеть переменного напряжения 220 В. Если нет доступа к электрической сети, то используют портативный фонарь.

0,2 мл суспензии хлоропластов пипеточным дозатором №2 приливают в контрольную пробирку, добавляют 0,1 мл раствора красителя пипеточным дозатором №1, перемешивают встряхиванием и замеряют оптическую плотность на фотоколориметре «Экотест-2020» при длине волны 620 нм. После этого 20-30 с освещают кювету источником света и вторично замеряют оптическую плотность. По разности поглощения между двумя измерениями судят об активности хлоропластов. Аналогично контролю поочередно проводят определение активности хлоропластов при добавлении каждого элемента питания. Результаты записывают на бумажных бланках для записи данных.

В случае повышения фотохимической активности суспензии хлоропластов по сравнению с контролем делают вывод о недостаточном содержании элемента питания, в случае ее снижения - об избыточном содержании исследуемого элемента питания растений, а в случае отсутствия различий - об оптимальном содержании элемента.