微電極是一種能夠直接刺入植物細(xì)胞的微小探針，通常參考電極置于外部測(cè)量溶液中，測(cè)量電極既能置于植物表面也能直接刺入單個(gè)細(xì)胞，離子選擇性微電極能用于在體內(nèi)估計(jì)細(xì)胞內(nèi)的鉀離子、硝酸根離子活度和pH值[5-7]等。微電極技術(shù)能在體內(nèi)測(cè)量細(xì)胞內(nèi)的離子活度，然而絕大多數(shù)的測(cè)量在根部，因?yàn)槿~片是相對(duì)薄的，并且葉片表面特性更復(fù)雜，微電極用于葉片測(cè)量的植物主要有大麥和小白菜。

本文主要介紹硝酸鹽選擇微電極的標(biāo)定的目的，并用微電極測(cè)量了黃瓜葉片的細(xì)胞內(nèi)硝酸鹽濃度，以量化溫室作物的營(yíng)養(yǎng)需求并建立精確的溫室管理模型。

硝酸鹽選擇微電極的標(biāo)定

在使用雙阻離子選擇性微電極測(cè)定膜電位之前應(yīng)該進(jìn)行標(biāo)定，以確保：

（1）硝酸根離子敏感劑對(duì)硝酸根離子的敏感性，來(lái)驗(yàn)證硝酸根離子敏感劑配制質(zhì)量的好壞。

（2）硝酸根離子敏感劑對(duì)硝酸根離子敏感的程度，用經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算得到的3個(gè)參數(shù)（P1、P2、P3）來(lái)表示。P1為微電極參比電位；P2為電位差對(duì)-lg（aNO3-）作圖所得曲線的斜率，即標(biāo)定溶液中硝酸根離子活度每改變1個(gè)數(shù)量級(jí)，所產(chǎn)生的電位的差值；P3為選擇性離子電極的檢出限濃度。理想的P2在48～58 mV之間，P3<1.0 mmol/L。P2大于58 mV，說(shuō)明電極尖部被破壞；小于48 mV，微電極對(duì)硝酸根離子的敏感度不高，檢測(cè)限較高。

在測(cè)定之后，也應(yīng)該對(duì)微電極進(jìn)行標(biāo)定，以證實(shí)在測(cè)定過(guò)程中沒(méi)有破壞微電極的尖部和所充灌形成的[JP3]硝酸根離子敏感膜。測(cè)定前后所計(jì)算得到相近的P1、P2、P3才作為可靠的數(shù)據(jù)保留。測(cè)定之后將不能進(jìn)行標(biāo)定的電極棄掉。

微電極的標(biāo)定

硝酸根離子選擇性電極在刺入植物葉片細(xì)胞前后都應(yīng)該對(duì)微電極進(jìn)行標(biāo)定，以證實(shí)在測(cè)定過(guò)程中微電極的尖部和所充灌形成的硝酸根離子敏感膜沒(méi)有受到破壞。測(cè)定前后所計(jì)算得到相近的P1、P2、P3才作為可靠的數(shù)據(jù)保留，測(cè)定之后不能進(jìn)行標(biāo)定的電極及其數(shù)據(jù)放棄。

硝酸根離子選擇性電極的測(cè)定點(diǎn)電位及標(biāo)定曲線在測(cè)定前后的重疊性都很高，測(cè)定前標(biāo)定所得到的P1=-77.8 mV，P2=-54.0 mV，P3=0.000 122 1 mmol/L，測(cè)定后標(biāo)定所得到的P1=-78.6 mV，P2=-53.3 mV，P3=0.000 148 4 mmol/L。P1為微電極參比電位，本研究中所制備硝酸根離子選擇性電極的參比電位在-78 mV左右，P2為標(biāo)定溶液中硝酸根離子活度每改變1個(gè)數(shù)量級(jí)，所產(chǎn)生的電位的差值。理想的P2絕對(duì)值在48～58 mV之間，P2大于58 mV，說(shuō)明電極尖部被破壞；小于48 mV，說(shuō)明微電極對(duì)硝酸根離子的敏感度不高，檢測(cè)限較高。本研究中所制備硝酸根離子選擇性電極的P2絕對(duì)值在53～54 mV之間，說(shuō)明微電極對(duì)硝酸根離子的敏感度很好，滿足使用的要求。P3為選擇性離子電極的檢出限濃度，P3<1.0 mmol/L。本研究中所制備硝酸根離子選擇性電極的檢出限濃度在10-4 mmol/L量級(jí)，檢出限精度非常高。本研究標(biāo)定前后3個(gè)參數(shù)值相近，說(shuō)明硝酸根離子選擇性微電極對(duì)硝酸根離子有很好的敏感性，且在整個(gè)測(cè)定過(guò)程中一直保持良好的選擇性，沒(méi)有因?yàn)椴迦肴~片而被影響。