微電極是一種能夠直接刺入植物細胞的微小探針，通常參考電極置于外部測量溶液中，測量電極既能置于植物表面也能直接刺入單個(gè)細胞，離子選擇性微電極能用于在體內估計細胞內的鉀離子、硝酸根離子活度和pH值[5-7]等。微電極技術(shù)能在體內測量細胞內的離子活度，然而絕大多數的測量在根部，因為葉片是相對薄的，并且葉片表面特性更復雜，微電極用于葉片測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定的目的，并用微電極測量了黃瓜葉片的細胞內硝酸鹽濃度，以量化溫室作物的營(yíng)養需求并建立精確的溫室管理模型。

硝酸鹽選擇微電極的標定

在使用雙阻離子選擇性微電極測定膜電位之前應該進(jìn)行標定，以確保：

（1）硝酸根離子敏感劑對硝酸根離子的敏感性，來(lái)驗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硝酸根離子敏感的程度，用經(jīng)計算機軟件計算得到的3個(gè)參數（P1、P2、P3）來(lái)表示。P1為微電極參比電位；P2為電位差對-lg（aNO3-）作圖所得曲線(xiàn)的斜率，即標定溶液中硝酸根離子活度每改變1個(gè)數量級，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，微電極對硝酸根離子的敏感度不高，檢測限較高。

在測定之后，也應該對微電極進(jìn)行標定，以證實(shí)在測定過(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。測定前后所計算得到相近的P1、P2、P3才作為可靠的數據保留。測定之后將不能進(jìn)行標定的電極棄掉。

微電極的標定

硝酸根離子選擇性電極在刺入植物葉片細胞前后都應該對微電極進(jìn)行標定，以證實(shí)在測定過(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。測定前后所計算得到相近的P1、P2、P3才作為可靠的數據保留，測定之后不能進(jìn)行標定的電極及其數據放棄。

硝酸根離子選擇性電極的測定點(diǎn)電位及標定曲線(xiàn)在測定前后的重疊性都很高，測定前標定所得到的P1=-77.8 mV，P2=-54.0 mV，P3=0.000 122 1 mmol/L，測定后標定所得到的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為標定溶液中硝酸根離子活度每改變1個(gè)數量級，所產(chǎn)生的電位的差值。理想的P2絕對值在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)明微電極對硝酸根離子的敏感度不高，檢測限較高。本研究中所制備硝酸根離子選擇性電極的P2絕對值在53～54 mV之間，說(shuō)明微電極對硝酸根離子的敏感度很好，滿(mǎn)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，檢出限精度非常高。本研究標定前后3個(gè)參數值相近，說(shuō)明硝酸根離子選擇性微電極對硝酸根離子有很好的敏感性，且在整個(gè)測定過(guò)程中一直保持良好的選擇性，沒(méi)有因為插入葉片而被影響。