菌棒与覆土内部氧气怎么测？便携式光纤测氧的操作要点

在食用菌相关试验中，研究人员可能需要比较菌棒不同位置、覆土不同层位，或者不同培养料处理条件下的氧水平。

这类测量与检测菇房空气不同：探头需要到达基质内部，操作本身又可能改变局部环境。因此，选择仪器之外，还需要建立一致的测点定位和读数方法。

本文以PreSens Fibox 4便携式测氧仪与DP-PSt3探头为例，讨论应用评估与现场操作要点，不将其作为已经验证的食用菌标准检测方法。

一、为什么需要先区分气相和水相？

光学氧传感器感应的是与氧敏材料接触、交换的局部氧环境。其发光响应与氧分压有关，不能仅凭样品外观看起来“湿润"，就将读数认定为水相溶解氧。

菌棒、覆土和培养料可能同时存在固体颗粒、孔隙气体和水分。试验记录应说明感应端所在位置及接触状态。

若测量的是孔隙气体，应按气相测量目的设置并解释数据；若测量的是液相溶解氧，则需满足液相测量条件。把两类数据直接放在一起比较，容易产生误判。

二、便携式设备与探头如何搭配？

Fibox 4可通过电池供电独立工作，使用PSt3型传感器和SMA光学接口。DP-PSt3是可配套的氧气浸入式探头，其金属管用于保护感应材料和光纤。

对于需要在多个培养位置移动测量的项目，该组合可作为候选方案。但金属保护结构不代表探头可以用于强行穿刺压实菌棒，也不意味着插入过程对样品没有影响。

建议先用代表性样品做小规模测试，确认能否到达目标位置、能否获得稳定读数，以及操作是否具有重复性，再确定正式测量流程。

三、探头需要全部插入吗？

不以整根探头全部插入作为测量要求。关键是前端感应部位进入目标位置，并与被测环境充分接触。

记录测量深度时，应以感应端位置为准。若感应端只停留在表层，即使探头杆与样品接触较多，也不能代表深层氧水平。

同样，一次局部读数不能代表整个菌棒的平均值。需要研究空间差异时，应设置多个明确位置，并考虑平行样品。

四、最容易影响结果的四类操作问题

1. 插孔带入外界空气

对内部氧水平较低的样品，插孔可能形成新的通气路径。读数偏高可能来自外界空气进入，不一定说明基质内部原本含氧较高。

应评估测量入口和固定方式，并通过预试验观察插入后读数随时间的变化。密封材料及操作方法也要避免污染样品或堵住感应部位。

2. 插入后立即记录单个数值

探头响应、局部气体交换和温度平衡可能同时影响初期读数。建议先观察变化趋势，制定统一的稳定判定规则。

如果不同测点使用不同等待方式，测得的差异可能包含操作条件差异。

3. 将环境温度代替样品温度

温度会影响氧传感器响应，也会影响水相氧溶解度。因此，测量时应使温度信息能够代表感应端所在位置。

若进行连续记录，或样品温度变化明显，需评估同步温度测量配置。

4. 反复插拔改变测点

同一位置反复插拔可能扩大空隙、压实局部材料或改变原有结构。

对于不同深度的比较，可评估使用独立测点或平行样品；对于时间变化研究，则需要比较固定布点和重复插入两种方式的扰动程度，不能简单认为重复插入同一孔位就可比。

五、建议建立哪些测量记录？

现场记录至少应包括：

• 样品编号、培养阶段和处理条件。

• 测点位置、感应端深度及插入方向。

• 气相或液相测量目的、显示单位。

• 样品温度及相关补偿设置。

• 插入时间、稳定判定方式和记录时间。

• 测量前后的校准检查情况。

• 探头污染、异常波动或漏气等备注。

对于处理组之间的比较，建议设置平行样品，并尽量统一测量时段和操作人员。上述内容属于试验设计建议，具体采样数量和判定条件应根据研究目标确定。

六、重复使用时如何判断探头状态？

对需要频繁巡测的用户，探头维护应纳入试验流程。

可以在测量前后进行适当的性能检查，关注读数稳定性、响应变化及重复性。出现异常时，依次排查连接、温度、漏气和污染等因素；经规范检查后仍不能满足要求，再联系供应商或厂家判断是否需要更换。

厂家列出的避光储存稳定性，不能直接用于承诺现场使用年限。尤其是反复插入菌棒和培养料的操作，不应与长期固定埋设的应用条件混为一谈。

七、总结

菌棒、覆土和培养料内部测氧的关键，是获得位置明确、条件一致、可重复的局部氧数据。

Fibox 4与DP-PSt3为便携式测量提供了一种配置选择。正式应用前，应优先确认样品可插入性、目标深度、气液接触状态以及入口扰动，再建立测量和校准检查流程。

本文由曦源科学仪器（上海）有限公司整理。作为PreSens品牌代理商，公司可协助用户沟通设备配置及具体样品的应用条件。产品参数与操作要求以对应型号说明书及厂家确认为准。