植物群体光合叶绿素荧光测量系统CropObserver

植物群体光合叶绿素荧光测量系统CropObserver

目前对植物光合作用的测量技术包括调制叶绿素荧光技术、气体交换技术和光合放氧技术等,但这些都无法实现对植物大规模群体光合作用的测量,更不要说连续监测了。而对植物光合作用特别是群体光合进行连续监测一直是研究人员长久以来的梦想。这一重大难题近期被荷兰科学家解决了。

来自荷兰瓦赫宁根大学的Henk Jalink教授在全球首次设计出了可以连续监测大规模(最大9 m2或16 m2)植物群体光合作用的技术,并设计出了植物群体光合叶绿素荧光测量系统CropObserver

CropObserver安装在植物上方1-4 m处遥测。如果安装高度为4 m,则测量面积为4 m x 4 m;如果安装高度为3 m,则测量面积为3 m x 3 m。它用一束激光(类似于激光笔的光线)打到叶片上进行叶绿素荧光测量,激光随机测量,在30 min到1 h内(取决于客户的设定)可以对16 m2的所有植物测量一遍。这样就可以对植物进行连续24 h不间断的监测了。主机-水印

功能特性

  • 能够区分植物样品和非植物样品,只有植物样品才会测量并存储
  • 能够选择感兴趣的区域(ROI),进行小区域或单株光合作用分析
  • 防水设计,即插即测,同时适用于实验室、温室和田间环境
  • 通过LAN、Wifi、3G或4G网络来控制操作和数据传输
  • 同时兼容电脑、板式电脑和智能手机
  • 每2秒测量一个位点,半小时可以测量900个位点
  • 测量位点可编程控制
  • 在植物上方1-4米处遥测
  • 同时测量光合效率、光强、相对电子传递速率,并估算植物叶片对土壤的覆盖度
  • 实时监测

测量参数

  • 各个叶片最大光合效率Fv/Fm(夜间)
  • 各个叶片实际光合效率DF/Fm’(白天)
  • 各个叶片表面光强PAR相对量
  • 各个叶片相对电子传递速率rETR
  • 植物叶片对土壤的覆盖度

主要应用领域

  • 温室植物的群体光合作用连续监测
  • 大田植物的群体光合作用连续监测
  • 高通量植物光合作用测量
  • 同时进行多个小区的光合试验(代替单株光合试验)
  • 不同基因型、不同处理的比较
  • 抗逆品种的筛选
  • 植物生长状态的早期检测,指导生产管理
  • 优化各种生长田间提高作物产量

测量过程示意图

co01-水印 co02-水印

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测量结果举例

1-水印

日进程(黑夜-白天-黑夜)中PAR和光合作用的变化,图中每一个数据点是400个测量位点的平均值。

 

2-水印

CropObserver和PAR传感器测量的光强比较。图中未连续三天的数据。

 

比较2

 

3-水印

高密度连续扫描4株番茄的光合作用

 

distribution-水印

4-水印

软件界面

 

主要技术参数

测量面积:最大3 m x 3 m或4 m x 4 m,取决于设备的安装高度

测量位点数:推荐 30 x 30 = 900个点;最大100 x 100 = 10 000个点

测量位点大小:直径5 mm

测量频率:2秒一个位点

安装高度:植物上方1-4 m

尺寸:40 cm x 25 cm x 26 cm

供电:110 – 230 V

 

产地:荷兰