植物群体(冠层)光合作用测量解决方案

植物群体(冠层)光合作用测量解决方案

光合作用的测量已经进入“群体(冠层)测量”的时代,单个叶片的测量已经远远不能满足实际需求。“群体(冠层)测量”+“自动监测”才是光合作用测量的发展趋势。“群体叶绿素荧光”+“多通道群体气体交换”组成了完美的群体光合作用测量方案。

光合作用是植物最重要的代谢途径之一,被称为地球上最重要的化学反应。对植物光合作用的测量主要有叶绿素荧光、CO2气体交换、光合放氧等技术。这些技术自从上世纪七八十年代至今,在叶片级测量尺度上经过了飞速的发展,并在全球范围内得到了广泛而成功的应用。

Photosynthesis

就叶绿素荧光测量而言,目前主要还是采用叶夹夹住单个叶片测量,或者用荧光成像技术测量单个叶片或整株植物的方法,通量低、效率低。

就CO2气体交换而言,目前主要采用叶室夹住叶片进行测量。对于绝大多数植物而言,不同位置、不同朝向、不同发育阶段的叶片其生理状态差异很大,测量出来的结果往往不能很好的反映整株植物的生理状态

对于田间作物研究和生态学研究而言,我们更关心的是这些植物的群体性状,我们非常希望知道群体植物的光合作用是怎么样的。

针对科研发展的实际需求,慧诺瑞德(北京)科技有限公司联手经验丰富的光合作用专家、技术发明人和工程师,共同推出了《植物群体(冠层)光合作用测量解决方案》,以期能够协助广大研究人员解决科研工作中遇到的实际问题。

方案目的

突破叶片级光合作用测量限制,走向群体(冠层)级光合作用测量时代!

方案特点

  • 革命性的技术突破
  • 全天候、无人值守自动监测
  • 叶绿素荧光+气体交换的完美组合

方案组成

本方案由两套技术组成:群体叶绿素荧光测量 + 多通道群体气体交换测量

叶绿素荧光和气体交换技术都是全世界范围内广泛使用的无损、原位光合作用测量技术,但是由于技术发展的限制,过去停留在“叶片级”水平。本方案提到的叶绿素荧光和气体交换技术突破了原有的技术局限,达到了“群体级”水平。

群体光合叶绿素荧光测量技术

植物群体光合叶绿素荧光测量系统CropObserver由瓦赫宁根大学的专家研发,在全球首次实现了连续监测最大9 平米或16平米范围内的植物群体光合作用。

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CropObserver防水设计,同时适用于实验室、温室和田间的环境。它即插即测,实现了快速安装、监测。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,且测量位点可编程控制。

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,在30分钟到1小时内(取决于客户的设定)可以对16平米内的所有植物测量一遍。这样就可以对植物进行连续24小时不间断的监测了。

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CropObserver同时测量光合效率(晚间为Fv/Fm,白天为DF/Fm’)、光强、相对电子传递速率,并估算植物叶片对土壤的覆盖度。

群体光合气体交换测量技术

多通道植物群体光合气体交换测量系统CAPTS-100由经验丰富的光合作用专家研发,是一款稳定可靠的群体(冠层)光合作用测量设备,主要用于盆栽/大田/野外植物群体(冠层)光合作用、蒸腾作用和呼吸作用的测量,可以全天候自动化测量,是研究植物群体(冠层)光合气体通量的首选仪器,是一款被实践证明能够稳定运转且数据可靠的群体(冠层)光合作用测量设备。

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CAPTS-100系统可以配备2-10个气体交换测量箱(chamber),其中1个用于(没有植物的)土壤呼吸本底测量,另外1-9个用于群体气体交换测量。

测量箱的覆盖面积为1平米,默认高度为1.2 m,最大定制高度可达2 m,基本满足绝大多数农作物和蔬菜的测量需求。测量时,测量箱的顶盖根据设置的频率自动开闭,满足气体开放交换和密闭测量两种需求。通过“控制器+测量箱+驱动装置”的自动化,实现全自动全天候测量。

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CAPTS-100系统可以在田间实现无人值守、多通道自动测量。

扩展阅读

群体光合叶绿素荧光测量技术

群体光合气体交换测量技术