萬物生長靠太陽,植物的生長離不開陽光的支持,植物光合作用檢測儀可以測量植物生長中葉片的光合速率以及葉片的溫度,光合作用是植物生長中必須進行的生理過程,光合作用是吸收二氧化碳放出氧氣的過程,不用說,這個過程對於環境淨化意義重大,所以常常說植物能夠美化環境。
通過植物光合作用檢測儀研究得出結論,一般生長茂盛的植物,它的光合作用相對來說要強一些,所以我們可以通過側定植物光合作用來分析植物的生長狀態,一般生長茂盛的植物光合作用更強,反過來我們可以通過測定植物的光合作用來分析植物的生長狀況。該儀器可以測定二氧化碳濃度、葉片溫度、光合有效輻射、葉室溫溼度,通過科學計算可得出葉片光合速率、葉片蒸騰速率、細胞間二氧化碳濃度、氣孔導度、水分利用率等等,功能強大。.
植物葉片是植物進行光合作用的重要部位,植物光合作用的好壞和葉片中葉綠素含量的多少有很大的關係,葉綠素的多少直接影響光合速率的快慢,在一定的範圍內,葉綠素含量越多,光合速率越強,因此儀器的測量對象一般也是針對於植物的葉片的,因此在對葉片的選擇上,應該儘量選擇有代表的葉片。由於植物葉子呈現顏色是葉子各種色素的綜合表現,主要是有綠色的葉綠素和黃色的類胡蘿蔔素兩大色素之間的比例決定的,因此如果測試區大部分是黃頁,那麼就應該選擇黃頁,而此區大多是綠葉,則應該選綠葉。
植物光合作用檢測儀的使用幫助農民快速了解植物長勢,哥根據儀器測定的數據分析植物生長中缺少哪些養分,進行合理的施肥,從某種意義上說,儀器的使用還減少了肥料的浪費現象,提高了肥料的利用率。
一、光合測定基本原理
地球上的植物均是以光合作用為基本物質生產過程,特別是人類賴以生存的糧食生產過程95%以上的物質均是通過作物將空氣中CO2和根部吸收的水分,在太陽光所提供的能量和葉片的葉綠體中合成的有機物質,這種植物將CO2和水合成有機物質放出氧氣的過程稱為光合作用。如何測定出光合作用的速率,對廣大農業科技者和從事植物類研究人員是十分重要的。
測定光合速率的方法很多,但應用最多是根據CO2的吸收測定光合速率。本機利用快速準確的紅外線CO2氣體分析儀法。
1、CO2測定
紅外線氣體分析根據由異原子組成的具有偶極矩的氣體分子如CO2,CO,H2O,SO2,CH3,NH4,NO等在2.5~25um的紅外光區都有特異的吸收帶,CO2在中段紅外區的吸收帶有4處,其中4.26um的吸收帶最強,而且不與H2O相互幹擾。紅外線CO2分析就是通過檢測CO2對4.26um光譜的吸收來測定光合作用過程中CO2的變化量。因為CO2吸收的4.26um紅外光能與其吸收係數(K)、氣體的濃度(C)和測定的氣室長度(L)有關,並服從比爾一蘭伯特定律:E=Eoe-KCL
因為測定儀在設計過程中將確定了Eo(初級始發能量)和L(氣室長度),-K,e為常數,而E(測定未端的能量)就有了與C(被測氣體濃度)的對應關係,通過測定E就可測定出CO2濃度。
紅外線CO2分析的優點:①靈敏度高,可以測定到1.0、0.5甚至0.1uml.mlo-l(即ppm)的CO2濃度;②反應快速,響應時間短,可測定出光合速率瞬時變化;③易實現自動化,智能化的測定。
光合測定儀採用單片機的智能管理技術,除了監測光合作用過程中的CO2變化外,還測定相應的光合有效輻射(PAR)、溫度,並根據這些測定參數自動計算出相應的光合速率(A),水分利用率(WUE),氣孔導度(gs)。
2、溫度測定原理
溫度傳感器採用德國賀氏高精度PT100傳感器,測溫電路採用三線制經典恆流源測溫電路。
3、光合有效輻射測定
光合有效輻射(PAR)是指植物吸收並參與光化學反應的太陽輻射光譜成分。一般光譜範圍多採用400~760nm,該技術原理為:PAR測定採用多層疊加濾光和光敏半導技術,即採用矽光電二極體,利用光生伏特效應將光能轉化為電能,在光照照射下能在P區和N區之間形成光生電動勢,把PN結連接起,電路中就有電流流過,電流大小與光照強度成相關性。其優點是穩定性好和重現性好,動態範圍寬,溫溼度特性優良和幾乎沒有疲勞特性。矽光電二極體的短路電流與光照強度有較好的線性關係,當選擇適當的濾光片對光譜進行選擇,則矽光電二極體輸出電流即和所選光譜的光強呈線性關係。