
1. 儀器定義與測量原理
托普云農(nóng)便攜式光合作用測量系統(tǒng)(如TP-PM-1、TP-3051D系列)是一套基于紅外氣體分析技術(shù)(IRGA)的原位植物氣體交換檢測平臺。該設(shè)備摒棄了傳統(tǒng)破壞性或離體化學(xué)滴定法,通過構(gòu)建可控的微環(huán)境葉室(Leaf Chamber),實時監(jiān)測氣流經(jīng)植物葉片前后CO?和H?O濃度的差值,依據(jù)Fick擴散定律與質(zhì)量平衡方程,直接解算植物葉片的碳同化與水分蒸騰通量。
2. 氣路控制與傳感硬件
紅外氣體分析單元:集成非擴散式或差分紅外CO?/H?O分析儀,利用不同氣體分子對特定紅外波段的特征吸收特性,高精度分辨參比氣(入氣)與分析氣(出氣)的濃度微變化。
開放式/封閉式氣路結(jié)構(gòu):采用開放式氣路設(shè)計,使外界大氣直接流經(jīng)葉室,模擬植物自然生長的氣體交換條件;內(nèi)置微型氣泵與流量控制器,確保氣體傳質(zhì)的流速恒定與響應(yīng)迅速。
環(huán)境微傳感器陣列:在葉室及進氣端集成熱電偶溫度傳感器、薄膜電容濕度傳感器及硅光電二極管(PAR傳感器),同步采集葉溫、氣溫、水汽壓及光合有效輻射強度等邊界層物理參數(shù)。
3. 葉室設(shè)計與光溫調(diào)控
多功能葉室接口:配備標(biāo)準(zhǔn)透明視窗葉室,支持快速更換不同面積(如3×3 cm2、2×3 cm2)及特殊形態(tài)(針葉、莖稈)的葉室頭,適應(yīng)多物種測量;葉室結(jié)構(gòu)確保光路均勻且氣密性可控。
紅藍LED光源模塊:內(nèi)置可調(diào)式紅藍LED陣列,可精確設(shè)定光合光量子通量密度(PPFD),模擬自然光強或特定光質(zhì),用于繪制光響應(yīng)曲線(Light Response Curve)。
熱管理組件:部分型號配備半導(dǎo)體溫控模塊,可將葉室溫度設(shè)定并穩(wěn)定在目標(biāo)值,隔離環(huán)境溫度波動干擾,用于溫度響應(yīng)實驗。
4. 核心功能解析
1、全新外觀:光合作用儀采用10寸安卓彩色觸控屏,自帶wifi功能,操作界面清晰簡潔,操作簡單。軟件支持在線升級。軟件中文操作界面,支持中英文語言,切換系統(tǒng)語言即可同步成英文模式。
2、檢測參數(shù):光合作用儀可檢測環(huán)境溫濕度、葉室溫濕度、CO2氣體濃度、光合有效輻射強度、葉面溫度、葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度、瞬時水分利用率12項參數(shù)。
3、原理升級:主機內(nèi)置非擴散式紅外CO2分析器,能準(zhǔn)確測定空氣中的CO2濃度;開機默認進行氣路循環(huán),開放式氣路系統(tǒng)更接近植物真實生長環(huán)境。核心紅外CO2模塊增加CO2極值濾波處理,大大縮短了CO2穩(wěn)定時長,有效提升各項光合參數(shù)的穩(wěn)定性和實驗效率。
4、操作簡便:測量設(shè)置均默認給出,用戶可自定義修改,支持用戶填寫實驗備注(隨數(shù)據(jù)一同導(dǎo)出)。一鍵測量,各項參數(shù)均為自動采集,每2min自動采集一組數(shù)據(jù),程序運行完成后會自動結(jié)束并保存數(shù)據(jù),也可手動結(jié)束測量進程,測量過程中查看已采集數(shù)據(jù)時不會影響測量進程。
5、數(shù)據(jù)管理:光合作用儀支持根據(jù)時間范圍快速查詢數(shù)據(jù),可進行查看、上傳、導(dǎo)出、刪除操作。支持曲線圖和表格2種展示形式,按曲線圖展示時可雙擊放大單圖查看,便于直觀展示數(shù)據(jù)變化趨勢。
6、數(shù)據(jù)存儲/導(dǎo)出:本地存儲8G大內(nèi)存,配置USB接口,支持excel格式文件導(dǎo)出本地/U盤,導(dǎo)出的文件可直接使用無需轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)自動保存:若儀器意外關(guān)閉,已測量的數(shù)據(jù)會自動保存不丟失。
7、配備“數(shù)智農(nóng)業(yè)云"平臺:儀器聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下,可手動將測量數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)4.0云平臺,用戶登錄賬號即可查看,可在云端對實驗數(shù)據(jù)進行管理和分析,支持對比分析各項光合指標(biāo),支持圖表2種展示形式。
8、設(shè)備單機即可使用,含有使用教程視頻,手機掃描二維碼即可查看儀器安裝方式和操作流程等。
9、電池容量大,滿電狀態(tài)下野外支持連續(xù)使用8小時以上。
10、配置支架,適用于野外一定時間監(jiān)測,主機支架高度可調(diào),葉室三腳架高度角度均可調(diào),適用不同生長角度的葉片,避免對葉片拉扯造成破壞,無需實驗人員背著儀器,減少人力消耗,擴大使用場景。
5. 解決的科研問題與應(yīng)用場景
原位生理診斷:允許在田間、溫室或大田原位直接測量活體葉片,避免了取樣離體后因水分脅迫或代謝變化導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真,真實反映植物在生境中的生理狀態(tài)。
環(huán)境響應(yīng)與抗逆機制:通過控制光強、CO?濃度及溫度梯度,量化植物光合作用的光抑制、光呼吸及氣孔限制特征,揭示干旱、高溫、鹽堿等脅迫下碳固定的瓶頸環(huán)節(jié)。
種質(zhì)資源與碳匯評估:用于高通量篩選高光效育種材料(如高Pn、低Ci基因型),或結(jié)合葉面積指數(shù)構(gòu)建群落/生態(tài)系統(tǒng)尺度的凈初級生產(chǎn)力(NPP)與碳通量模型。
浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)供應(yīng)(銷售)便攜式光合作用測量系統(tǒng),廠家直銷,歡迎新老用戶了解咨詢!
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