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光合作用测定仪的原理是什么

时间:2020-05-25 14:28:47

光合作用是植物叶片重要的作用之一,光合速率可以侧面反映出这个植物本身的生长情况,那么如何才能准确地知道植物光合作用的速率呢?需要光合作用测定仪来确定。

测定光合速率的方法很多,但应用最多是根据CO2的吸收测定光合速率。光合作用测定仪利用红外线CO2气体分析仪法测定光合速率。

1、CO2测定

红外线气体分析根据由异原子组成的具有偶极矩的气体分子如CO2、CO、H2O、SO2、CH3、NH4、NO等在2.5~25um的红外光区都有特异的吸收带,CO2在中段红外区的吸收带有4处,其中4.26um的吸收带最强,而且不与H2O相互干扰。红外线CO2分析就是通过检测CO2对4.26um光谱的吸收来测定光合作用过程中CO2的变化量。因为CO2吸收的4.26um红外光能与其吸收系数(K)、气体的浓度(C)和测定的气室长度(L)有关,并服从比尔一兰伯特定律:E=Eoe-KCL

因为测定仪在设计过程中将确定了Eo(初级始发能量)和L(气室长度),-K,e为常数,而E(测定未端的能量)就有了与C(被测气体浓度)的对应关系,通过测定E就可测定出CO2浓度。

光合作用测定仪的原理

红外线CO2分析的优点:①灵敏度高,可以测定到1.0、0.5甚至0.1uml·mol-1(即ppm)的CO2浓度;②反应快速,响应时间短,可测定出光合速率瞬时变化;③易实现自动化,智能化的测定。

光合作用测定仪采用单片机的智能管理技术,除了监测光合作用过程中的CO2变化外,还测定相应的光合有效辐射、温度,并根据这些测定参数自动计算出相应的光合速率(Pn),水分利用率,气孔导度。

2、温度测定原理

温度传感器应用高精度传感器,测温电路应用三线制经典恒流源测温电路。

3、光合有效辐射测定

光合有效辐射(PAR)是指植物吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成份。一般光谱范围多采用400~760nm,该技术原理为:PAR测定采用多层叠加滤光和光敏半导技术,即采用硅光电二极管,利用光生伏特效应将光能转化为电能,在光照照射下能在P区和N区之间形成光生电动势,把PN结连接起,电路中就有电流流过,电流大小与光照强度成相关性。

光合作用测定仪优点是稳定性好和重现性好,动态范围宽,温湿度特性优良和几乎没有疲劳特性。硅光电二极管的短路电流与光照强度有较好的线性关系,当选择适当的滤光片对光谱进行选择,则硅光电二极管输出电流即和所选光谱的光强呈线性关系。

以上就是对光合作用测定仪的原理的介绍,光合作用测定仪还可以测定气体CO2浓度、空气温湿度,叶片温度,光合有效辐射,细胞间CO2浓度,气体流量等从而计算出蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和水分利用率等,通过对植物各项功能的测定来评定植物的基本情况。

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