光合作用是綠色植物合成的有機物質(zhì)的重要過程,而人類的食物或者生活都是直接或間接地來自光合作用,除此之外,綠色植物還能凈化空氣,供給人類能量。因此利用光合作用測定儀研究光合作用在理論上和實踐上都具有重要的意義。那么光合作用測定儀是如何進行工作的,我們來看下其原理就知道了。
光合作用測定儀原理
采用氣體交換原理,利用紅外氣體分析器測量流經(jīng)葉片前后CO2和H2O的濃度變化,分析葉片與環(huán)境發(fā)生的氣體交換,用固定了多少CO2來表征光合作用的能力。將植物葉片放入葉室,光合作用會消耗CO2,通過測定光照條件下葉室進、出口之間的CO2濃度差,根據(jù)葉片面積即可計算凈光合速率。
光合作用測定儀工作原理
CO2測定原理
紅外線氣體分析根據(jù)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(qū)都有特異的吸收帶,CO2在中段紅外區(qū)的吸收帶有4處,其中4.26um的吸收帶最強,而且不與H2O相互干擾。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紅外光能與其吸收系數(shù)(K)、氣體的濃度(C)和測定的氣室長度(L)有關(guān),并服從比爾一蘭伯特定律:E=Eoe-KCL
因為測定儀在設(shè)計過程中將確定了Eo(初級始發(fā)能量)和L(氣室長度),-K,e為常數(shù),而E(測定未端的能量)就有了與C(被測氣體濃度)的對應(yīng)關(guān)系,通過測定E就可測定出CO2濃度。
溫度測定原理
溫度傳感器應(yīng)用高精度傳感器,測溫電路應(yīng)用三線制經(jīng)典恒流源測溫電路。
光合有效輻射測定原理
光合有效輻射(PAR)是指植物吸收并參與光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻射光譜成份。一般光譜范圍多采用400~760nm,該技術(shù)原理為:PAR測定采用多層疊加濾光和光敏半導(dǎo)技術(shù),即采用硅光電二極管,利用光生伏特效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能,在光照照射下能在P區(qū)和N區(qū)之間形成光生電動勢,把PN結(jié)連接起,電路中就有電流流過,電流大小與光照強度成相關(guān)性。
以上就是光合作用測定儀的原理了,另外該儀器配有不同類型的葉室(呼吸反應(yīng)器)能廣泛用于大田作物、果樹、蔬菜、森木、牧草等多種植物不同形狀葉片的測定。