Флуориметр листа – это устройство, измеряющее флуоресценцию хлорофилла в листьях растений, что позволяет получить представление об их фотосинтетической активности.
В нашей информационной заметке мы хотим рассмотреть особенности данной и сопутствующих технологий и их применение на практике.
На данный момент в наличии на нашем складе имеются доступные решения мониторинга фотосинтетической активности, и наши специалисты будут рады ответить Вам на любые вопросы.
Измерение фотосинтеза растений
Фотосинтез является основой большинства видов растительной жизни.
Экологический баланс регионов во многом зависит от процессов фотосинтеза – биомасса растений является пищей для животных и топливом для человека, а также влияет на круговорот веществ и связывание углерода.
Суть фотосинтетической активности заключается в улавливании энергии солнечного света и фиксации ее в виде потенциальной химической энергии в органических соединениях. Органические соединения построены из двух основных сырьевых материалов: углекислый газ и вода (которая является в данном случае источником водорода). Эти соединения стабильны и могут храниться до тех пор, пока они не будут необходимы для поддержания жизненных процессов и роста растения. Следовательно, животные, грибы и нефотосинтетические бактерии зависят от них для поддержания жизни.
Еще одна важная особенность фотосинтетический процессов – связывание углерода из атмосферы, что важно для экологического баланса. За счет работы фотосинтезирующих растений 15% общего углекислого газа в атмосфере ежегодно переходит в растительное сырье.
Фотосинтез можно измерять различными методами, анализирующими как поступление веществ в ткани растений (например, поглощение CO2), так и их выработку (например, производство кислорода, синтез углеводов или увеличение объема сухого вещества). Для изучения эффективности фотосинтеза и реакции растений на стресс также используются методы анализа флуоресценции хлорофилла, гиперспектральной визуализации и газообмена.
Примечание. Гиперспектральная визуализация – это измерение и анализ отражения света от объекта в широком диапазоне спектральных полос, позволяющее получить детальную информацию о его химическом составе и физических свойствах. В отличие от обычных изображений, которые используют лишь несколько цветовых каналов, гиперспектральные изображения содержат информацию о сотнях, а то и тысячах, узких спектральных полос, что позволяет выявлять тонкие различия между материалами, которые на обычных изображениях могут выглядеть одинаково.
Существует несколько ключевых методов расчета скорости фотосинтеза. К ним относятся:
- Измерение поглощения углекислого газа;
- Измерение продуцирования кислорода;
- Измерение производства углеводов;
- Измерение увеличения сухой массы растения;
- Контроль фотосинтетической активности хлорофилла.
Одни из наиболее востребованных сегодня способов – измерение фотосинтетической активности и газообмена растения.
Флуориметр листьев – это как правило небольшое устройство, измеряющего ответную флуоресценцию хлорофилла, что позволяет оценить состояние фотосинтетического аппарата растения. Принцип работы таких устройств заключается в том, что часть растения подвергается облучению источником света, обычно светодиодом, и измеряется ответная флуоресценция, испускаемая молекулами хлорофилла.
Когда хлорофилл в клетках растения поглощает свет, он может либо использовать его для фотосинтеза, либо рассеивать в виде тепла, либо повторно излучать в виде света, что и улавливает прибор.
Интенсивность и характеристики этого флуоресцентного сигнала и позволяют получить информацию об эффективности использования растением световой энергии для фотосинтеза. Детектор, обычно фотодиод, измеряет интенсивность и спектр флуоресценции, испускаемой листом, а затем анализирует сигнал флуоресценции, часто используя такие методы, как импульсная амплитудная модуляция (PAM), для получения информации об эффективности происходящих внутри процессов.
Такой метод крайне востребован в следующих областях:
- мониторинг и селекция сельскохозяйственных культур;
- оценка фотосинтетической активности различных сортов растений для улучшения сельскохозяйственных культур;
- экология и лесное хозяйство;
- изучение реакции растений на различные условия окружающей среды и оценка состояния лесов;
- мониторинг стабильности продукции и выявление загрязняющих веществ.
Поглощение углекислого газа может быть измерено с помощью такого прибора, как IRGA (Infra-Red Gas Analyser), который может сравнивать концентрацию углекислого газа и водяных паров в воздухе, проходящем в измерительную камеру, окружающую лист или небольшое растение, и CO2, покидающий эту камеру.
Для этого инфракрасный газоанализатор испускает свет в определенной части спектра (собственно, в инфракрасной) и анализирует, как этот свет поглощается молекулами вещества в воздухе.
Поскольку различные вещества поглощают излучение на определенных, характерных для них, длинах волн, количество поглощенного света будет напрямую коррелировать с концентрацией нужных веществ.
IRGA могут быть двух типов – открытые и закрытые. Открытые системы анализируют концентрацию газов на входе и выходе измерительной камеры. Закрытые же осуществляют циркуляцию пробы воздуха в герметичной системе.
Часто такие устройства используют дополнительный измеритель ФАР или фотосинтетически активной радиации.
Их области применения в целом аналогичны флуориметрам. В том числе они используются для:
- исследования физиологии растений;
- научных исследованиях на карбоновых полигонах;
- оценки интенсивности дыхания растений.
Оборудование в наличии на нашем складе
Измеритель концентрации хлорофилла АТОН-19к – это компактное устройство, используемое для полевых замеров ответной флуоресценции неповреждающим методом.
Измеритель работает в красном и ближнем инфракрасном спектре света и проводит измерения с очень высокой дискретизацией – один замер раз в три секунды. Таким образом можно значительно сократить время на проведение исследований.
Размеры и автономность прибора позволяют проводить полевые замеры без каких-либо сложностей.
Измерители хлорофилла обычно выдают индекс, который не напрямую связан с концентрацией хлорофилла (например, в единицах CCI или SPAD). Модель АТОН-19к выдает оценку фактической концентрации хлорофилла в микромолях на квадратный метр. Таким образом, прибор показывает истинные значения концентрации хлорофилла.
Все полученные данные сохраняются на встроенной памяти, которая позволяет записывать до 160 000 измерений, отображающихся на небольшом дисплее. Переключаться по меню можно с помощью удобных кнопок.
Порт mini-USB позволяет напрямую подключаться к компьютеру для выгрузки данных, а дополнительный порт RS-232 доступен для подключения внешнего GPS, что позволяет привязать полевые данные к местности. Емкость памяти для замеров с географической привязкой составляет 94 000 измерений.
Портативная фотосинтетическая система АТОН-12-ФАР – одна из наиболее легких систем для мониторинга газообмена растений, температуры и фотосинтетически активной радиации на рынке.
Это профессиональное решение для проведения комплексных экологических и агрономических исследований, позволяя получать точные данные в режиме реального времени.
Компактная консоль имеет полноценные функции отображения данных с мгновенным откликом интерфейса за счет достаточно мощной электроники.
Встроенный GPS приемник позволяет присваивать каждому набору данных геолокационные метки, которые потом можно посмотреть на карте. Это крайне полезно, когда исследования проводятся на большой территории, например, на карбоновом полигоне.
В комплекте с устройством поставляются различные измерительные камеры. Заказчик может подобрать любые необходимые ему варианты, включая большие и маленькие камеры, отдельные варианты для хвои и мониторинга дыхания почвы.
Заказать газоанализатор почвы и флуориметр листа для экологического мониторинга
Требуется купить газоанализатор или флуориметр листа? Нужна профессиональная консультация и помощь в подборе оборудования? Нужно уточнить вопросы логистики в регионы России?
Просто отправьте запрос на нашу корпоративную почту и с Вами свяжется наш специалист. С ним Вы можете обсудить любые вопросы по особенностям и эксплуатации оборудования.
Мы поставляем приборы в любой из регионов России и стран Таможенного союза.