
浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司研制的植物氣孔計(jì)(典型型號(hào)TPQK-1000,亦稱(chēng)穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)/植物蒸騰速率測(cè)定儀),是基于開(kāi)放式氣路穩(wěn)態(tài)質(zhì)量平衡原理構(gòu)建的便攜式植物氣體交換檢測(cè)裝備。儀器通過(guò)測(cè)定葉片表面水汽通量與微氣象參數(shù),原位無(wú)損解算氣孔導(dǎo)度(Gs)與蒸騰速率(Tr),替代傳統(tǒng)離體稱(chēng)重法與顯微估讀,是植物水分生理、抗旱育種及精準(zhǔn)灌溉研究中量化氣孔行為的核心科研儀器。
一、系統(tǒng)構(gòu)成與測(cè)量原理
硬件組成
主機(jī)單元:嵌入式微處理器系統(tǒng)配圖形點(diǎn)陣液晶屏,內(nèi)置可調(diào)微型氣泵與質(zhì)量流量控制器,維持恒定體積流量通過(guò)葉室。
傳感模塊:進(jìn)氣端配置薄膜電容式濕度探頭、熱電偶?xì)鉁貍鞲衅骷肮韫怆姸O管光合有效輻射(PAR)傳感器;葉室內(nèi)部集成葉溫?zé)犭娕寂c出口水汽傳感器。
葉室組件:可更換式密閉透明葉室(適配不同形狀與尺寸葉片),保證光通透的同時(shí)實(shí)現(xiàn)氣流密封;手柄處設(shè)啟動(dòng)/停止測(cè)量鍵便于單手操作。
供電與存儲(chǔ):內(nèi)置可充電鋰電池,支持野外連續(xù)作業(yè);配備SD卡大容量本地存儲(chǔ)模塊。
測(cè)量原理——開(kāi)放式氣路穩(wěn)態(tài)質(zhì)量平衡法
微型氣泵驅(qū)使外界大氣以恒定流量(?)流經(jīng)密閉葉室,分別測(cè)得入口水汽分壓(ea)與出口水汽分壓(el)。葉片蒸騰產(chǎn)生的水汽增量 ΔE = el ? ea,代入質(zhì)量平衡方程解算單位葉面積蒸騰速率(Tr);已知葉溫對(duì)應(yīng)的飽和水汽壓 es(Tleaf) 與參比空氣水汽壓 ea 得水汽壓差 VPD = es ? ea,按 Fick 第一定律反演氣孔導(dǎo)度 Gs = Tr / VPD(氣孔限制主導(dǎo)條件下),并自動(dòng)進(jìn)行邊界層導(dǎo)度修正。閉路模式下可通過(guò)記錄葉室內(nèi)濕度上升斜率 d(e)/dt 解算瞬態(tài)水汽通量,適配短時(shí)封閉觀測(cè)需求。
二、核心檢測(cè)功能
1、穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)可用于測(cè)量空氣溫度、空氣濕度、光強(qiáng)PAR、葉片溫度、葉室濕度等參數(shù);
2、顯示空氣溫度、空氣濕度、葉片溫度,葉室濕度、光強(qiáng)、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等測(cè)量值;
3、可以設(shè)定開(kāi)路測(cè)量和閉路測(cè)量?jī)煞N模式,閉路測(cè)量模式可以選擇自動(dòng)測(cè)量與手動(dòng)測(cè)量;
4、SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ),大于15萬(wàn)組測(cè)量數(shù)據(jù);
5、輕便可攜,帶有充電電池,可供野外工作使用。
三、典型應(yīng)用領(lǐng)域
作物抗旱生理與水分利用效率(WUE)研究:測(cè)定氣孔導(dǎo)度日變化曲線(xiàn),結(jié)合光合數(shù)據(jù)計(jì)算瞬時(shí)或內(nèi)在WUE,篩選高水分利用效率種質(zhì)。
精準(zhǔn)灌溉決策支持:以氣孔導(dǎo)度下降拐點(diǎn)為生理脅迫指征,早于葉片萎蔫判斷土壤水分虧缺,指導(dǎo)調(diào)虧灌溉或滴灌啟停閾值設(shè)定。
植物逆境生態(tài)與全球變化研究:量化高溫、干旱、鹽堿、CO?濃度升高、UV-B輻射增強(qiáng)等環(huán)境因子對(duì)氣孔行為的調(diào)控效應(yīng)。
林木與生態(tài)水文研究:評(píng)估防護(hù)林、城市綠化樹(shù)種的蒸騰耗水特性,為區(qū)域生態(tài)用水配額與樹(shù)種選擇提供依據(jù)。
農(nóng)學(xué)/林學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué):直觀演示光強(qiáng)、濕度、溫度對(duì)氣孔開(kāi)閉的影響,替代氯化鈷紙法等半定量手段。
四、學(xué)術(shù)價(jià)值評(píng)述
該儀器以國(guó)產(chǎn)穩(wěn)態(tài)氣體交換方案突破了傳統(tǒng)氣孔觀測(cè)只能定性描述或依賴(lài)昂貴進(jìn)口設(shè)備的局限,使氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率成為可原位、重復(fù)、定量獲取的常規(guī)生理指標(biāo),為作物抗逆機(jī)理解析、種質(zhì)抗旱篩選及以植物本體生理狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的灌溉管理提供了可靠的本土化測(cè)定工具。
浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)供應(yīng)(銷(xiāo)售)植物氣孔計(jì),廠(chǎng)家直銷(xiāo),歡迎新老用戶(hù)了解咨詢(xún)!
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