PTM-48A植物生理生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
前言
PTM-48A植物生理生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可長(zhǎng)期、自動(dòng)監(jiān)測(cè)植物的光合速率、蒸騰速率，植物生理生長(zhǎng)狀態(tài)，環(huán)境因子，從而得到植物的全面的信息。系統(tǒng)具備4個(gè)自動(dòng)開合的葉室，可在30秒內(nèi)獲得葉片的CO2、H2O交換速率。LC-4B透明葉室和LC-4D非透明葉室雙葉室配合使用，則可研究植物的光呼吸、暗呼吸、總光合、凈光合。系統(tǒng)還配備1個(gè)數(shù)字通道連接RTH-48傳感器組合（可測(cè)定空氣溫、濕度、光合有效輻射、葉片濕度）；8個(gè)模擬通道連接其他可選的植物生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)傳感器，還可同時(shí)配備FP100葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈱?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)通過RS-232 或RS-485端口與電腦通訊，也可選擇2.4GHz無線通訊或GPRS實(shí)現(xiàn)無線通訊和網(wǎng)絡(luò)化。
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上圖為PTM48A主機(jī)前面板和左、右擴(kuò)展面板實(shí)物圖
應(yīng)用領(lǐng)域
? 應(yīng)用于植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)、園藝學(xué)、作物學(xué)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)等研究領(lǐng)域
? 進(jìn)行不同物種、不同品種的差異比較
? 比較不同處理、不同栽培條件對(duì)植物的影響
? 研究植物光合、蒸騰、生長(zhǎng)的限制因子
? 研究生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)植物的影響及植物對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)
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上圖為主機(jī)配置各種傳感器示意圖
基本配置組成
? PTM-48A系統(tǒng)控制臺(tái)
? LC-4B透明葉室×4，20 cm2
? RTH-48測(cè)量?jī)x
? 無線傳輸適配器
? 安裝支架
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上圖左為透明葉室、非透明葉室對(duì)同一植物葉片凈光合與暗呼吸連續(xù)監(jiān)測(cè)圖，右為中科院植物所PTM48A光合葉室實(shí)物圖
技術(shù)指標(biāo)
工作方式：自動(dòng)持續(xù)測(cè)量
葉室取樣時(shí)間：30s
CO2測(cè)量原理：無色散紅外氣體分析器
CO2濃度測(cè)量范圍：0-1000 ppm
信號(hào)噪音：2 ppm pk-pk @ 350 ppm
CO2交換速率的額定測(cè)量范圍：-70-70μmolCO2m-2s-1
蒸騰速率的額定測(cè)量范圍：0-150 mgH2O m-2 s-1
葉室空氣流速：0.9±0.1L/min，精度0.02 L/min
RTH-48 測(cè)量?jī)x：溫度0-50℃，分辨率0.1℃；相對(duì)濕度：0-RH，分辨率0.1%RH；光合有效輻射：0-2000μmolm-2s-1，分辨率15μmolm-2s-1
測(cè)量間隔：5-120分鐘用戶自定義
存儲(chǔ)容量：1200條數(shù)據(jù)，采樣頻率為30分鐘時(shí)可存儲(chǔ)25天
連接管的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：4m?
模擬通道數(shù)量：8
電源：可選12VDC@60W，或220/110/100 VAC 50/60 Hz@150W，使用車載蓄電池可持續(xù)工作16天以上
通訊方式：RS232 和RS485 (內(nèi)置/可選)，無線MODEM或GPRS
環(huán)境防護(hù)級(jí)別：IP55
可選配葉室和傳感器
1. LC-4W 透明葉室，矩形葉室，13×77mm，10cm2，空氣流速0.45±0.05L/min
2. LC-4WD 非透明葉室，矩形葉室，13×77mm，10cm2，空氣流速0.23±0.05L/min
3. LC-4D非透明葉室，空氣流速0.45±0.05L/min
4. FP100葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)監(jiān)測(cè)模塊，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)Ft、QY等葉綠素?zé)晒鈪?shù)
5. SD-5P 莖桿微變化傳感器：線性測(cè)量范圍0-5000μm，分辨率0.002mm，適用于5-25mm直徑莖桿
6. SD-6P 莖桿微變化傳感器：線性測(cè)量范圍0-5000μm，分辨率0.002mm，適用于2-7cm直徑莖桿
7. DE-1P 樹干生長(zhǎng)傳感器：線性測(cè)量范圍0-10mm，分辨率0.005mm，適用于直徑6cm以上樹干
8. FI-LP 大果實(shí)生長(zhǎng)傳感器：測(cè)量范圍：30-160 mm，分辨率0.065mm
9. FI-MP 中果實(shí)生長(zhǎng)傳感器：測(cè)量范圍15-90 mm，分辨率0.038mm
10. FI-SP 小果實(shí)生長(zhǎng)傳感器：測(cè)量范圍7-45 mm，分辨率0.019mm
11. FI-XSP 微小果實(shí)生長(zhǎng)傳感器：測(cè)量范圍4-30 mm，分辨率0.005mm
12. LT-LC葉溫傳感器：選配該傳感器后，系統(tǒng)可以得到葉片的氣孔導(dǎo)度數(shù)據(jù)。測(cè)量范圍5-50℃，精度<0.15℃
13. LT-1P 葉面溫度傳感器：測(cè)量范圍5-50℃，精度<0.15℃
14. LT-IRP 紅外葉溫傳感器：紅外原理，無接觸測(cè)量葉片溫度，測(cè)量范圍0-50℃，精度±1℃，重復(fù)性±0.1℃
15. SF-4P 植物莖流傳感器：3ml/h，適用于直徑1-5mm莖桿
16. SF-5P 植物莖流傳感器：3ml/h，適用于直徑4-8mm莖桿
17. SA-20P 株高傳感器：測(cè)量范圍0-2000 mm，分辨率2mm
18. TIR-4P 總輻射傳感器：0-1000 W/m2 ，精度±10%，重復(fù)性±1%
19. PIR-1P 光合有效輻射傳感器：測(cè)量范圍0 -2500 μmol/m2s，精度±5%，重復(fù)性±1%
20. SMS-5P 土壤水分傳感器：測(cè)量范圍0-100 vol%，精度±3%，分辨率0.1%
21. LWS-02P 葉片濕度傳感器：葉片模擬器，輸出電壓值，與葉片濕度成正比，反映葉片表面的干濕狀況
22. ST-21P 土壤溫度傳感器：測(cè)量范圍0-50℃，精度<0.15℃
23. SMTE/SMTE-2 土壤水分、溫度、電導(dǎo)率三參數(shù)傳感器：水分測(cè)量范圍0-100 vol%，精度±3%，分辨率0.1%；溫度測(cè)量范圍-40-50℃，精度±1℃，分辨率0.1℃；電導(dǎo)率測(cè)量范圍：0-15dS/m，分辨率0.01dS/m，精度±10%
注：每種傳感器都配有4米纜線。
軟件界面與數(shù)據(jù)
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應(yīng)用案例
Net CO2 uptake rates for Hylocereusundatus and Selenicereusmegalanthus under field conditions: Drought influence and a novel method for analyzing temperature dependence, Ben –Asher. J. et al. 2006, Photosynthetica, 44(2): 181-186
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本研究測(cè)量量天尺（Hylocereusundatus，果實(shí)為火龍果）和蛇鞭柱（Selenicereusmegalanthus）在高溫下CO2吸收率的變化，并分析了其生理生化變化。
產(chǎn)地
以色列
選配技術(shù)方案
1) 與葉綠素?zé)晒鈨x組成光合作用與葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量系統(tǒng)
2) 與FluorCam聯(lián)用組成光合作用與葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量系統(tǒng)
3) 可選配高光譜成像實(shí)現(xiàn)從單葉片到復(fù)合冠層的光合作用時(shí)空變化研究
4) 可選配O2測(cè)量單元
5) 可選配紅外熱成像單元以分析氣孔導(dǎo)度動(dòng)態(tài)
6) 可選配PSI智能LED光源
7) 可選配FluorPen、SpectraPen、PlantPen等手持式植物（葉片）測(cè)量?jī)x器，全面分析植物葉片生理生態(tài)
8) 可選配ECODRONE?無人機(jī)平臺(tái)搭載高光譜和紅外熱成像傳感器進(jìn)行時(shí)空格局調(diào)查研究
部分參考文獻(xiàn)
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