LCi-T 便携式光合仪

前言

LCi-T 便携式光合仪是小巧、轻便的便携式光合作用测定仪，用以测量植物叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等与植物光合作用相关的参数。仪器应用IRGA（红外气体分析）原理，精密测量叶片表面CO₂浓度及水分的变化情况来考察叶片与植物光合作用相关的参数。特殊的设计可在高湿度、高尘埃环境使用。既可在研究中使用，又是很好的教学仪器。

上图左为全套光合仪主机配件及便携箱等，上图中为光合仪主机和手柄，上图右为操作人员进行野外实验

应用领域

l 植物光合生理研究

l 植物抗胁迫研究

l 碳源碳汇研究

l 植物对气候变化的相应及其机理

l 作物新品种筛选

l 配备手持式叶绿素荧光仪，内置了所有通用叶绿素荧光分析实验程序，包括两套荧光淬灭分析程序、3套光响应曲线程序、OJIP-test等

l 彩色触摸屏，根据环境光线自动调整亮度，既方便野外查看数据，又延长续航时间

l 任选RGB（Red Green Blue）或白色光源之一作为标配

l 便携式设计，体积轻巧，仅重2.4 Kg

l 微型IRGA置于测量手柄中，大大缩短CO₂测量的反应时间

l 可在恶劣环境下使用

l 可方便互换不同种类的叶室

l 叶室材料经精心选择，以确保CO₂及水分的测量精度

l 数据存储量大，采用即插即拔SD卡

l 操作简单，维护方便，叶室所有区域都很容易清洁

l 采用低能耗技术，野外单电池持续工作时间可达10小时

l 内置GPS

上图为英国剑桥大学植物科学系M. Davey博士在南极洲对藻类光合作用研究时的工作图片，因LC系列光合仪轻便小巧，坚固耐用，续航持久等特点被列为。

l 测量参数：光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、叶片温度、叶室温度、光合有效辐射、气压、光响应曲线等

l 手持叶绿素荧光仪（选配）

1. 测量参数包括F₀、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M₀、Sm、PI、ABS/RC等50多个叶绿素荧光参数，及3种给光程序的光响应曲线、2种荧光淬灭曲线、OJIP曲线等

2. 高时间分辨率，可达10万次每秒，自动绘出OJIP曲线并给出26个OJIP-test测量参数包括F₀、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F₀、Fv/F₀、Fv/Fm、M₀、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_P₀、Psi_₀、Phi_E₀、Phi-D₀、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、DI₀/RC等

l CO₂测量范围：0-2000ppm

l CO₂测量分辨率：1ppm

l CO₂采用红外分析系统，差分开路测量系统，自动置零，自动气压和温度补偿

lH₂O测量范围：0-75 mbar

l H₂O测量分辨率：0.1mbar

l H₂O测量采用双激光调谐快速响应水蒸气传感器

l PAR测量范围：0-3000 μmol m^-2 s^-1

l 叶室温度：-5 - 50℃ 精度：±0.2℃

l 叶片温度：-5 - 50℃

l 叶室中空气流量：68 – 340 ml / min

l 空气流量精度：全量程的±2%

l 预热时间：20℃时5分钟

l 数据存储：SD卡，ZD支持32GB扩展，可存储16,000,000组典型数据

l 数据接口：mini-USB接口，RS232标准接口

l 图形显示：彩色WQVGA LCD触摸屏，480 x 272像素，尺寸95 x 53.9 mm，对角线长109mm，可实时图形显示各测量参数

l 可选配便携式光源：具有PLU控制单元，控光范围0-2400 μmol m^-2 s^-1

l 可选配叶室

1. 宽叶叶室：长×宽为2.5×2.5cm，适用于阔叶及大多数叶片类型

2. 窄叶叶室：长×宽为5.8×1cm，适用宽度小于1cm的条形叶

3. 针叶叶室：长约69mm，直径47mm，适用于簇状针叶（白光光源）

4. 小型叶叶室：叶室直径为16.5mm，测量面积2.16cm²

5. 土壤呼吸/小型植物室：测量测量土壤呼吸，或者高度低于55mm的整株草本植物光合作用，底面直径为11cm

6. 多功能测量室：长×宽×高为15×15×7cm，分为上下两部分，上部测量小型植物光合作用，下部分测量土壤呼吸

7. 果实测量室：上下两部分组成，上部透明，下部为金属，可测量果实ZD直径为11cm，ZD高度为11.5cm

8. 冠层测量室：底面直径12.7cm，高12.2cm，适用于地表冠层

9. 荧光仪联用适配器：适用于连接多种叶绿素荧光仪

上图从左到右依次为宽叶室、窄叶室、LED光源、荧光仪联用叶室、小型叶室

上图从左到右依次为针叶室、果实测量室、土壤呼吸室、多功能测量室、冠层室

l 供电系统：内置12V 2.8AH铅酸电池，可持续工作10小时左右

l 操作环境：5到45℃

l 主机尺寸：240×125×140mm，2.4Kg

l 主机显示参数：环境CO₂和水蒸汽；CO₂和水蒸汽变化；叶室和叶片的温度；气流速率；大气压；光合有效辐射；光合速率；胞间CO₂浓度；蒸腾速率；气孔导度；电池状态等

Leaf life span optimizes annual biomass production rather than plant photosynthetic capacity in an evergreen shrub, Marty C. et al. 2010, New Phytologist, 187(2): 407-416

本文研究了Rhododendron ferrugineum（高山玫瑰杜鹃，杜鹃属模式种）净光合能力与叶片寿命的关系，发现有更多较老叶片的种群其光合能力更强（图中深色区域为一年叶片和二年叶片）。

英国

1) 与叶绿素荧光仪组成光合作用与叶绿素荧光测量系统

2) 与FluorCam联用组成光合作用与叶绿素荧光成像测量系统

3) 可选配高光谱成像实现从单叶片到复合冠层的光合作用时空变化研究

4) 可选配O₂测量单元

5) 可选配红外热成像单元以分析气孔导度动态

6) 可选配PSI智能LED光源

7) 可选配FluorPen、SpectraPen、PlantPen等手持式植物（叶片）测量仪器，全面分析植物叶片生理生态

8) 可选配ECODRONE®无人机平台搭载高光谱和红外热成像传感器进行时空格局调查研究

1. Ahmad, I. Jabeen, N. Ziaf, J.M. Dole, M.A.S. Khan, M.A.. Bakhtavar (2017) . Macronutrient application affects morphological, physiological, and seed yield attributes of Calendula officinalis L. Canadian Journal of Plant Science, 2017, 97:906-916, https://doi.org/10.1139/cjps-2016-0301.

2. Elansary, H.O. Acta Physiol Plant (2017) . Green roof Petunia, Ageratum, and Mentha responses to water stress, seaweeds, and trinexapac-ethyl treatments J Acta Physiologiae Plantarum, 39,739: 145. doi:10.1007/s11738-017-2444-3.

3. Lee T.Y., et al. (2017) . Physiological responses of Populus sibirica to different irrigation regimes for reforestation in arid area. South African Journal of Botany, Volume 112, September 2017, Pages 329-335, ISSN0254-6299.

4. Magalhaes ID, Lyra GB, Souza JL, Teodora I, Cavalcante CA, Ferreira RA and Souza RC (2017). Physiology and Grain Yield of Common Beans under Evapotranspirated Water Reposition Levels. Irrigat Drainage Sys Eng 2017, 6:1 DOI: 10.4172/2168-9768.1000183.

5. Monteiro, M.V., Blanuša, T., Verhoef, A., Richardson, M., Hadley, P., Cameron, R.W.F. (2017) . Functional green roofs: Importance of plant choice in maximising summertime environmental cooling and substrate insulation potential, Energy and Buildings, Available online 7 Feb 2017, http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.02.011.

6. Munjonji L., Ayisi K.K., Vandewalle B., Haesaert G., Boeckx P. Haesaert G. (2017). Yield Performance, Carbon Assimilation and Spectral Response of Triticale to Water Stress. Experimental Agriculture, Vol.52, Issue 1.

7. Munjonji L., Ayisi K.K., Vandewalle B., Haesaert G., Boeckx P. (2017) . Carbon Isotope Discrimination as a Surrogate of Grain Yield in Drought Stressed Triticale. In: Leal Filho

8. Pourghayoumia M. Bakhshi, D. Rahemi M., Kamgar-Haghighic A.A., Aalamid A. (2017) . The physiological responses of various pomegranate cultivars to drought stress and recovery in order to screen for drought tolerance” Scientia Horticulturae. Volume 217, 15 March 2017, Pages 164-172.

9. Sakhonwasse S., Tummachai K., Nimnoy, N. (2017). Influences of LED Light Intensity on Stomatal Behavior of Three Petunia Cultivars Grown in a Semi-closed System” Environmental Control Biology, 55 (2), 93-103.

10. Yasin, N.A., Khan, W.U., Ahmad, S.R. et al. (2017). Imperative roles of halotolerant plant growth-promoting rhizobacteria and kinetin in improving salt tolerance and growth of black gram (Phaseolus mungo). Environ Sci Pollut Res (2017) https://doi.org/10.1007/s11356-017-0761-0.

11. Chandry R., and Hoduck, K. (2018) . Phytoremediatino and Physiological Effects of Mixed Heavy Metals on Poplar Hybrids. IntechOpen https://cdn.intechopen.com/pdfs/60715.pdf.

12. Ouledali, A., Ennajh, M., Ferrandino, A., Khemira, H., Schubert, A., Secchi, F. (2018) . Influence of arbuscular mycorrhizal fungi inoculation on the control of stomata functioning by abscisic acid (ABA) in drought-stressed olive plants” South African Journal of Botany Vol. 121, March 2019, 152-158.

13. Tahjib-Ul-Arif, M., Siddiqui, M.N., Sohag, A.A.M. et al. J Plant Growth Regul (2018) . Salicylic Acid-Mediated Enhancement of Photosynthesis Attributes and Antioxidant Capacity. Contributes to Yield Improvement of Maize Plants Under Salt Stress”.

14. Qiu, K., Xie, Y., Xu, D. et al. Braz. J. Bot (2018) . Photosynthesis-related properties are affected by desertification reversal and associated with soil N and P availability”.

15. W., Belay S., Kalangu J., Menas W., Munishi P., Musiyiwa K. . Climate Change Adaptation in Africa. Climate Change Management. Springer, Cham.

16. Mujahid Ali1, Choudhary Muhammad Ayyub, Muhammad Amjad and Riaz Ahmad. (2019). Evaluation of thermo-tolerance potential in cucumber genotypes under heat stress. Pak. J. Agri. Sci., Vol. 56(1), 53-61; 2019 DOI: 10.21162/PAKJAS/19.7519