1 引言
植物的生存環(huán)境并不總是適宜的自動化方案，常會遭受到高低溫緊密協作、凍害、光照線上線下、水分發揮重要作用、營養(yǎng)元素、CO2數據顯示、化學元素高質量、大氣污染也逐步提升、除草劑和殺蟲劑等各種環(huán)境因子復雜多變的逆境脅迫。植物對環(huán)境脅迫的直觀反應表現(xiàn)在形態(tài)上延伸，但往往滯后于生理反應認為，一旦傷害已經(jīng)造成，則難以恢復技術特點。通過研究植物對環(huán)境脅迫的生理反應提高鍛煉，不但有助于揭示植物適應逆境的生理機制，更有助于生產(chǎn)上采取切實可行的技術措施凝聚力量，提高植物的抗逆性或保護植物免受傷害有所提升，為植物的生長創(chuàng)造有利條件。
20 世紀 80 年代以來新的力量，便攜式光合作用測定系統(tǒng)和葉綠素熒光儀等生理生態(tài)測試儀器的問世先進水平，為研究植物逆境生理及其響應提供了新的研究手段，產(chǎn)生了大量的研究成果全面展示。但另一方面重要平臺，它們又都有各自的局限性。當氣孔不均勻關閉現(xiàn)象出現(xiàn)時核心技術，葉片氣體交換測量系統(tǒng)計算得到的Ci 會被高估應用提升；另外，不同生境之間葉片光合速率大小比較沒有直接的意義創造性，而且比較費時費力發展的關鍵。葉綠素熒光雖然容易測定，但如果實驗設計不夠好規模設備，結果將很難解釋真諦所在。
2 觀測系統(tǒng)設計
2.1 目標
植物逆境生理研究需要測量的指標葉綠素熒光參數(shù)，葉綠素熒光反應是植物光化學反應的指示物競爭力，與物種充分、季節(jié)、環(huán)境集聚、樣品情況和其它影響植物生理作用的因素有關競爭力。因此，可測定葉綠素熒光的變化來反映植物對環(huán)境脅迫的反應狀況。
植物生長區(qū)域的降水機製性梗阻、光照、氣溫同期、土壤水分等環(huán)境因子指標與植物逆境生理脅迫水平密切相關，對其進行實時觀測堅持先行，有利于精確反映環(huán)境因子的變化對植物逆境生理狀態(tài)的動態(tài)影響產業。
同步測定活體葉片氣體交換和葉綠素熒光對闡述植物對環(huán)境因子逆境脅迫的響應滿意度，結合環(huán)境因子的同步測量可提供更有意義的結果。
AZ-B0300植物逆境生理觀測系統(tǒng)能同時測量植物的氣體交換參數(shù)可持續、熒光參數(shù)和環(huán)境因子主要抓手，可用于植物多種類型環(huán)境因子的逆境脅迫研究。
2.2 植物逆境種類及熒光參數(shù)測量方法
脅迫類型 | 研究方法和測量參數(shù) |
水分脅迫 | 測量凈光合速率構建、氣孔導度和水分利用效率等氣體交換參數(shù)創新科技； 測量加熱處理（39℃）前后的Yield； C4植物測量ETR/A共創輝煌； C3具有重要意義、C4和CAM植物的中度水分脅迫，測量Fs/Fo & Fo大部分； OJIP曲線和K-Step熒光動力學曲線參數(shù)強大的功能。 |
光脅迫 | 測量凈光合速率、氣孔導度和水分利用效率等氣體交換參數(shù)解決方案； 熒光淬滅和淬滅弛豫測量---研究光保護機制下類囊體膜⊿ph變化的方法優勢；OJIP參數(shù)比Fv/Fm對光脅迫更敏感（Thach 2007）。 |
高溫脅迫 | 測量凈光合速率增產、氣孔導度和水分利用效率等氣體交換參數(shù)便利性； 熒光淬滅和淬滅弛豫測量---適于研究中度高溫脅迫（≥35℃）； 光響應曲線Fv/Fm行動力，Yield提供有力支撐，OJIP參數(shù) （Dascaliuc A.， Ralea t.統籌， Cuza P.最深厚的底氣，2007) (Schreiber U. 2004) (Strasser 2004) |
低溫脅迫 | 測量凈光合速率、氣孔導度和水分利用效率等氣體交換參數(shù)振奮起來； ETR/CO2同化率品質；Yield；Fv/Fm深入各系統；ETR解決問題；熒光淬滅及弛豫參數(shù)（NPQ， qN作用， qP相互配合， qL， qE方案， qT關鍵技術， qI，Y(NPQ)， Y(NO)）技術研究，光響應曲線 (Cavender-Bares J.重要的， Bazzaz F.， 2004) (Krause 1994) (Adams1994姿勢， 1995) |
凍害脅迫 | Yield相互融合；Fv/Fm；ETR綠色化；熒光淬滅及弛豫參數(shù)（NPQ不同需求， qN， qP保持穩定， qL總之， qE， qT不斷進步， qI工藝技術，Y(NPQ)， Y(NO).）(Ball 1994規模，1995)近年來， (Krause 1994)， (Adams1994發展目標奮鬥， 1995) |
CO2脅迫 | 測量凈光合速率技術先進、氣孔導度和水分利用效率等氣體交換參數(shù)； FV/Fm延伸，OJIP參數(shù)對CO2脅迫很敏感認為； qP能很好的反映出水分、光照和CO2復合脅迫情況新趨勢； Yield和NPQ參數(shù)對CO2脅迫不敏感(Siffel & Braunova 1999)反應能力。 |
大氣污染（O3） 脅迫 | Yield，F(xiàn)v/Fm學習，qP結構重塑，NPQ等參數(shù)均對O3脅迫很敏感 (Calatayud，Pomares措施，Barreno 2006) |
除草劑 脅迫 | VJ-OJIP對于多種農(nóng)藥脅迫敏感大大縮短；Yield & NPQ；NPQ對于DDT和DCMU脅迫敏感緊密相關。(Christiansen更默契了， Teicher and Streibig 2003) (Percival 2005) |
化學元素 脅迫 | 鋁、鎘培訓、鈷不合理波動、銅宣講手段、鋅、鎳元素等…… |
營養(yǎng)元素 脅迫 | 氮素積極拓展新的領域、硫元素基礎、硼元素、鈣元素多種方式、氯元素、鐵元素等…… |
2.3 觀測內(nèi)容
熒光指標：FRFexd360/FRFecx440（主要用于測量氮脅迫技術創新。這是區(qū)分氮脅迫和硫脅迫的重要測量方法）
Kramer Lake模型熒光淬滅參數(shù)：Y（II）深入交流研討，qL ，Y（NPQ）廣泛應用，Y（NO）
Kughammer簡化Lake模型熒光淬滅參數(shù)：Y（II）關註度，Y（NPQ），Y（NO）哪些領域，NPQ
Puddle模型熒光淬滅參數(shù)：qP敢於挑戰，qN，NPQ建立和完善，qE（光保護機制導致的非光化學淬滅）提供了遵循，qT（穩(wěn)態(tài)躍遷過程導致的非光化學淬滅），qI（光抑制和光破壞機制導致的非光化學淬滅）
其它常規(guī)熒光參數(shù):Y大型、Fv/Fm服務效率、ETR、PAR重要意義、葉片溫度統籌發展、Fo、Fm體系、Fv生產製造、Ft、Fod合理需求、Fms是目前主流、Fs、OJIP曲線
光合參數(shù)：光合速率高效、蒸騰速率應用創新、氣孔導度等
環(huán)境參數(shù)：溫濕度、輻射機構、土壤水分溫度的特性、土壤元素
2.4 系統(tǒng)組成和技術指標
AZ-B0300植物逆境生理觀測系統(tǒng)可測量、存儲光合基礎、熒光和環(huán)境因子參數(shù)提供堅實支撐。
光合測量單元：
測量范圍：CO2 0-3000ppm還不大，分辨率1ppm，H2O 0-75 mbar信息化技術，分辨率0.1mbar發揮作用，
PAR 0-3000μmol m-2 s-1，余弦校正逐步顯現；
可控條件： CO2控制2000ppm銘記囑托；H2O控制可高于或低于環(huán)境條件；溫度由微型peltier元件控制自動化裝置，可高于或低于環(huán)境10℃示範； PAR控制由高效、低熱 紅/藍LED陣列單元控制有很大提升空間，2000μmol m-2 s-1運行好；
葉綠素熒光測量單元：
測量模式：Fv/Fm,Yield常規(guī)測量模式、Lake和Puddle模型熒光淬滅測量模式可能性更大、Kinetic熒光動力學測量模式部署安排、OJIP測量模式、多次飽和光閃測量模式技術。
多功能PAR葉夾：通常情況下推廣開來，如果植物受到了氮素脅迫，則植物表皮會積聚一種對紫外光吸收能力強的物質相對較高，F(xiàn)RFex360/FRFex440多功能PAR葉夾即是通過測量這種情況下的紫外光和藍光激發(fā)的紅外熒光值比率來判斷植物的氮素脅迫水平重要的。
a雙光源飽和脈沖：690nm鹵素燈與雙通道660nm 和450nm可調(diào) LED。
鹵光燈大光強0-15,000μmolm-2s-1姿勢，LED 0-4,500μmolm-2s-1問題分析。
光化學光：LED光源0-3,000 μmolm-2s-1，鹵素燈光源0-6,000μmolm-2s-1交流研討。
遠紅外光源：735nmLED(用來測定Fod)更加完善，強度可調(diào)。
數(shù)據(jù)存儲：1Gb的內(nèi)存容量建設應用，能存儲上萬組數(shù)據(jù)支撐作用，可擴展SD卡。
環(huán)境因子：
總輻射0-2000 W·m-2動力，分辨率1 W·m-2同時；降雨量0.005mm~250mm，分辨率0.005mm效高性；
光合有效輻射0~500W·m-2模式，分辨率1 W·m-2，采樣頻率6次/min提升，滑動平均值作為結果高品質；
空氣溫度-30℃~+70℃不折不扣，分辨率0.1℃，采樣頻率6次/min資源優勢，滑動平均值作為結果高效利用；
空氣相對濕度0-*，分辨率1%估算，采樣頻率6次/min講理論，滑動平均值作為結果；
地表溫度-30℃~+50℃不要畏懼，分辨率0.1℃市場開拓，采樣頻率6次/min，滑動平均值作為結果大大縮短；
土壤溫度-30℃~+100℃，分辨率0.1℃緊密相關，采樣頻率6次/min更默契了，滑動平均值作為結果；
降雨形態(tài)
數(shù)據(jù)采集器：有16 個可編程培訓、多功能通道不合理波動，每個通道自由編程，可擴展重要工具。測量范圍 40mV 至25V表示，每個通道可賦予數(shù)學計算。
操作軟件：包含有系統(tǒng)設置軟件和數(shù)據(jù)報告軟件非常激烈。系統(tǒng)設置軟件用于設置系統(tǒng)的各通道及計算公式競爭力所在，數(shù)值平均方法，數(shù)據(jù)文件命名方式領域，WEB 頁設置溝通機製，Ethernet 口設置。數(shù)據(jù)報告軟件提供滑動平均值（sliding average）註入新的動力，矢量平均和分級平均領先水平。
土壤水分：水分0-*，精度±2%雙重提升；溫度-15℃~+50℃戰略布局，精度±0.2℃。測管長度0.6m, 1m表現明顯更佳，1.5m, 2m狀態，2.5m, 3m可選。采用掌上電腦和藍牙無線通訊指導。
土壤元素
3 數(shù)據(jù)處理
利用AZ-B0300植物逆境生理測量系統(tǒng)所獲得的氣體交換參數(shù)和熒光參數(shù)測量結果基石之一，與各環(huán)境因子或人工處理條件的測量數(shù)據(jù)之間進行相關分析或主成分分析聯動。從而分析各環(huán)境因子對植物逆境脅迫的影響機理和貢獻率。
4 應用案例
4.1 植物水分脅迫/輕度干旱脅迫測量的新方法(John Burke 2010)
用熒光儀測量C3和C4植物的水分脅迫和輕度干旱脅迫一直是個難題共同努力。早在2007年行業內卷，美國德克薩斯州植物脅迫研究實驗室的John Burke教授以棉花為研究對象安全鏈，提供了一個新方法試驗，利用美國OPTIC公司的調(diào)制式熒光儀測量40℃加熱處理前后葉片樣品的暗適應參數(shù)Fv/Fm’ （△F/Fm’）或光適應參數(shù)Yield測量結果姿勢，發(fā)現(xiàn)該測量值能很好的反映植物水分脅迫和輕度干旱脅迫狀況供給。
2010年5月份構建，John Burke教授再次發(fā)表了新的研究成果傳承，進一步驗證了這一新方法的可行性和科學性實現了超越。
Burke 在文中指出C3和C4植物都能用這個方法簡單快速的測量支撐能力，且一次性可以測量200-300個植物葉片樣品充分發揮。該方法將未受到脅迫的對照植物和受干旱脅迫植物的測量結果選擇適用，從灌溉停止后一天開始對比，一直持續(xù)好幾天設計。研究結果顯示業務指導，灌溉停止后24小時之內(nèi)，測量結果很好地反映了水分脅迫狀況優化程度，這一結果也得到了其它實驗室的驗證積極性。
