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叶绿素荧光成像是一种可以快速、无损评估植物光合作用的技术,已逐渐在植物环境胁迫研究中得到应用。为明确叶绿素荧光成像技术在植物生长环境胁迫中目前的研究应用及未来研究方向,首先对叶绿素荧光成像技术的基础荧光参数和荧光成像方式进行了介绍,然后针对目前叶绿素荧光成像技术在植物生长环境胁迫中的应用从温度、光照、水分、营养和盐胁迫5个方面进行了综述。综述研究结果表明:植物受温度胁迫后叶绿素平均浓度降低,叶绿素荧光参数Y(II)和NPQ敏感性高,F440/F690和F440/F740比值下降;紫外线辐射造成的损害主要取决于物种或栽培品种,荧光比率F730/F683和参数NPQ可以用于评估植物所受轻度胁迫;植物中水份与碳水化合物、F440/F690和F440/F740、Rfd、及PSII光合能力有关,荧光成像可以筛选植物中的抗性基因型;叶绿素浓度与胁迫时间呈负相关性,F440/F690和F440/F740值可以用于识别N胁迫的高低,ΦPSII可以作为早期检测Fe胁迫的荧光参数,且提取荧光图像上的特征参数可用于建立胁迫的预测建模;盐抑制荧光参数Fv/Fm、ΦPSII,外源腐胺可缓解盐胁迫诱导的光合作用的不利影响,当Y(NO)显著提升时已发生严重胁迫损伤。最后进一步分析了叶绿素荧光成像技术目前存在的问题,指出未来的重点研究方向,为进一步研究环境胁迫对植物生长的影响提供参考。 相似文献
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设计了一种基于MINIPAM荧光仪调制脉冲式荧光检测技术的不同颜色、不同光强组合LED阵列动态控制番茄生长的监测系统,通过荧光参数在线检测技术闭环控制番茄生长过程。该系统下位机采用可编程电源进而对LED组合光源进行控制,使其产生连续光,并实时改变光源的光照强度,为番茄的生长提供适合的光源。上位机软件利用DELPHI语言实现,MINIPAM与可编程电源通过串口与上位机通信,实现对番茄荧光参数变化的实时在线调控,建立番茄在不同光谱及控制模式下的生长模型,使番茄达到最佳的生长状态。试验结果表明了该系统能使番茄处于较好的生长状态,为研究一种动态控制作物生长系统提供了思路和参考。 相似文献
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针对传统温室数据监控系统费用高、传感器布线复杂、部署不灵活、功耗大等特点,设计了一套基于μC/OS-Ⅱ系统的手持嵌入式监控系统。系统以STM3 2 F1 0 3 ZET6为核心控制器件,移植了具有多任务、实时性特点的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,并添加了与Windows操作界面类似的图形界面软件μC/GUI,方便用户操作。系统使用了遵从Zig Bee协议的Z-Stack协议栈,实现数据无线传输。实验表明:该系统完全适用于农业温室大棚等高湿环境,且无线通信功能安全可靠。 相似文献
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选择合适的红、蓝光LED组合,能够形成与植物光合作用和形态建成的光谱吸收峰值基本吻合的光源,而保证光源在照射面内辐照度均匀分布是非常重要的。文章采用点光源模型,设计了两种红、蓝光LED组合阵列:阵列1,红、蓝光LED个数比为1∶1,LED间隔均匀排列;阵列2,红、蓝光LED个数比为4∶1,4个红光LED分别位于正四边形的顶点,蓝光LED位于4个红光LED的中心位置。通过数值计算和光学软件Trace Pro仿真表明:阵列2在辐照度分布均匀性上优于阵列1。在阵列二的基础上进行如下优化和改进:增大阵列组合的LED间距。改进后的LED提高了照射面内R/B比的均匀化程度;由于其阵列相邻LED间距较大,有利于电路板的焊接和LED阵列整体散热。通过工作电流的改变来控制光源光强和得到植物补光所需的R/B比。模块化的设计可以实现快速安装、更换和拓展的目的,并保持照射区域内辐照度分布均匀。 相似文献
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