研究表明,較低的紅光和遠紅光比率可能會(huì )觸發(fā)植物“Shade-Avoidance Response”,從而促進(jìn)植物長(cháng)高(圖1),反之亦然。這一點(diǎn)在設施農業(yè)、園藝中非常有用。
圖1 紅光與遠紅光比率的降低會(huì )觸發(fā)植物“Shade-Avoidance Response” 源/albopepper
此外,在設施農業(yè)中,不同譜段光照強度的組合,不僅影響蔬菜產(chǎn)量,而且影響蔬菜的外觀(guān)顏色及品質(zhì)(圖2)。
圖2 生菜和羽衣甘藍在八種光照處理(不同光質(zhì)比率)下的生長(cháng)對比 源/producegrower
那如何量化感興趣光譜強度的比率呢?LI-COR公司設計研發(fā)的LI-180手持式植物光譜儀就能幫您實(shí)現!
LI-180采用精密的CMOS線(xiàn)性圖像傳感器,只需輕輕一按,即可在單納米級上獲取光合有效輻射強度(380nm-780nm)。
圖3 LI-180植物光譜測量?jì)x電腦軟件和手機App
最近,LI-180植物光譜測量?jì)x升級到V1.5,加入了計算自定義光譜強度、計算自定義光譜強度比率、內置12種植物色素吸收參考譜線(xiàn)等一系列新功能。所有這些數據結果在手持設備LI-180上即時(shí)可見(jiàn)!
● 計算自定義光譜強度(Custom Wavebands)
● 計算自定義光譜強度比率(Custom Ratio)
● 內置12種植物色素吸收參考譜線(xiàn)(Reference Spectra)
圖4 LI-180測量數據和參考譜線(xiàn)的比對
計算自定義光譜強度
這一功能允許研究者預先設置感興趣的波長(cháng)范圍,在測量結束后,可在手持終端或導出數據中查看自定義譜段的光照強度。
圖5 自定義譜段600-780nm
計算自定義光譜強度比率
特定譜段光強比率可決定植物開(kāi)花、結籽等事件的發(fā)生。如:有研究發(fā)現,較低的R:FR比例可促進(jìn)洋桔梗(Eustoma grandiflorum)開(kāi)花,反之則對其有延遲作用(R紅光:660 ± 30 nm;FR遠紅光:730± 30nm)。研究者可根據需要,自定義譜段范圍,研究不同譜段光強比率對植物生長(cháng)的影響:如開(kāi)花、結籽、花瓣顏色、果實(shí)品質(zhì)等,從而為設施農業(yè)、園藝光照調控提供科學(xué)依據。
圖6 自定義譜段光強比率(紅光R:遠紅光FR)
內置12種植物色素吸收參考譜線(xiàn)
植物體內存在兩大色素:葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素,它們對于光合有效輻射不同譜段的吸收利用能力存在差異。植物可根據外界光環(huán)境調整自身的色素含量。
LI-180植物光譜測量?jì)x內置了12種植物色素吸收參考譜線(xiàn)。研究者可將參考譜線(xiàn)和測量得到的環(huán)境光譜數據,疊加在同一張圖上,深入對比分析,從而為調整光照策略提供參考。
○ 葉綠素a Chlorophyll a
○ 葉綠素b Chlorophyll b
○ β-胡蘿卜素 Beta carotene
○ 玉米黃質(zhì) Zeaxanthin
○ 花青素 Anthocyanin
○ 紅光光敏色素 Phytochrome Pr
○ 遠紅光光敏色素 Phytochrome Pfr
○ 隱花色素 Cryptochrome
○ 光氧電壓蛋白 LOV
○ 藻紅蛋白 Phycoerythrin
○ 藻藍蛋白 Phycocyanin
○ 異花青素 Allophycocyanin
圖7 內置12種植物色素吸收參考譜線(xiàn)
為了讓廣大研究者盡快熟悉這些新功能,LI-COR應用科學(xué)家Dave Johnson專(zhuān)門(mén)錄制了一期視頻,約30mins,詳細講解了實(shí)際操作。
趕緊升級您手上的LI-180植物光譜測量?jì)x,體驗這些實(shí)用的新功能吧~
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