LI‑600 и LI‑600N
Компактные порометры с PAM‑флуориметрами
Эти портативные устройства позволяют одновременно измерять проводимость через устьица (stomatal conductance) и флуоресценцию хлорофилла на одной и той же области листа или иглы. Приборы оснащены GPS приёмником для фиксации местоположения и акселерометром/магнетометром для расчёта угла наклона листа относительно солнца. Благодаря высокой скорости работы, измерения выполняются всего за несколько секунд, что обеспечивает высокую точность и воспроизводимость данных.
Обзор и различия
LI‑600:
- Разработан для быстрого обследования широколистных растений в естественных условиях.
- Достигает стабильности измерения в пределах 5–10 секунд.
- Использует настраиваемые критерии стабильности и автоматическое логирование при достижении стабильного значения.
LI‑600N:
- Предназначен для измерений на иголках, узких листьях и травах.
- Время стабилизации составляет 5–15 секунд.
- Также использует настраиваемые критерии стабильности и позволяет фиксировать измерение одним нажатием кнопки.
Оба прибора используют метод открытого дифференциального потока воздуха, что позволяет:
- Быстро промывать небольшой объём камеры.
- Производить измерения в условиях, максимально приближенных к окружающей среде.
- Минимизировать влияние изменения освещённости, концентрации CO₂ и водяного пара на полученные данные.
- Автоматически компенсировать дрейф между датчиками (референсного и образцового).
Принцип работы
Измерение транспирации и проводимости:
- В приборе измеряется расход воздуха и изменение молярной доли водяного пара при входе и выходе из камеры.
- На основе этих данных вычисляется общая проводимость к водяному пару (gtw) и затем рассчитывается проводимость через устьица (gsw), с учётом проводимости пограничного слоя (gbw).
Флуоресценция хлорофилла:
- Прибор оснащён PAM‑флуориметром, который регистрирует быстрое (индукционные кривые, OJIP) и медленное флуоресцентное возбуждение.
- Флуоресцентный модуль позволяет получать такие параметры, как Fo, Fm, Fv, Fv/Fm, Fs, Fm’ и ΦPSII, а также рассчитывать скорость электронного транспорта (ETR).
Объединённый подход:
- Совместное измерение газообмена и флуоресценции на одной и той же области позволяет получить более глубокое понимание процессов фотобиологии.
- Это помогает оценить путь диффузии CO₂ от внутренней воздушной полости листа до хлоропластов, что имеет важное значение при исследованиях водного стресса и эффективности использования воды.
Технические характеристики
Общие параметры
- Время измерения (порометра):
- LI‑600: 5–10 секунд (стабилизация)
- LI‑600N: 5–15 секунд (стабилизация)
- Вес:
- LI‑600 (без флуориметра): ~0,68 кг
- LI‑600 с флуориметром: ~0,73 кг
- Габариты: 32,4 × 16,9 × 6,2 см (Д × Ш × В)
- GPS: Точность ~2,5 м (CEP)
- Дисплей:
- Диагональ ~6,8 см
- Разрешение ~400×200 пикселей (монохромный, хорошо читаемый на солнце)
- Клавиатура: 5-кнопочная мембранная панель
Батарея и питание
- Тип батареи: Встроенная литий-ионная батарея
- Емкость: 5200 mAh
- Время работы: ~8 часов (типично)
- Время зарядки: 3,5 часа (обычно); ускоренная зарядка с Qualcomm® Quick Charge™ 2.0/3.0 – 2 часа
- Интерфейс: Micro‑USB для зарядки и передачи данных
Измерительные параметры порометра
- Размеры листа для LI‑600:
- Минимальные размеры: длина и ширина от 7,5 мм; максимальная толщина до 2,8 мм
- Размеры для LI‑600N:
- Ширина: 1–3,5 мм
- Минимальная длина: 14,2 мм
- Максимальная толщина: до 2,8 мм
- Расход воздуха:
- Низкий: ~75 µmol s⁻¹
- Средний: ~115 µmol s⁻¹
- Высокий: ~150 µmol s⁻¹
- Датчики влажности:
- Точность RH: ±2%
- Точность измерения температуры (референс): ±0,2 °C
- Параметры, измеряемые прибором:
- gsw (проводимость через устьица), gbw (проводимость пограничного слоя), gtw (общая проводимость), E (транспирация), VP (давление пара в камере, в различных точках), H₂O (концентрация водяного пара)
Флуоресцентный модуль
- Тип вспышек: Пользовательски настраиваемые прямоугольные и мультифазные вспышки (MPF)
- Измерительный свет:
- Пиковая длина волны: 625 nm
- Диапазон интенсивности: 0–10,000 µmol m⁻² s⁻¹
- Интенсивность вспышки:
- Диапазон: 0–7500 µmol m⁻² s⁻¹
- Параметры флуоресценции:
- Fo, Fm, Fv, Fv/Fm, Fs, Fm’, ΦPSII, ETR
- Безопасность LED: Принадлежит к экспонентной группе по IEC 62471
Преимущества LI‑600/LI‑600N
- Быстрота измерений: Благодаря быстрому обновлению потока воздуха и небольшому объёму камеры, стабилизация происходит всего за 5–15 секунд.
- Минимальное воздействие на образец: Открытая система измерения при почти естественных условиях (без значительных изменений освещённости, CO₂ и водяного пара) исключает необходимость использования десикантных камер или дополнительных корректировок.
- Автоматическая компенсация дрейфа: Система автоматически учитывает разницу между датчиками образца и референсными, что повышает точность и повторяемость измерений.
- Гибкость применения: LI‑600 идеально подходит для широколистных растений, а LI‑600N – для иголок, узких листьев и трав.
- Интеграция с дополнительными модулями: Возможность одновременного измерения флуоресценции хлорофилла расширяет спектр исследований фотобиологии.
Примеры применения
- Исследования состояния растений: Быстрое скринирование популяций для выявления различий в проводимости устьиц и фотохимических параметрах (например, при водном стрессе).
- Диагностика состояния экосистем: Сбор данных о газообмене в полевых условиях с помощью GPS и акселерометра, что позволяет анализировать влияние окружающей среды на растения.
- Лабораторные исследования: Использование для измерения динамики фотосинтеза, построения кривых светового ответа и анализа эффектов различных стрессовых факторов.
Сравнение LI‑600 и LI‑600N
| Характеристика | LI‑600 | LI‑600N |
|---|---|---|
| Предназначение | Широколистные растения | Иглы, узкие листья, трава |
| Время стабилизации | 5–10 секунд | 5–15 секунд |
| Размеры образца | Минимум: 7,5 мм (длина, ширина) | Ширина: 1–3,5 мм; длина: от 14,2 мм |
| Измеряемые параметры | gsw, gbw, gtw, E и др. | gsw, gbw, gtw, E и др. |
| Функции логирования | Автоматическая регистрация при достижении стабильности | Фиксация измерения одним нажатием |
Программное обеспечение и управление данными
Хранение и передача данных:
Встроенная память (128 МБ) позволяет сохранять данные, которые можно экспортировать в виде текстовых файлов (CSV) или Excel-файлов с встроенными формулами для последующего анализа.Конфигурация:
Программное обеспечение для Windows и macOS позволяет настраивать параметры измерений, сохранять и загружать конфигурации для различных протоколов.Интерфейс:
Сенсорный дисплей и удобная клавиатура обеспечивают интуитивно понятное управление, а встроенный баркод-сканер поддерживает стандарты 1-D и 2-D для быстрого ввода данных.
Заключение
LI‑600 и LI‑600N – это высокоточные, быстрые и удобные в использовании порометры с интегрированными PAM‑флуориметрами, предназначенные для измерения проводимости устьиц и хлорофилловой флуоресценции. Благодаря продуманной конструкции, автоматизированным функциям и широким возможностям по конфигурации, приборы идеально подходят для как полевых, так и лабораторных исследований в области физиологии растений, экологии и смежных наук.
Эти устройства обеспечивают быстрые, точные и воспроизводимые измерения, что делает их незаменимыми инструментами для научных исследований и мониторинга состояния растений.