研究表明,較低的紅光和遠(yuǎn)紅光比率可能會(huì)觸發(fā)植物“Shade-Avoidance Response”,從而促進(jìn)植物長高(圖1),反之亦然。這一點(diǎn)在設(shè)施農(nóng)業(yè)、園藝中非常有用。
圖1 紅光與遠(yuǎn)紅光比率的降低會(huì)觸發(fā)植物“Shade-Avoidance Response” 源/albopepper
此外,在設(shè)施農(nóng)業(yè)中,不同譜段光照強(qiáng)度的組合,不僅影響蔬菜產(chǎn)量,而且影響蔬菜的外觀顏色及品質(zhì)(圖2)。
圖2 生菜和羽衣甘藍(lán)在八種光照處理(不同光質(zhì)比率)下的生長對(duì)比 源/producegrower
那如何量化感興趣光譜強(qiáng)度的比率呢?LI-COR公司設(shè)計(jì)研發(fā)的LI-180手持式植物光譜儀就能幫您實(shí)現(xiàn)!
LI-180采用精密的CMOS線性圖像傳感器,只需輕輕一按,即可在單納米級(jí)上獲取光合有效輻射強(qiáng)度(380nm-780nm)。
圖3 LI-180植物光譜測(cè)量儀電腦軟件和手機(jī)App
最近,LI-180植物光譜測(cè)量儀升級(jí)到V1.5,加入了計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度、計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度比率、內(nèi)置12種植物色素吸收參考譜線等一系列新功能。所有這些數(shù)據(jù)結(jié)果在手持設(shè)備LI-180上即時(shí)可見!
● 計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度(Custom Wavebands)
● 計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度比率(Custom Ratio)
● 內(nèi)置12種植物色素吸收參考譜線(Reference Spectra)
圖4 LI-180測(cè)量數(shù)據(jù)和參考譜線的比對(duì)
計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度
這一功能允許研究者預(yù)先設(shè)置感興趣的波長范圍,在測(cè)量結(jié)束后,可在手持終端或?qū)С鰯?shù)據(jù)中查看自定義譜段的光照強(qiáng)度。
圖5 自定義譜段600-780nm
計(jì)算自定義光譜強(qiáng)度比率
特定譜段光強(qiáng)比率可決定植物開花、結(jié)籽等事件的發(fā)生。如:有研究發(fā)現(xiàn),較低的R:FR比例可促進(jìn)洋桔梗(Eustoma grandiflorum)開花,反之則對(duì)其有延遲作用(R紅光:660 ± 30 nm;FR遠(yuǎn)紅光:730± 30nm)。研究者可根據(jù)需要,自定義譜段范圍,研究不同譜段光強(qiáng)比率對(duì)植物生長的影響:如開花、結(jié)籽、花瓣顏色、果實(shí)品質(zhì)等,從而為設(shè)施農(nóng)業(yè)、園藝光照調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。
圖6 自定義譜段光強(qiáng)比率(紅光R:遠(yuǎn)紅光FR)
內(nèi)置12種植物色素吸收參考譜線
植物體內(nèi)存在兩大色素:葉綠素和類胡蘿卜素,它們對(duì)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(jù)外界光環(huán)境調(diào)整自身的色素含量。
LI-180植物光譜測(cè)量儀內(nèi)置了12種植物色素吸收參考譜線。研究者可將參考譜線和測(cè)量得到的環(huán)境光譜數(shù)據(jù),疊加在同一張圖上,深入對(duì)比分析,從而為調(diào)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(yuǎn)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(lán)蛋白 Phycocyanin
○ 異花青素 Allophycocyanin
圖7 內(nèi)置12種植物色素吸收參考譜線
為了讓廣大研究者盡快熟悉這些新功能,LI-COR應(yīng)用科學(xué)家Dave Johnson專門錄制了一期視頻,約30mins,詳細(xì)講解了實(shí)際操作。
趕緊升級(jí)您手上的LI-180植物光譜測(cè)量儀,體驗(yàn)這些實(shí)用的新功能吧~
延伸閱讀
LI-COR公司設(shè)計(jì)研發(fā)的LI-180植物光譜測(cè)量儀,可為農(nóng)業(yè)、園藝照明策略提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)∣早知道