葉綠素普遍存在于綠色植物中，主要包括葉綠素a、葉綠素b、葉綠素c、葉綠素d、葉綠素f，以及細(xì)菌葉綠素、原葉綠素等。

植物光合作用過程中釋放的葉綠素?zé)晒馀c光化學(xué)反應(yīng)緊密耦合，其熒光信號(hào)采集是光合作用效率、植物生理及環(huán)境脅迫等無損的測試手段。

江南大學(xué)輕工過程先進(jìn)控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院與其他機(jī)構(gòu)組成科研團(tuán)隊(duì)，針對(duì)獲取葉綠素?zé)晒庑盘?hào)成像系統(tǒng)通常價(jià)格昂貴的問題，提出一種低成本葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

該研究方案，葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)主要由激發(fā)光燈組、CMOS相機(jī)及其控制電路和智能手機(jī)上位機(jī)三部分組成。激光發(fā)燈組采用LED面光源和碗狀結(jié)構(gòu)，通過對(duì)光場的仿真分析保證光照強(qiáng)度和均勻性;采用微型CMOS相機(jī)進(jìn)行熒光圖像采集，利用智能手機(jī)作為上位機(jī)完成激發(fā)光控制，并將數(shù)據(jù)回傳至手機(jī)或服務(wù)器進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)及顯示。

基于該方案，制造了一款儀器樣機(jī)，其激發(fā)光強(qiáng)最大為6250 μmol/(m2·s)，光場整體變化幅度偏差為2%，光譜范圍為400~1000 nm，穩(wěn)定的采集頻率最高可達(dá)42 f/s，具備連續(xù)光激發(fā)和調(diào)制脈沖激發(fā)功能。

通過葉綠素?zé)晒鈭D像采集實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本儀器的有效性。該儀器結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)成本低，在植物生理狀態(tài)檢測領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用價(jià)值。

審核編輯 黃宇