光合有效輻射傳感器的應(yīng)用

太陽光輻射：

萬物生長靠太陽，太陽光輻射是地球上生物賴以生存與繁衍的基本要素之一。植物的光合作用離不開光輻射，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，光照條件直接影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。照射光源的光譜組成、光輻射照度、光照期與黑暗期的配合等都會對植物的生理特性產(chǎn)生顯著的影響。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)只能被動地適應(yīng)太陽光的照射及其日變化和季節(jié)變化，營造植物生長適宜的光輻射環(huán)境。要實現(xiàn)光輻射環(huán)境的調(diào)控就必須準(zhǔn)確測量照明光源光合有效輻射，即被植物用于光合作用的光輻射能。

光合有效輻射定義及作用：

光合有效輻射(Photo-synthetically Active Radi-ation,PAR)是指波長范圍為400~700 nm能為植被進(jìn)行光合作用的那部分太陽輻射。PAR是形成生物量的基本能源,控制著陸地生物有效光合作用的速度,直接影響到植被的生長、發(fā)育、產(chǎn)量與產(chǎn)量質(zhì)量;同時,PAR也是重要的氣候資源，影響著地表與大氣環(huán)境物質(zhì)、能量交換，測定估算光合有效輻射（PAR）有助于估算植物的光合作用、探索綠色植被的起源、生物利用太陽能的機(jī)理等有重大的意義，也直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的形成并是進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的依據(jù)。

光合有效輻射測量儀器：

光合有效輻射傳感器又稱光量子傳感器

光量子傳感器介紹：

光合有效輻射(Photo-synthetically Active Radiation,PAR)是研究變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)變化的核心之一,不僅是衡量生態(tài)系統(tǒng)光合作用變化、碳收支變化的重要數(shù)據(jù)來源,也是反映氣候變化主要驅(qū)動因子。

PAR光合有效輻射傳感器主要用于測400～700nm波長范圍內(nèi)的自然光的光合有效輻射，并且使用簡單，可直接與數(shù)字電壓表或數(shù)據(jù)采集器相連，可在全天候條件下使用。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)作物生長、生態(tài)學(xué)的研究。

測量原理：

光合有效輻射表采用硅光探測器，通過一個400～700nm的光學(xué)濾光器，當(dāng)有光照時，產(chǎn)生一個與入射輻射強度成正比的電壓信號，并且其靈敏度與入射光的直射角度的余弦成正比。每臺光合有效輻射表都給出各自的靈敏度，并可以直接讀出單位為µmol/m2•s 的測量數(shù)值

光合有效輻射傳感器光量子傳感器技術(shù)參數(shù)：

量程：0-2500μmol ㎡/秒     

反應(yīng)時間:10μs              

電源電壓：DC5v

分辨率：1μmol ㎡/秒    

響應(yīng)光譜：400-700nm       

輸出電壓：DC2.5v或5v  或4-20mA       

線性度：zui大偏移1%           

穩(wěn)定性：一年內(nèi)變化＜±2%   

工作環(huán)境：-30℃-75℃.

PAR傳感器光合有效輻射傳感器應(yīng)用領(lǐng)域：

1、植物生長、植物光合作用研究、植被指數(shù)研究

光合有效輻射對植物的光合作用、生長發(fā)育、形態(tài)建成和植物代謝等都有調(diào)控作用，照射在植物上的不同波段的光對植物的生理影響不同，因而不同波段的光參與光合作用的權(quán)重不同，并且隨植物的品種及生長的階段而變化。

2、溫室大棚

測量大棚內(nèi)光合有效輻射量可以掌握大棚的內(nèi)光照強度，對大棚內(nèi)的光照環(huán)境進(jìn)行評估從而為大棚適宜種植的農(nóng)作物品種選型提供依據(jù)。還可以根據(jù)光合有效量來控制大棚自動卷簾裝置等。

3、設(shè)施農(nóng)業(yè)

還可以應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，尤其是加裝了植物補光燈的植物工廠中，應(yīng)用光合有效輻射測量，可以對整個溫室中光照環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，同時也能積累植物在生長周期中的光照數(shù)據(jù)。設(shè)施農(nóng)業(yè)中的人工補光必須遵循植物的光生理特性，才能達(dá)到*的不光效果，因此需要準(zhǔn)確測量補光光源的光譜組成和照射強度；另一方面對植物的光生理特性的研究也需要準(zhǔn)確測定入射光。