Name: PARbars: ucuz, kolay bitki canopies ışık durdurma sürekli ölçümü için Ceptometreler Inşa etmek (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-09T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Öğrenin, bitki canopilerinde ışık iletimini sürekli ölçmek için düşük maliyetli ceptometrelerin nasıl inşa edileceğini. Bu yöntem, ekolojik araştırmalarda yaprak alanı indeksi gibi canopy özelliklerini tahmin etmeye yardımcı olur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar Dr Richard Richards ve Dr Shek Hossain CMARıS, tarım, ve gıda erişim ve bu araştırma için kullanılan alan araziler yönetimi teşekkür etmek istiyorum. Bu araştırma, tahıl araştırma ve Geliştirme Kurumu (US00082) tarafından sağlanan bir hibe yoluyla uluslararası buğday verim ortaklığı tarafından destekleniyordu. TNB Avustralya Araştırma Konseyi (DP150103863 ve LP130100183) ve Ulusal Bilim Vakfı (ödül #1557906) tarafından destekleniyordu. Bu çalışma USDA Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü tarafından desteklenen, Hatch projeleri 1016439 ve 1001480.

1. oluşturmak ve PARbars kalibre
<ol><li>Temiz bir çalışma alanında montaj için gerekli tüm parçaları ve araçları toplayın.</li>
	<li>Beyaz akrilik difüzör çubuğunun her ucunu (1.200 mm uzunluğunda x 30 mm genişlik x 4,5 mm kalınlığında) 4 mm çapında bir delik 20 mm matkap. Sondaj ve musluk dişli delikler 20 mm Alüminyum U-Bar bir bölümünün her ucundan difüzör güvenli. Montaj donanımına (örn. bir tripod montaj plakası) uyacak şekilde matkap ve musluk dişli delikler.</li>
	<li>1,25 m uzunluğunda çıplak bakır tel (1,25 mm çap) alın. Tel bir rulo geldi, daha sonra bir yardımcı veya kelepçe ve diğer ucunu bir el matkap tutaları içine bir ucunu güvenli ve daha sonra düşük hızda (100-200 rpm) matkap açmak tarafından düzeltin. İkinci 1,25 m uzunluğunda, çıplak bakır tel ile tekrarlayın.</li>
	<li>Bir ince uçlu kalıcı marker kullanarak difüzör kenarı boyunca fotodiyotlar amaçlanan konumları işaretlemek, difüzör bir ucundan 13,5 cm ilk fotodiyot konumu ile başlayan ve diğer pozisyonları ilk diyot arasında her 2 cm bulunan ve difüzör uzak ucunda.<ol>
<li>Difüzör üzerindeki ilk bakır telin konumunu, Elektrikli bağlantı sekmeleri çubuğun kenarlarına doğru işaret ederek, telin sekmelerden birinin altına yerleştirilmesi ve telin konumunu işaretleyerek difför çubuğunda bir fotodiyot merkezleme ile işaretleyin.</li>
		<li>Kablo merkezini ve çubuğunun ters ucunu işaretlemek için önceki adımı tekrarlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>İlk düzleştirilmiş bakır kabloyu difüzör ile tutkal için, önceki adımda işaretlenmiş yerleri kullanarak kabloyu hizalayın.<ol>
<li>20 mm aralıklarla difüzör boyunca (önceki adımda işaretlenmiş olarak), difüzör merkezinde oldukları ve tüm aynı oryantasyonda tüm düzenlenmiş olduğunu sağlayarak, tutkal 50 fotodiyotlar yüz-aşağı yapıştırıcı için siyanoakrilat tutkal kullanın büyük sekme Co oturur PPER tel, ve küçük sekme karşısında oturur.</li>
		<li>İkinci bakır teli, fotodiotlar küçük sekmelerinin her birinin altında oturur ve sonra siyanoacrylate tutkal ile difüzör tel tutkal yerleştirin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bir fotodiyot, hem de bitişik ve altta yatan teller, bir lehim Flux kalem kullanarak akı ile ıslak her iki sekmeleri. Yaklaşık 350-400 oC bir sıcaklıkta ince uçlu lehimleme demir kullanarak altta yatan bakır teller için Diode her sekme lehim ve fotodiyot üzerine bir ışık parlayan ve teller arasında bir voltaj sinyali kontrol ederek Lehim bağlantıları test bir multimetre kullanarak. Tüm 50 photodiodes için bu adımı yineleyin. Not: adım 1,7 isteğe bağlıdır (direnç PARbar içine Lehimlenmemiş ise, bunun yerine daha sonra paralel olarak Datalogger üzerinde PARbar sinyal girişleri ile bağlanabilir).</li>
	<li>Lehim a 1,5 Ω düşük sıcaklık katsayısı hassas direnç bakır teller arasında paralel.</li>
	<li>Bakır teller uçları için su geçirmez bir DC konnektörünün erkek ucu lehim (aynı biter hangi direnç, isteğe bağlı adım 1,7 takip eğer) ve daha sonra tutkal astarlı ısı Shrink boru kullanarak bağlantıları mührü.</li>
	<li>Difüzör üzerinde devre etrafında sürekli bir silikon bariyer oluşturmak bir sıvı-sıkı iyi oluşturmak için, diffün yüzeyine silikon yapıştırıcı bir boncuk uygulayarak, kenarına yakın. Boşlukların epoksi sızıntısına izin verdiğinden, silikon ile difüzör çubuğu arasında hava boşluklarının kalmadığından emin olmak için boncuğu yakından inceleyin. Sızdırmazlık maddesi tedavi edildikten sonra, iyi epoksi reçine ile doldurun.</li>
	<li>Epoksi reçine sertleşmiş olduğunda (gece), bir jilet kullanarak silikon sızdırmazlık maddesi çıkarın. Cıvata difüzör ön-dişli Alüminyum U-Bar M4 cıvata kullanarak.</li>
	<li>Tüm uzunluğu boyunca alüminyum difüzör güvenli ve daha sonra poliüretan köpük dolgu ile ceptometer içinde boşluk doldurmak için maskeleme bandı kullanın. Köpük Dolgu (gece) ayarlandığında, maskeleme bandı çıkarın.</li>
	<li>İki iletken kablo uzunluğuna DC konnektörünün kadın ucunu lehim ve tutkal astarlı ısı shrink ile bağlantıları mühürleyin.</li>
	<li>PARbar 'ı kuantum sensörüne karşı kalibre etmek için,<ol>
<li>Bir diferansiyel voltaj çıkışını ölçme yeteneğine sahip bir Datalogger veya voltmetre her iki sensörüne bağlayın (bağlantı bir 1,5 Ω düşük sıcaklık katsayısı hassas direnç PARbar ile paralel olarak Eğer bir direnç tasarım içine entegre değildi adım 1,7),</li>
		<li>Bir seviye düzleminde (bir ruh seviyesi veya ruh balonu ile seviye) tam güneşte dışarı onları ayarlamak, Güneş radyasyon yaygın olarak farklılık gösteren bir dönemde her iki sensörlerin çıkışları kayıt, tam bir gündüz döngüsü gibi, ve PARBar için kalibrasyon faktörü belirlemek gibi PAR bir doğrusal regresyon eğim (bağımlı değişken olarak) kuantum sensörü bildirilen ham voltaj çıkışı vs (bağımsız değişken olarak).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. alana yükleme
<ol><li>Etkili bitki alanı indeksi (PAıeff) sağlamak için, gölgelik üzerinde bir PARBar yükleyin (gölgelik içinde herhangi bir ışık emici elemanları tarafından gölgeli olmadığından emin olmak için) ve başka bir diğer tüm ışık emici elemanları hangi emici ölçmek istediğiniz ( Genellikle, en düşük yaprakları altında), her iki PARbars bir 45 ° açı satır dikmek için hizalanmış ile. Alt PARbar gölgeleme değil böylece üst PARbar konumlandırılmış emin olun. Bir ruh seviyesi veya kabarcık seviyesi kullanarak PARbars düzeyi.</li>
	<li>1,11 adımda yapılan kabloları kullanarak PARbars 'a bir Datalogger veya voltmetre bağlayın. Eğer bir 1,5 Ω düşük sıcaklık katsayısı hassas direnç inşaat sırasında PARbar devresi entegre değildi (adım 1,7), daha sonra bu aşamada her PARbar ile paralel olarak böyle bir direnç bağlayın.</li>
	<li>1,13 adımda her PARbar için belirlenen kalibrasyon faktörünü kullanarak diferansiyel voltaj çıkışını PAR 'a dönüştürün.</li>
</ol>3. etkin bitki alanı dizinini hesaplayın (PAıeff)
<ol><li>Aşağıdaki denklemler6kullanılarak Above ve Canopy par ölçümlerinin her ÇIFTI için PAIeff hesaplayın: (1) <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59447/59447eq1.jpg"> , Burada bir = 0,283 + 0,0785a – 0,159a2 (hangi bir yaprak emici olduğu),,,, ve K ve fb denklemi 24 tarafından modellenmiştir,, Denklem 39, sırasıyla: (2) <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59447/59447eq2.jpg"> , Burada χ yaprak açı dağılımını açıklayan boyutsuz bir parametresidir, θ güneş zirve açısı ve (3) <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59447/59447eq3.jpg"> , Burada r maksimum olası değerinin bir kısmı olarak (par Above) KANOPI üzerinde par (parAbove, Max = 2550 ∙ cosθ); Yani r = yukarıda/par yukarıda, Max. Çalışma türlerine uygun a ve c değerleri için literatüre danışın (burada sunulan deneme ölçümleri için kullanılan buğday saçaklar için = 0,9 ve c = 0,9610 kabul ettik). Not: örnek bir R komut dosyası, büyük veri kümeleri otomatik olarak işlenmesi için kod geliştirmede kullanıcılara yardımcı olmak için ek bir dosya olarak sağlanır.</li>
</ol>

<ol><li>Armbrust, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+measurement+of+crop+canopy+cover%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Rapid measurement of crop canopy cover.</a> Agronomy Journal. 82 (6), 1170-1171 (1990).</li>
<li>Breda, N. J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ground-based+measurements+of+leaf+area+index%3A+a+review+of+methods%2C+instruments+and+current+controversies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Botany%22%5BJournal%5D)">Ground-based measurements of leaf area index: a review of methods, instruments and current controversies.</a> Journal of Experimental Botany. 54 (392), 2403-2417 (2003).</li>
<li>Francone, C., Pagani, V., Foi, M., Cappelli, G., Confalonieri, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+leaf+area+index+estimates+by+ceptometer+and+PocketLAI+smart+app+in+canopies+with+different+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Field+Crops+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of leaf area index estimates by ceptometer and PocketLAI smart app in canopies with different structures.</a> Field Crops Research. 155, 38-41 (2014).</li>
<li>Campbell, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extinction+coefficients+for+radiation+in+plant+canopies+calculated+using+an+ellipsoidal+inclination+angle+distribution%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+and+Forest+Meteorology%22%5BJournal%5D)">Extinction coefficients for radiation in plant canopies calculated using an ellipsoidal inclination angle distribution.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 36 (4), 317-321 (1986).</li>
<li>Cohen, S., Rao, R. S., Cohen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Canopy+transmittance+inversion+using+a+line+quantum+probe+for+a+row+crop%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+and+Forest+Meteorology%22%5BJournal%5D)">Canopy transmittance inversion using a line quantum probe for a row crop.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 86 (3-4), 225-234 (1997).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22AccuPAR+PAR%2FLAI+Ceptometer+Model+LP-80+Operator%27s+Manual%22">AccuPAR PAR/LAI Ceptometer Model LP-80 Operator's Manual</a>. , Decagon Devices, Inc.. (2017).</li>
<li>Salter, W. T., Gilbert, M. E., Buckley, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-dependent+bias+in+instantaneous+ceptometry+caused+by+row+orientation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Phenome+Journal%22%5BJournal%5D)">Time-dependent bias in instantaneous ceptometry caused by row orientation.</a> The Plant Phenome Journal. , (2018).</li>
<li>Huang, X. H., Han, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHuang%2C+XH+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22">Annual Review of Plant Biology</a>. Merchant, S. S. 65, Annual Reviews. 531-551 (2014).</li>
<li> <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Application+Note%3A+Beam+fraction+calculation+in+the+LP80%22">Application Note: Beam fraction calculation in the LP80</a>. , Decagon Devices, Inc. (2009).</li>
<li>Campbell, G. S., Van Evert, F. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCampbell%2C+GS+%22Light+interception+by+plant+canopies+-+efficiency+and+architecture%22">Light interception by plant canopies - efficiency and architecture</a>. , Nottingham University Press. (1994).</li>
<li>Pask, A., Pietragalla, J., Mullan, D., Reynolds, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPask%2C+A+%22Physiological+breeding+II%3A+a+field+guide+to+wheat+phenotyping%22">Physiological breeding II: a field guide to wheat phenotyping</a>. , CIMMYT. (2012).</li>
<li>Murchie, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+the+dynamic+photosynthome%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Botany%22%5BJournal%5D)">Measuring the dynamic photosynthome.</a> Annals of Botany. 122 (2), 207-220 (2018).</li>
<li>Beddows, P. A., Mallon, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cave+Pearl+Data+Logger%3A+a+flexible+Arduino-based+logging+platform+for+long-term+monitoring+in+harsh+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Cave Pearl Data Logger: a flexible Arduino-based logging platform for long-term monitoring in harsh environments.</a> Sensors. 18 (2), 26(2018).</li>
<li>Li, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+crop+photosynthesis+by+diffuse+light%3A+quantifying+the+contributing+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Botany%22%5BJournal%5D)">Enhancement of crop photosynthesis by diffuse light: quantifying the contributing factors.</a> Annals of Botany. 114 (1), 145-156 (2014).</li>
<li>Lang, A. R. G., Yueqin, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+leaf-area+index+from+transmission+of+direct+sunlight+in+discontinuous+canopies%5BTitle%5D)+AND+%22Agricultural+and+Forest+Meteorology%22%5BJournal%5D)">Estimation of leaf-area index from transmission of direct sunlight in discontinuous canopies.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 37 (3), 229-243 (1986).</li>
<li>Cruse, M. J., Kucharik, C. J., Norman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+a+simple+apparatus+to+measure+direct+and+diffuse+photosynthetically+active+radiation+at+remote+locations%5BTitle%5D)+AND+%22Plos+One%22%5BJournal%5D)">Using a simple apparatus to measure direct and diffuse photosynthetically active radiation at remote locations.</a> Plos One. 10 (2), 19(2015).</li>
<li>Yang, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unmanned+aerial+vehicle+remote+sensing+for+field-based+crop+phenotyping%3A+current+status+and+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Unmanned aerial vehicle remote sensing for field-based crop phenotyping: current status and perspectives.</a> Frontiers in Plant Science. 8, 26(2017).</li>
</ol>

Yazarlar onlar ilgi ve hiçbir şey ifşa anlaşmazlıkları olduğunu teyit.

Ceptometreler (PARbars) oluşturmak için burada özetlenen protokolün başarılı bir şekilde uygulanması, iki adımda en hassas şekilde değişir: 1,5 (yerinde fotodiyotlar yapıştırarak) ve 1,6 (bakır tel lehimleme fotodiyotlar). Adım 1,5, fotodiotlar kendi içsel polaritesi ile ilgili olarak yanlış hizalayarak hataya eğilimli. Kullanılan fotdiotlar için, ve hangi biz temel özel öğeler olarak tavsiye, polarite açıkça farklı boyutlarda olan diyot iki elektrik konnektörü sekmeleri sayesinde tanımlanır. Böylece, siyoakrilat yapıştırıcısını uygulamadan ve fotodiyotlar yerine lehim yapmadan önce, tüm diyotlar tek yönde dönük büyük bağlayıcı sekmeleri ve diğer yönde bakan küçük sekmeler ile yerleştirildiğini iki kez kontrol etmeniz şiddetle tavsiye edilir. Adım 1,6 kötü lehimleme tekniği ve soğuk lehimlenmiş kavşak oluşumu nedeniyle başarısızlık eğilimli. Bu lehim önce hemen bir Flux kalem kullanarak ince lehim akı uygulayarak önlenebilir ve hem tel ve fotodiyot sekmesi lehim ucu ile ısıtılır sağlanması (yaklaşık 350-400 oC) lehimleme kendisi uygulanmadan önce Kavşak. Bir PARbar 'da Elektrik bağlantılarıyla ilgili sorunlar, genellikle diğer PARbars 'dan farklı olarak bir kalibrasyon eğimi şeklinde tezahür ederler. Bu tür sorunlar, inşaat sırasında her bir elektrik bağlantısını test ederek erken yakalanabilir (adım 1,6 ' de açıklandığı gibi) ve tüm bağlantılar lehimlendikten sonra, ancak Epoksi (Step 1,9) kaplı olduktan önce. Üçüncü bir olası hata kaynağı, direnci sıcaklığa duyarsız olan, düşük sıcaklık katsayısı hassas direnç kullanmaması nedeniyle ortaya çıkar; sıradan bir direnç kullanarak, direnç olarak hataya neden olacak ve dolayısıyla diyotlar tarafından emilen ışık birimi başına voltaj çıkışı, ortam sıcaklığına sahip değişiklikler. Hata son büyük kaynak PARbars için benzersiz değildir, ancak tüm ceptometry ölçümleri için geçerlidir: Yani, ışık yakalama etkili bitki alanı indeksi veya yaprak alan indeksi çıkarma kanopi yapısının özelliklerine bağlıdır (özellikle ortalama yaprak absorpatif ve yaprak açı dağılımı; Eqns 1 ve 2 ' de a ve c ), bitki gelişimi sırasında ve genotipler arasında farklılık gösterebilir.
Burada açıklanan protokolün değiştirilmiş veya uyarlanabilir iki ana alanı vardır. İlk olarak, burada sunacağız PARbars özellikle buğday ve arpa gibi satır bitkileri, kullanmak için tasarlanmış, ancak tasarım kolayca diğer uygulamalar için değiştirilebilir. Örneğin, daha büyük direnç ile bir şant direnci daha düşük PAR aralıkları (PAR birim başına mV çıkışı) kazanç artırmak için kullanılabilir. Çok yönlülük için, düşük sıcaklık katsayısı hassasiyeti potansiyometresi (değişken direnç), PARbar 'ın hassasiyet aralığını gerektiğinde değiştirmek veya birçok PARbars 'ın aynı kalibrasyon yamaçlarına sahip olması için küçük ayarlamalar yapmak için kullanılabilir. İkinci olarak, fotodiyotlar da bireysel saçaklar içinde ticari olarak kullanılabilir kuantum sensörleri kullanarak mümkün olandan çok daha düşük bir maliyet için uzamsal yanı sıra temporal değişimi yakalamak için izin kuantum sensörleri olarak ayrı olarak kullanılabilir. Bu özellikle dalgalanan ışık koşulları altında dinamik fotosentez artan ilgi verilen değerli olabilir12. Üçüncü olarak, bu çalışmada sunulan veriler için geleneksel (ve pahalı) bir Datalogger kullanılsa da, bunun yerine kapalı-the-raf componentry kullanılarak inşa etmek için veri verileri için kapsam vardır, bir kombine ceptometry ve Datalogger sisteminin oluşturulmasını sağlayarak sınırlı bütçe. Arduino ve Raspberry Pi gibi sözde Maker platformlarının popülaritesi bu alanda büyük bir söz sunuyor; Biz daha fazla gelişim için bir Starter olarak açık kaynak Arduino tabanlı Cave Pearl projesi13 öneririz. Mağara inci veri kaydediciler mağara ekosistemlerinin çevresel izlenmesi için tasarlanmıştır, bu nedenle sağlamlık ve düşük güç talebi kendi tasarımında önemli hususlar vardı. Benzer hususlar fenotipleme çalışması bitki uygulama için geçerlidir. Cave Pearl Datalogger bileşenleri ucuz (birim başına $50 USD 'den az) ve küçük, doğrudan PARbars içine dahil edilmesini olanaklı kılan.
Burada açıklanan PARbars uygulaması üç ana sınırlama ile karşı karşıyadır. İlk olarak, ölçülen ışık yakalama bitki alanı indeksi veya yaprak alan indeksi çıkarma özellikle satır bitkileri7, güçlü zaman bağımlı önyargıları tarafından engel olur. Bu, bir gün içinde tekrarlanan veya sürekli ölçümler yaparak üstesinden gelebilir. Ikinci, ucuz fotodiyotlar tam olarak foton Flux (fotosentez araştırma büyük ilgi değişkeni) ile orantılı bir spektral çıktı yok. Ortaya çıkan hatanın önceki tahminleri birkaç yüzde7' nin sırasına göre olduğunu belirtse de, ışık kalitesi bir gölgelik üzerinden büyük ölçüde değiştiğinde bu önyargı neden olabilir. Üçüncü olarak, PARbars doğrudan kiriş ve gölgelik üzerinde gelen PAR diffü bileşenleri arasında ayırt edemez. Diffik radyasyon doğrudan güneş ışığından daha gölgeliğin derinliklerine nüfuz olarak14, geçirgenlik artırılacak ve toplam ışınlama artışlarının diffik FRAKSIYONU olarak PAIeff hafife olacaktır. Tüm radyasyon diffü olduğunda, PAIeff , denklem 115' te gösterilen ilişkinin yerine 1/τ logaritması ile doğrudan orantılıdır. Cruse ve ark. (2015) 16 doğrudan ve DIFFDÜR par ölçmek için şu anda mevcut ticari araçların pahalı ve düzenli bakım gerektirir, bu yüzden bu sorunu gidermek için basit ve ucuz bir cihaz tasarlanmış kaydetti. Sistemleri, düzenli olarak motorlu, hareketli bir shadowband tarafından gölgeli ve toplam, doğrudan ve diffize PAR sürekli ölçümü için izin veren bir kuantum sensörü oluşur. Sensör Cruse et alkullanılır. 16 sistem, maliyeti daha da azaltmak Için parbars 'da kullanılan aynı fotodiyot ile değiştirilebilir ve mevcut PARBar kurulumuna kolayca eklenebilir. Bu ölçümler veri işleme boru hattına entegre edilebilir ve PAıefftahminlerinin güvenilirliğini daha da artıracak.
Mevcut ticari ceptometreler göreli PARbars büyük avantajı onların düşük maliyetli, bu çok sayıda onları üretmek için mümkün kılar. Son zamanlarda, gölgelik özellikleri tahmini için yeni yüksek verim bitki fenotiplemeyi teknolojilerinde büyüyen bir ilgi olmuştur (İnceleme için bkz: Yang et al., 201717). Bu yöntemler, genellikle çok dolaylı ve geleneksel tekniklere karşı doğrulama gerektiren büyük miktarlarda veri ürettikleri için umut verici iken. PARbars, bu yeni teknikler için ekonomik, zemin tabanlı bir doğrulama aracı olarak hizmet verebilir.
PARbars düşük üretim maliyeti de onları alanda sürekli ölçümler için uygun bir seçenek haline. Bu, çeşitli nedenlerle yararlı olabilir. Örneğin, sürekli ölçümler anlık ölçümler için zamana özel düzeltme fonksiyonları geliştirmek için satır oryantasyon önyargıları karakterize etmek için kullanılabilir (daha fazla bilgi için bkz: Salter et al. 20187). Sürekli ceptometri de zaman içinde gölgelik ışık yakalama kısa dalgalanmalar yakalayabilir (sunflecks ve shadeflecks) bulutların yükü geçen neden, gölgelik hareket, vb. Fotosentez çevresel koşullarda küçük değişikliklere son derece duyarlı olduğu bilinmektedir ve fotosentez ' dinamik ' değişiklikler şimdi ürün verim sürüş önemli olduğu düşünülmektedir (İnceleme için bkz: Murchie et al., 201812). Bu kısa dalgalanmalar yakalamak ve bitki canopies dinamik doğası daha iyi anlayış sağlamak için bir uygun kısa günlük aralığı ile alanda yüklü PARbars kullanılabilir.

Ceptometreler (ışık sensörleri doğrusal diziler) bitki canopies tarafından yakalanan fotosentetik aktif radyasyon (PAR) oranını ölçmek için kullanılır. Ceptometreler, ölçümler ve veri yorumlaması kolaylığı nispeten basit doğası nedeniyle tarımsal ürün araştırması için yaygın olarak kullanılır. Ceptometri temel prensibi, ışığın bir bitki gölgeliği (τ) tabanına geçirgenliğinin, yukarıdaki ışık emici malzemelerin öngörülen alanına bağımlı olmasıdır. Yukarıda ve Kanopi altında PAR ölçümleri, bu nedenle, yaprak alan indeksi (LAI) ve etkili bitki alanı indeksi (PAIeff) gibi gölgelik özellikleri tahmin etmek için kullanılabilir (hangi oluşan içerir, culms ve yaprakları ek olarak üreme yapıları)1 ,2,3. PAIeff 'in güvenilirlik tahminleri, gelen par (fb), yaprak absorpsiyonu (a) ve etkili gölgelik tükenme katsayısı (K) ışın kesir etkilerini modelleme tarafından geliştirildi ); K, sırayla, hem güneş Zenith açı (θ) ve yaprak açı dağılımı (χ)1,4,5,6bağlıdır. Bu efektler için düzeltmek için yaygın bir uygulamadır. Ancak, geçmişte metodolojik ve maliyet sınırlamaları nedeniyle dikkate alınmadı diğer önyargıları vardır.
Son zamanlarda, buğday ve arpa gibi satır bitkileri, anlık ceptometri ölçümlerinde önemli zaman bağımlı önyargı tespit7. Bu önyargı satır Ekim yönü ve güneş tepe açısı arasında bir etkileşim kaynaklanır. Bu önyargı üstesinden gelmek için, sürekli oturum ceptometreleri Kanopi ışık durdurma gündüz döngüleri izlemek için alanda monte edilebilir ve sonra τ ve PAIeff günlük ortalamalar hesaplanabilir. Ancak, sürekli ölçümler, ticari olarak kullanılabilen ceptometrelerin yetersiz yüksek maliyetinden dolayı genellikle tek bir enstrüman için birkaç bin ABD Doları-ve birçok alan arazisi ölçümlerinin gereksinimi nedeniyle mümkün değildir. İkincisi, Genom geniş dernek çalışmaları (GWAS) ve genomik seçim (GS) gibi genomik analizler için yüzlerce genotipin gerekli olduğu-omics döneminde özellikle belirgindir (İnceleme için bkz Huang & han, 20148). Biz çok sayıda üretilen ve birçok genotip arasında sürekli ölçümler için kullanılabilir uygun maliyetli ceptometreler için bir ihtiyaç olduğunu tanıdı.
Bir çözüm olarak, birim başına $75 USD maliyetine kolay inşa edilmiş, yüksek hassasiyetli ceptometreler (PARbars) tasarladık ve yaklaşık bir saatlik işçilik gerektirir. Parbars sadece par dalgada (dalga boyu 390 – 700 nm) hassas olan 50 fotodiyotlar kullanılarak inşa edilir, bu aralığın dışında çok az hassasiyet ile, pahalı filtreler kullanımını ortadan kaldırır. Photodiyotlar bir Datalogger ile kaydedilebilir entegre bir diferansiyel voltaj sinyali üretmek için 1 m uzunluğunda paralel olarak bağlanır. Devreler su yalıtımı için epoksi kaplı ve sensörler büyük bir sıcaklık aralığı üzerinde çalışır (-40 ila + 80 °C), PARbars uzun süre alanında dağıtılmasını sağlar. Fotodiyotlar ve düşük sıcaklık katsayısı direnci dışında, bir PARBar oluşturmak için gereken tüm parçalar bir donanım deposundan satın alınabilir. Gerekli parça ve araçların tam listesi malzeme tablosundasağlanmıştır. Burada, PAıeff 'in öngörü Için parbars 'ın nasıl inşa edildiğini ve kullanılacağı hakkında ayrıntılı talimatlar sunuyoruz.

<table><tbody><tr><td>1.5 & Omega; düşük sıcaklık katsayısı hassas direnç</td><td>TE Connectivity Ltd., Schaffhausen, İsviçre.</td><td>UPW25 serisi</td><td>Paralel olarak birden fazla büyük direnç kullanılarak yapılabilir, ancak düşük sıcaklık katsayısına sahip olmaları gerekir (yani &plusmn; 3 ppm/&deg; C). Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2DFuPpm</td></tr><tr><td>Akrilik difüzör</td><td>Plastix Australia Pty. Ltd., Arncliffe, NSW, Avustralya.</td><td>445 - Opal Beyaz</td><td>1200 mm uzunluk x 30 mm genişlik x 4,5 mm kalınlık. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2Bq0fyc</td></tr><tr><td>Alüminyum U-bar</td><td>Capral Ltd., Bundamba, QLD, Avustralya.</td><td>EK9160</td><td>1220 mm uzunluk x 35 mm genişlik x 25 mm derinlik. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2PPfJou</td></tr><tr><td>Çıplak katı çekirdekli bakır tel</td><td>Spesifik olmayan parça</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cıvatalar</td><td>Spesifik olmayan parça</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kelepçeler</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Şeffaf epoksi saksı reçinesi</td><td>Solid Solutions, East Bentleigh, VIC, Avustralya.</td><td>651 - Üniversal Epoksi Çömlekçilik Reçinesi</td><td>Elektrik uygulamaları için şeffaf epoksi reçine. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2qY0pHa</td></tr><tr><td>Siyanoakrilat yapıştırıcı</td><td>Spesifik olmayan parça</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Datalogger</td><td>Campbell Scientific, Logan, Utah, ABD.</td><td>CR5000</td><td>Diferansiyel gerilimleri kaydeden diğer veri kaydediciler kullanılabilir. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2U7Io5H</td></tr><tr><td>Matkap veya matkap presi</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tutkal astarlı ısıyla büzüşme</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isı tabancası</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr> LED <tr><td>meşale</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Maskeleme bandı</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fotodiyotlar (50)</td><td>Everlight Americas Inc., Carrollton, Teksas, ABD.</td><td>EAALSDSY6444A</td><td>Bu spesifik bileşenin spektral tepki nedeniyle kullanılması önemlidir. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2FzVnuH</td></tr><tr><td>Poliüretan köpük dolgu Spesifik</td><td>olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kuantum sensörü</td><td>LI-COR, Lincoln, Nebraska, ABD.</td><td>LI-190R</td><td>Yalnızca PARbar'ların kalibrasyonu için. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2HEfKbh</td></tr><tr><td>Tornavidalar Spesifik</td><td>olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silikon dolgu macunu</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lehim</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lehim akı kalemi</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Havya</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ruh/kabarcık seviyesi Spesifik</td><td>olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dokun ve kalıp seti</td><td>Spesifik olmayan parça</td><td></td><td></td></tr><tr><td>İki damarlı kablo</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Voltmetre</td><td>Spesifik olmayan kısım</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Su geçirmez konektörler</td><td>Core Electronics, Adamstown, NSW, Avustralya.</td><td>ADA743</td><td>2 çekirdekli su geçirmez konektör. DC güç konektörleri iyi çalışıyor. Ticari kaynak için URL: https://bit.ly/2Brcrik</td></tr></tbody></table>

parbars: ucuz, kolay bitki canopies ışık durdurma sürekli ölçümü için ceptometreler inşa etmek

PARbars: Cheap, Easy to Build Ceptometers for Continuous Measurement of Light Interception in Plant Canopies

Ceptometri, uzun bir bara paralel olarak bağlı birden fazla ışık sensörü kullanarak bir bitki gölgeliği aracılığıyla fotosynthetically aktif radyasyonun geçirgenliğini ölçmek için kullanılan bir tekniktir. Ceptometri genellikle gölgelik yapısı ve ışık durdurma özellikleri, özellikle yaprak alan indeksi (LAI) ve etkili bitki alanı indeksi (PAIeff) gerçekleştirip için kullanılır. Ticari olarak kullanılabilen ceptometrelerin yüksek maliyetinden dolayı, alınabilen ölçüm sayısı genellikle uzay ve zamanda sınırlıdır. Bu ışık durdurma genetik değişkenlik eğitim için ceptometri kullanışlılığı sınırlar, ve ayrıntılı analiz önler, ve düzeltme, gün zaman bağlı olarak ölçümleri eğriltme olabilir önyargıları. Biz sürekli günlük ceptometreler (PARbars denilen) Bu $75 USD için üretilen ve ticari alternatifler karşılaştırılabilir yüksek kaliteli veri verim geliştirilmiştir. Burada, PARbars 'ı nasıl inşa etmek ve kalibre etmek, bunları alana nasıl dağıtacağınız ve toplanan geçirgenlik verilerinden PAı nasıl tahmin edileceğiz hakkında ayrıntılı talimat sağlıyoruz. Biz buğday saçaklar temsili sonuçlar sağlamak ve parbars kullanırken yapılması gereken daha fazla hususlar tartışmak.

PARbar yapısı için şematik Şekil 1' de gösterilir. Bir PARbar için temsili bir kalibrasyon eğrisi Şekil 2' de gösterilir. Bir PARbar 'ın diferansiyel voltaj çıkışı, R2 = 0,9998 ile BIR kuantum sensöründen par çıkışıyla doğrusal olarak orantılıdır. Parbars buğday saçaklar içinde dağıtılan ve her 20 s bitkiler gelişimi boyunca günlüğe kaydedilir. Şeffaf güneşli bir günde bir PARBar kullanılarak toplanan gölgelik ışık ortamının tipik bir gündüz zaman ders Şekil 3 gösterilir (ham geçirgenlik verileri ve düzeltilmiş PAIeff karşılaştırma için gösterilir). Rakamlar 3B ve 3c günün çeşitli zamanlarında anlık ceptometri ölçümleri alarak tanıtıldı olabilir önyargı göstermektedir (başına Salter et al. 20187). Bu verilerin toplanması için kullanılan buğday araziler, 12:30 de alt kanopi peaking ışık iletimi ile Kuzey-Güney nedeniyle bir satır Ekim oryantasyon vardı (Şekil 3B). Bu noktada bir anlık ölçüm alınırsa, PAIeff , sabah ya da öğleden sonra alınırsa, abartılabilir. Hava koşullarına dayanıklı PARbars da uzun zaman dilimleri için alanda dağıtılabilir; Şekil 4 , bitki geliştikçe gölgelik ışık ortamının nasıl değiştiğini Izlemek Için parbars nasıl kullanılabileceğini gösterir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59447/59447fig1.jpg"> Şekil 1. PARbar yapısı için şemalar. (a) su geçirmez konnektörünün ve iç şant direncin konumu ve düzenlenmesi; (b) fotdiotların düzenlenmesi ve aralıkları; (c) akrilik difüzör çubuğunda sondaj konumları; (d) Alüminyum U-Bar üzerinde sondaj konumları; ve (e) bir PARbar elektronik devre diyagramı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59447/59447fig1large.jpg" target="_blank">Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59447/59447fig2.jpg"> Şekil 2. Temsili PARbar kalibrasyon eğrisi. Bir kuantum sensöründen bir PARbar (mV) ve fotosentetik foton flux yoğunluğu veya PAR (mmol m-2 s-1) Diferansiyel voltaj çıkışı arasındaki ilişki. Her nokta, bir gün boyunca 4 saatlik bir süre boyunca her 20 saniyede bir kaydedilen PARbar ve kuantum sensöründen tek bir ölçüm çifti temsil eder. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59447/59447fig2large.jpg" target="_blank">Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59447/59447fig3.jpg"> Şekil 3. PARbar çıkış temsilcisi günlük timecourse. , Canberra, Avustralya (-35 ° 12 ' 00.1008 ", 149 ° 05 ' 17.0988") içinde anthesis de buğday saçaklar içinde parbars kullanarak net bir gün toplanan veriler. (a) kanopi (mmol m-2 s-1), (b) düzeltilmemiş geçirgenlik (PAR/paraltındanominal oranı) (unitless) ve (c) etkili bitki alanı indeksi (PAIeff, m2 m-2) üzerinde ölçülen par Denklem 1 ' den hesaplanır. (B) ve (c) ' de gösterilen veri noktaları (n = 30), düz çizgiler R (a = 0,5) ile donatılmış Loess yerel regresyonlar, gölgeli alanlar uygun standart hatlardır ve kesikli yatay çizgiler günlük araçları temsil eder. Noktalı çizgiler arasındaki gölgeli alan, CıMMYT11tarafından buğday içinde anlık ceptometer ölçümleri için önerilen zaman penceresi (1100 – 1400h) ' dir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59447/59447fig3large.jpg" target="_blank">Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59447/59447fig4.jpg"> Şekil 4. Büyüyen bir sezonda toplanan temsili veriler. PARBar verileri erken kardeşlenme dan anthesis için Canberra, Avustralya (-35 ° 12 ' 00.1008 ", 149 ° 05 ' 17.0988") buğday saçaklar içinde toplanır. (a) denklem 1 ' den hesaplanan düzeltilmemiş geçirgenlik verileri (unitless) ve (b) etkili tesis alanı indeksi (PAıeff, m2 m-2). Gösterilen veri noktaları 1.000 dönemi için günlük araçları temsil eder – 1, 400h (n = 30). Düz çizgiler, R (a = 0,75) ile donatılmış Loess yerel regresyonlar, gölgeli alanlar uygun standart hatlardır. PARabove &lt; 1.500 μmol m-2 s-1 ise veYukarıdaki /paraltındaise &gt; 1 ise ham veri daha fazla analizlere dahil edilmedi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59447/59447fig4large.jpg" target="_blank">Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.</a>

Burada, biz oluşturmak ve araştırma kalitesi ceptometreler (birçok sensörler arasında dikey yatay bir çubuk boyunca dizilmiş ışık yoğunluğu entegre ışık sensörleri) kalibre ayrıntılı talimatlar sunuyoruz.

PARbars: ucuz, kolay bitki canopies ışık durdurma sürekli ölçümü için Ceptometreler Inşa etmek

Ceptometry is a technique used to measure the transmittance of photosynthetically active radiation through a plant canopy using multiple light sensors ...

El yapımı ceptometrelerimiz, bitki gölgeliklerinden ışığın iletimini sürekli olarak ölçmemizi sağlar. Daha sonra yaprak alan indeksi ve bitki alanı indeksi gibi gölgelik özelliklerini tahmin etmek için bu ölçümleri kullanabilirsiniz. PARbars ticari olarak mevcut ceptometers çok daha düşük maliyetlidir.Bu bize çok sayıda satın almak ve uzun süre ler için alanında dağıtmak için izin verir. Sürekli bir günlük ceptometre inşa etmek için, bir dört milimetre çapında delik delme ile başlar, beyaz 1200 her ucundan 20 milimetre 30 tarafından 4,5 milimetre akrilik difüzör çubuğu, sonra delme ve alüminyum u-bar bir bölümünün her ucundan 20 milimetre dişli delikler dokunarak. Daha sonra, montaj donanımına uyacak şekilde alüminyum u-barın tabanına dişli delikler ilerler ve dokunun.Daha sonra, 1,25 milimetre çapında iki 1,25 metre uzunluğunda çıplak bakır teller, bir er, bir ucunu bir mengene için güvence altına alarak düzleştirmek ve bir el matkap kavramaları içinde diğer ucunu, sonra düşük hızda matkap açarak. Difüzörün bir ucundan 13,5 santimetredeki ilk fotodiyot pozisyonundan başlayarak difüzörün kenarı boyunca fotodiyotların amaçlanan konumlarını işaretlemek için ince uçlu kalıcı işaretleyici kullanın ve diğer konumlar ilk diyot ile difüzörün uzak ucu arasında her iki santimetrede yer alır. Difüzör çubuğuna bir fotodiyot yerleştirin ve çubuğun yanlarını gösteren elektrik bağlantı sekmeleri ile bir fotodiyot un altına teli difüzörüzerindeki ilk bakır telin konumunu işaretlemek için sekmelerden birinin altına yerleştirin.İşaretler boyunca ilk düzleştirilmiş bakır teli sabitlemek için siyanoakrilat tutkalkullanmadan önce, telin merkezdeki ve çubuğun diğer ucundaki konumunu aynı şekilde işaretleyin. Işaretli 20 milimetre aralıklarla difüzör boyunca 50 fotodiyot yüz aşağı güvenli tutkal kullanın, diyotlar difüzör merkezinde olduğunu dikkat ve aynı yönde düzenlenmiş, büyük sekme bakır tel oturur gibi, ve küçük sekme tel karşısında oturur. Tüm fotodiyotlar kutuplulukları nedeniyle aynı yönde düzenlenmelidir.Yapıştırma ve lehimleme den önce tüm fotodiyotların yönünü kontrol etmenizi önemle tavsiye ederiz. Fotodiyotlar küçük sekmelerin her biri altında oturur gibi ikinci bakır tel yerleştirin ve daha siyanoakrilat tutkal ile difüzöre tel güvenli. Lehim akısı kalemi kullanarak, bir fotodiyotun her iki sekmesini ve akı ile bitişik ve altta yatan telleri ıslak takın.Diyotun her sekmesini altta yatan bakır tellere lehimlemek için 350 ila 400 santigrat derece sıcaklıkta ince uçlu lehimli demir seti kullanın. Lehim bağlantılarını test etmek için her fotodiyotun üzerine bir ışık parlatın ve kablolar arasındaki her diyot için bir voltaj sinyali olup olmayı kontrol etmek için bir multimetre kullanın. İsteğe bağlı olarak, lehim bakır teller arasında paralel olarak 1,5 ohm düşük sıcaklık katsayısı hassas rezistans, ve lehim bakır tellerin uçlarına su geçirmez doğru akım konektörü erkek ucu.Bağlantıları mühürlemek için tutkal kaplı ısı küçültme boru kullanın ve difüzör devre etrafında sürekli bir silikon bariyer oluşturmak için kenarına yakın difüzör yüzeyine silikon dolgu bir boncuk uygulayın. Silikon ve difüzör çubuğu arasında hava boşluğu kalmadığından emin olmak için boncukları yakından inceleyin. Bir kez dolgu, epoksi reçine ile iyi doldurun.Silikon dolgu maddesini çıkarmak için jilet kullanmadan önce reçinenin bir gecede sertleşsin. Difüzörü önceden işlenmiş alüminyum u-bar'a cıvatalamak için M4 cıvatalarını kullanın ve difüzörü alüminyuma tüm uzunluğu boyunca sabitlemek için maskeleme bandı kullanın. Poliüretan köpük dolgu ile ceptometre içinde boşluğu doldurun.Dolgu bir gecede ayarlamak için izin verin ve maskeleme bandı kaldırmak, sonra iki iletken kablo uzunluğu doğru akım konektör kadın ucu lehim, ve tutkal kaplı ısı küçültme küçücük ile bağlantıları mühür. Fotosentetik olarak aktif radyasyon ceptometresini veya PARbar'ı kuantum sensörüne karşı kalibre etmek için her iki sensörü de veri kaydedicisine bağlayın ve sensörleri tam güneşte düz bir düzlemde ayarlayın. Güneş radyasyonunun geniş bir yelpazede değiştiği bir dönemde her iki sensörün de çıkışlarını kaydedin.PAR doğrusal bir regresyon eğimolarak PARbar için kalibrasyon faktörü belirlemek, ham gerilim çıkışı karşı kuantum sensörü rapor. Etkili bitki alanı indeksi çıkarmak için, gölgelik üzerinde bir PARbar yüklemek, bu gölgelik içinde herhangi bir ışık emici elemanları tarafından gölgeli olmadığını dikkat. Emme ölçülecek olan Tüm ışık emici elementlerin altına başka bir yük kurun.Alanında, her iki PARbar dikim satırları için 45 derecelik bir açıyla hizalanmış olmalıdır. Üst PARbar'ın alt PARbar'ı gölgelemediğini ve her iki PARbar'ı da ruh seviyesiyle seviyelemediğini doğrulayın. Daha sonra PARbars'ı veri kaydedicisine bağlayın ve diferansiyel voltaj çıkışını daha önce her PARbar için belirlenen kalibrasyon faktörünü kullanarak PAR'a dönüştürün.Bir PARbar'ın diferansiyel gerilim çıkışı, kuantum sensöründen elde edilen PAR çıkışıyla doğrusal orantılıdır. Bu temsili deneyde, PARbars buğday gölgelikleri konuşlandırıldı ve bitkilerin gelişimi boyunca her 20 saniyede bir günlüğe kaydedildi. Bu veriler, açık ve güneşli bir günde PARbar kullanılarak toplanan kanopi ışık ortamının tipik bir diurnal zaman rotasını göstermektedir.Günün çeşitli saatlerinde anlık ceptometri ölçümleri alınarak önyargının ortaya çıkarılabilen önyargıya dikkat edin. Örneğin, bu verilerin toplanması için kullanılan buğday arazileri, 12:30'da alt kanopiye ışık iletimi ile kuzey/güney nedeniyle gerçek bir ekim yönelimine sahipti. Bu noktada ani bir ölçüm yapılacaksa, etkili bitki alanı indeksi hafife alınır.Oysa sabah veya öğleden sonra bir ölçüm alınırsa, fazla tahmin edilebilir. Hava koşullarına dayanıklı PARbars da uzun süre ler için alanında konuşlandırılabilir. Örneğin, bitkiler geliştikçe gölgelik ışık ortamının nasıl değiştiğini izlemek için.PARbars uzun süre için alana kurulabilir. Bu araştırmacılar daha önce pahalı ticari ekipman kullanarak mümkün olmayan şekillerde gölgelik gelişimini izlemek için izin verir.

parbars-cheap-easy-to-build-ceptometers-for-continuous-measurement

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Yaprak dokusunun özgül ısı kapasitesini ve termal iletkenliğini, numune başına 1 dakikadan daha az süre gerektiren, non-invaziv, temassız yakın kızılötesi lazer sondalama ile belirlemek için bir yöntem geliştirilmiştir.

Bir Rapid Lazer Yöntemi Yaprak Termal Özelliklerinin non-invazif ve İletişim serbest Tayini kolaylaştırır Probing

Burada, bitki büyüme davranış ve özellikle fenotipleri tekrarlanabilir bir şekilde eğitim için bir iletişim kuralı mevcut. Değişken ve aynı zaman istikrarlı ışık koşulları sağlamak için nasıl gösterir. Uygun analizleri yeterli örnek numaraları ve geçerli istatistiksel değerlendirme bağlıdır.

Farklı ışık nitelikleri Arabidopsis thaliana büyüme davranış analizi

Sunulan protokol, Polonya 'nın Şu anda yeniden ormanlanmış windthrow sitesinde, sınırlı alan ile kısa gölgelikli ekosistemlerin her türlü uygulanabilir tipik olmayan konumlarda, Eddy Kovaryans yöntemini kullanır. Site kurulum kurallarının ölçümü, Flux hesaplamaları ve kalite kontrolü ile nihai sonuç analizinin detayları açıklanmıştır.

Ideal olmayan Eddy Kovaryans sitelerinde CO2 fluxes ölçümleri

Yaprak alan indeksi (LAI) doğru bir tahmin bitki ekosistemleri içinde malzeme ve enerji akıları birçok model için ve bir ekosistem ve atmosferik sınır tabakası arasında çok önemlidir. Bu nedenle, sunulan protokolde hassas LAI ölçümleri almak için üç yöntem (çöp tuzakları, iğne tekniği ve PCA) yer aldı.

Saf Yaprak Döken Standlarda Üç Farklı Yöntem Kullanılarak Yaprak Alan İndeksi Tahmini

Daha yüksek tesislerde fotosentetik tepkileri incelemek için yeni bir teknik  yaklaşım tanımlıyoruz. Arabidopsis'te aynı yaprak alanı.

Yaprak Reflektasyonu ve Klorofil Floresan Analizlerinin Eşzamanlı Ölçümleri ile Fotosentetik Davranışların Değerlendirilmesi

Retinanın orta ve parafoveal bölgelerinde genel makula pigmenti, lutein ve zeaksantin optik yoğunluk düzeylerini belirlemek için bir protokol sayılmaktadır. Protokol, foveal eksantriklikteki makula pigmenti optik yoğunluğunu ölçmek için kullanılan yeni ayarlanabilir bir parça sistemini içerir.

Makula Pigment Reflektometresi Kullanılarak Perifovea'daki Karotenoidlerin Ölçülmesi

Bu yüksek verimli, telemetrik, bütün bitki su ilişkileri gravimetrik fenotitipleme yöntemi, doğrudan ve eşzamanlı gerçek zamanlı ölçümlerin yanı sıra dinamik bitki-çevre etkileşimlerinde yer alan çoklu verim ile ilgili fizyolojik özelliklerin analizini sağlar.

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Karasal ekosistemlerde hızlı ve hassas yaprak alanı indeksi (LAI) tahmini, çok çeşitli ekolojik çalışmalar ve uzaktan algılama ürünlerinin kalibre edilmesi için çok önemlidir. Burada sunulan, zemin tabanlı yerinde LAI ölçümleri almak için yeni LP 110 optik cihazını kullanma protokolüdür.

Bitki Örtüsü Gölgeliğinde Optik Cihaz Kullanılarak Etkili Yaprak Alanı İndeksinin Alan Ölçümü

Bu yayın, özelleştirilebilir ışık rejimlerine sahip laboratuvar fotobiyoreaktörlerinin (PBR'ler) tasarımını açıklamaktadır. Karbon kaynağı olarak bikarbonat kullanan siyanobakterilerin veya mikroalglerin büyümesi, hacimsel oksijen üretimi ölçülerek sürekli olarak izlenir. Bu PBR'ler, deneyler sırasında çok az kullanıcı müdahalesi ile hızlı, çoğaltılmış laboratuvar büyüme karşılaştırmalarını kolaylaştırır.

Laboratuvar Fotobiyoreaktörlerinin Online Büyüme Ölçümleri ve Özelleştirilebilir Işık Rejimleri ile Çalıştırılması

Protokol, fotokimyasal olmayan söndürmenin gevşemesini darbe genliği modülasyonlu klorofil florometri ile ölçmek için yüksek verimli bir yöntem sunmaktadır. Yöntem, tarlada yetiştirilen Glisin max'a uygulanır ve genetik çeşitliliği veya üreme popülasyonlarını taramak için diğer türlere uyarlanabilir.

Darbe Genliği Modülasyonlu Klorofil Florometrisi Kullanılarak Mahsullerde Fotokimyasal Olmayan Söndürmenin Yüksek Verimli Analizi

Bu el yazması, fotosistem II kuantum verimliliği, spektral yansıtma ve bitki mimarisinin otonom alan ölçümleri için yıkıcı olmayan, yüksek verimli bir yaklaşımı tanımlar; bu yaklaşım, agronomik ve ıslah saha denemelerinde büyük ölçekli örtülü fotosentez fenotipini mümkün kılar.

Otonom bir robot kullanılarak ürün bitkilerinde fotosentetik verimliliğin yüksek verimli ve sahada taraması

Öğrenin, bitki canopilerinde ışık iletimini sürekli ölçmek için düşük maliyetli ceptometrelerin nasıl inşa edileceğini. Bu yöntem, ekolojik araştırmalarda yaprak alanı indeksi gibi canopy özelliklerini tahmin etmeye yardımcı olur.

PARbars: ucuz, kolay bitki canopies ışık durdurma sürekli ölçümü için Ceptometreler Inşa etmek

Daha fazla video keşfet