はじめに

LCi-T携帯型光合成器は最も小型で軽量な携帯型光合成測定器であり、植物葉の光合成速度、蒸散速度、気孔導度など植物光合成に関連するパラメータを測定するために用いられる。器具はIRGA（赤外ガス分析）原理を応用し、羽根表面COを精密に測定する₂濃度及び水分の変化状況から葉と植物の光合成に関するパラメータを考察した。特殊な設計で高湿度、高塵埃環境で使用できます。研究にも使えるし、立派な教育機器だ。

上図左は光合成器本体の部品と携帯箱などのセットで、上図中は光合成器本体とハンドルで、上図右は操作者が野外実験を行う

応用分野

l植物光合成生理学研究

l植物の抗ストレス研究

l炭素源の炭素為替研究

l世界の気候変動に対する植物の対応とそのメカニズム

l作物新品種選別

技術的特徴

l手持ち式葉緑素蛍光計を備え、すべての汎用葉緑素蛍光分析実験プログラムを内蔵し、2セットの蛍光急冷分析プログラム、3セットの光応答曲線プログラム、OJIP-testなどを含む

lカラータッチスクリーンは、環境光線に基づいて自動的に明るさを調整し、野外でデータを見やすくするとともに、航続時間を延長する

lオプションのRGB（Red Green Blue）または白色光源のいずれかを標準装備として使用

lポータブル設計、軽量、わずか2.4 Kg

lマイクロIRGAを測定ハンドルに配置し、COを大幅に短縮₂測定された反応時間

l劣悪な環境で使用可能

l異なる種類のリーフルームを容易に交換できる

l葉室材料はCOを確保するために慎重に選択されている₂及び水分の測定精度

lデータ記憶量が多く、プラグアンドドロップSDカードを採用

l操作が簡単でメンテナンスが便利で、リーフルームのすべてのエリアが清掃しやすい

l低消費電力技術を採用し、野外単電池の持続時間は10時間に達する

l内蔵GPS

上の写真は英ケンブリッジ大学植物科学科M.Davey博士の南極大陸での藻類光合成研究時の作業画像は、LCシリーズ光合成器の軽量で小型、頑丈で耐久性があり、航続時間が長いなどの特徴で第一選択とされている。

技術指標

l測定パラメータ：光合成速度、蒸散速度、セル間CO₂濃度、気孔導度、翼温度、翼室温度、光合成有効放射、気圧、光応答曲線など

lハンドヘルド葉緑素蛍光計（オプション）

1. 測定パラメータはFを含む₀、Ft、Fm、Fm’、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、RAR、Area、M₀、Sm、PI、ABS/RCなどの50以上の葉緑素蛍光パラメータ、および3種類の光供給プログラムの光応答曲線、2種類の蛍光クエンチ曲線、OJIP曲線など

2. 高時間分解能、10万回毎秒に達し、自動的にOJIP曲線を描出し、26個のOJIP-test測定パラメータをFを含む₀、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F₀、Fv/F₀、Fv/Fm、M₀、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_P₀、Psi_₀、Phi_E₀、Phi-D₀、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、DI₀/RCなど

lCO₂測定範囲：0-2000 ppm

lCO₂測定解像度：1 ppm

lCO₂赤外線分析システム、差動分離路測定システム、自動ゼロ配置、自動気圧と温度補償を採用する

lH₂O測定範囲：0-75 mbar

lH₂O測定解像度：0.1 mbar

lH₂O二重レーザ同調高速応答水蒸気センサを用いた測定

lPAR測定範囲：0-3000μmolm^-2s^-1

l葉室温度：-5-50℃精度：±0.2℃

lブレード温度：-5 - 50℃

l葉室中空気流量：68-340 ml/min

l空気流量精度：全レンジの±2%

l予熱時間：20℃で5分

lデータストレージ：SDカード、最大32 GB拡張をサポートし、1600000グループの典型的なデータを保存できる

lデータインタフェース：mini-USBインタフェース、RS 232標準インタフェース

l図形表示：カラーWQVGA LCDタッチスクリーン、480 x 272画素、サイズ95 x 53.9 mm、対角線長109 mm、リアルタイム図形表示各測定パラメータ

lオプションの携帯型光源：PLU制御ユニットを有し、制御光範囲は0-2400μmolm^-2s^-1

lオプションよくしつ

1. 広葉葉室：長さ×幅は2.5×2.5 cmで、広葉及び大部分の葉のタイプに適用する

2. 狭葉室：縦×幅5.8×1 cm、適用幅1 cm未満の短冊葉

3. 針葉室：長さ約69 mm、直径47 mm、クラスター状針葉（白色光源）に適用

4. 小型葉室：葉室直径16.5 mm、測定面積2.16 cm²

5. 土壌呼吸/小型植物室：土壌呼吸を測定、または高さ55 mm未満の草本植物全体の光合成を測定し、底面直径は11 cm

6. 多機能測定室：縦×幅×高さ15×15×7 cm、上下2つの部分に分け、上部は小型植物光合成を測定し、下部は土壌呼吸を測定する

7. 果実測定室：上下2部構成、上部透明、下部金属、測定可能果実最大直径11 cm、最大高さ11.5 cm

8. 冠状層測定室：底面直径12.7 cm、高さ12.2 cm、地表冠状層に適用

9. 蛍光計併用アダプタ：複数種類の葉緑素蛍光計の接続に適している

上図左からワイドベーン室、狭ベーン室、LED光源、蛍光計併用ベーン室、小型ベーン室

上図左から針葉室、果実測定室、土壌呼吸室、多機能測定室、冠層室

l給電システム：12 V 2.8 AH鉛酸電池を内蔵し、10時間程度持続可能

l操作環境：5〜45℃

l本体サイズ：240×125×140 mm、2.4 Kg

lホスト表示パラメータ：環境CO₂と水蒸気、CO₂水蒸気変化、葉室と葉の温度、気流速度大気圧光合成有効放射線光合成速度細胞間CO₂濃度;蒸散速度気孔導度電池状態等

典型的な用途

Leaf life span optimizes annual biomass production rather than plant photosynthetic capacity in an evergreen shrub, Marty C. et al. 2010, New Phytologist, 187(2): 407-416

本文はRhododendron ferrugineum（高山バラツツジ、ツツジ属モード種）の純光合成能力と葉の寿命の関係を研究し、より多くの古い葉の個体群よりその光合成能力が強いことを発見した（図中の暗い領域は1年葉と2年葉）。

産地

英国

オプション技術方案

1) クロロフィル蛍光計との光合成とクロロフィル蛍光測定システムの構成

2) FluorCamとの併用組成光合成とクロロフィル蛍光イメージング測定システム

3) オプションの高スペクトルイメージングによる単葉から複合冠への光合成時空間変化の実現

4) オプションの配O₂測定ユニット

5) 赤外線熱イメージングユニットを選択的に配置して、気孔の導度動態を分析することができる

6) オプションのPSIインテリジェントLED光源

7) FluorPen、SpectraPen、PlantPenなどの手持ち式植物（葉）測定器を選択的に配合し、植物葉の生理生態を全面的に分析することができる

8) オプションでECOORONを割り当てる®無人機プラットフォームは高スペクトルと赤外熱イメージングセンサを搭載して時空構造の調査研究を行う

参考文献（一部の代表的な文献のみリスト）

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