LK- PEPP高通量植物生理生态表型平台

LK- PEPP高通量植物生理生态表型平台

LK- PEPP高通量植物生理生态表型平台是一套基于称重、多传感器生理生态表型监测以及植物逆境生物学研究通用平台。该系统可持续、实时测量位于不同环境条件下、阵列中每个植株的土壤-植物-空气（SPAC）中的即时水流动。直接测量根系和茎叶系统水平衡和生物量增加，计算植物生理参数以及植物对动态环境的反馈。系统以有效、易用、无损的方式针对植物对不同处理的反应、预测植物生长和生产力进行定量比较，广泛应用于生物胁迫和非生物胁迫以及植物栽培加速育种研究等，胁迫研究涵盖干旱胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、热、冷胁迫、光胁迫以及灌溉/养分、CO₂指示、植物健康等领域的研究。

主要特点

• 灵活的设计能够满足任何温室中不同方面的科学研究需求。

• 全周期持续监测，直接对全植株、根系、枝叶系统主要生理-产量相关性状和环境精准测量

• 自动化设计，操作简单，效率高，维护费用低

• 可视化操作数据本地备份，云端展示

• 模块设计、分步预算，无需基础设施投资

技术参数

数据采集传输模块

1. 输入通道：SDI-12 v1.3数字协议、2个模拟输入，1个脉冲输入通道，1个RS485通道

2. 通讯：WIFI 2.4GHz 5GHz或有线网连接

3. MQTT v3.1.1网络协议：利用MQTT协议QoS=1实现可靠持久通信

4. MQTT通信：FTP，使用FTPS或SFTP协议数据加密，账号管理可一机一码或多机一码。

5. 控制终端：提供人机交互界面，支持灵活配置传感器SDI12,Modbus-RTU协议，传感器可自定义自动采集间隔与传输时间间隔，数据支持本地备份云端传输。

6. 额定功率：5W

7. 工作温度：-40 ~ 85°C

高精度称重模块

8. 量程：10-100 kg（测量范围依具体配置而定）；

9. 精确度：±0.03%称重量；

植物根盒培养模块

10. 根盒材质：亚克力不透明与透明材质，

11. 尺寸规格：可根据客户需求定制，满足多种植物的生长需求，采用防漏水、机械集成设计；

根盒扫描成像模块

12. 类型：线性扫描相机

13. 分辨率：600dpi或900 dpi；

14. 传感器：线性COMS

15. 曝光时间(最小-最大)：0.053ms - 814ms；

16. 触发：软件触发

控制单元

17. 控制系统：Windows操作系统，液晶触控屏，中文界面，控制运行，操作快捷。

18. 电源类型DC 24V 5A；

19. 电源功率:20W（扫描），5W（待机）；

20. 工作环境温度：-20℃~+65℃

21. 测量参数（可拓展）：重量、空气湿度、空气温度、饱和水汽压差（VPD）、空气CO₂、土壤水分、土壤电导率、土壤温度、土壤氧气、土壤氧化还原电位、土壤PH,植物光合效率、生物量增益、日蒸腾、水分利用效率、水分相对含量、根系的长度、直径、面积、生物量、拓扑结构等根系指标、叶片温度、茎秆茎流、果实生长、茎秆生长等。

（可拓展模块）

土壤环境类高精度传感器备选

Terralink土壤三参数传感器

  Terralink土壤三参数传感器采用行业先进的电容技术，可同时测量土壤水分、温度和电导率。广泛应用于土壤、生态和环境科学研究的各个领域；在全球各科研机构和大学院所中普遍应用；此外，在国内的各科研院所如中科院的很多野外台站，中国通量网的各个研究台站中均采用此传感器。

主要参数

• 介电常数

精度：1.00-40.00:±2%；40.00-81.00:±5%

测量范围：1~81（空气，水）

分辨率：1.00-40.00:±0.1；40.00-81.00:±0.5

• 土壤含水量

测量范围：0%~100%（饱和）

• 土壤电导率

精度：0-7ds/m, 5%; 7-23ds/m,15%

测量范围：0~23ds / m

分辨率：0-7ds/m, 0.01ds/m; 7-23ds/m, 0.05ds/m

电导率温度补偿:0-50℃

• 土壤温度

精度：± 0.5° C

测量范围： -40~80℃

分辨率：0.1℃

• 尺寸：88*71*26mm

• 输出接口SDI-12

• 供电：3.6-16V/DC

• 功耗：功耗-静态电流:30uA，150ms测量时10mA

土壤氧化还原电位传感器

土壤氧化还原电位传感器采用一体式设计，参比电极、测量电极和温度传感器集成在一个探头中，可以精确地测量土壤氧化还原电位和土壤温度，适用于实验室、农业、环境和工业等诸多领域。

主要参数

• 氧化还原电位：Pt电极：99.9%铂电极

• 参比电极：Ag-AgCl电极（3 M KCl 凝胶）

• 测量范围：-2500mV to +2500mV  ；输入阻抗：10TΩ

• 分辨率：1mV

• 偏置电流：max：1pA，25℃

• 校准精度：5mV

• 温度：测量范围：-10 to +50 ℃

• 精度：0.2℃(0 to +20℃)

• 分辨率：0.1℃

• 响应率：10sec（90%）

• 电源：额定电压：5- 16v DC，极化和过压保护，SDI-12运行12V

• 电流：2mA

• 设置：SDI-12命令集，扩展用户参数(偏移、缩放、补偿、滤波)

• 输出：SDI-12：Pt 毫伏（mV），温度（℃）

• 0-1伏特：Pt1毫伏（mV）

• 0-1V对应：-2500+ 2500mV

• 4-20mA：Pt1毫伏（mV）

• 4-20mA对应：-2500+2500mV

• 工作温度：-20 to +70℃

• 防护等级：IP67

• 尺寸规格：长度：30cm   直径：1.4cm

• 线缆：5m PUR，可延长10m

光学氧气传感器

光学氧气/温度传感器采用基于荧光淬灭原理设计，可用于封闭、非搅拌的环境，可直接测量植物根际区域的土壤氧气含量和温度，传感器采用嵌入式组件实现温度补偿，不受响应时间差的影响，使传感器能够在快速变化的环境中使用。

主要参数

• O₂测定范围：最佳0 - 10%，0 - 100 hPa；最大0 – 20.9%，0 - 200 hPa

• 检测下限：0.007 %, 0.07 hPa

• 精确度（O2）：0.007 % O2 ± 0.002 %

• 温度精确度：温度范围的± 1℃，(0 °C to + 50 °C)

• 响应时间： <10 s

• 温度补偿：是

• 规格：直径12mm,传感器帽和连接杆55mm

• 外壳材质：不锈钢

• 重量：100g

• 工作温度：-10 - 90 ℃

• 工作压强：-1 - 12 bar（在20℃下）

• 输出接口：RS485 Modbus RTU

• 传感器盖稳定性：在室温干燥和黑暗环境下保存5年

• 供电：7 - 24 V DC

• 功耗：最大1 W（工作），0.15W（待机）

光学pH传感器

光学pH传感器采用光纤光谱测量原理进行pH测定，区别于传统的电极测量原理，该测量仪对漂移高度不敏感，且几乎无需对传感器进行校准；离子强度和温度对测量几乎没有影响，因此，亦可应用于低电导率溶液中。该仪器可作为实验室和野外应用的理想设备。

主要参数

• 测量范围：3.0 - 8.5；

• 工作温度：5 - 45 ℃；

• 精确度（pH）：量程（3.5 - 4.0）— 0.2 pH；

量程（4.0 - 7.0）— 0.1 pH；

量程（7.0 - 8.0）— 0.2 pH；

• 测量时间：< 2 s（频率 > 1.25 Hz）；

• 漂移/稳定性(pH)：量程(3.5 - 4.0 / 7.0 - 8.0)—< 0.2每月

量程（4.0 - 7.0）— < 0.1每月；

• 涂层寿命：40万次测量；

• 分辨率（pH）：0.01 pH；

• 响应时间（T90）： < 30 s

植物类高精度传感器备选

HPV06植物茎流传感器

HPV06植物茎流传感器是一种低成本、高精度的传感器，用于测量植物的茎流以及茎杆含水量。可以测量植物中可观察到的整个热速度和液流。采用DMA热脉冲方法，该传感器是一种三探针设计，上下两个温度探针，中间连接一个加热针，可以在正向（即从根部到树冠）和反向（即从树冠到根部）测量液流。

主要参数

• 茎流测量范围：-200 至 >1000 cm/hr（热速）|-40 至 >200 cm3/cm2/hr（液流密度）

• 精度：±0.1 cm/hr

• 分辨率：0.001 cm/hr

• 含水量测量范围：0-100%

• 精度：< 4 %

• 分辨率：0.01 %

• 探针尺寸：30 mm长 x 1.3 mm直径

• 热敏电阻响应时间：200 ms

• 电源输入：12 V直流

• 传感器输出：SDI-12

• 电缆长度：5 m (标准) |60 m（最大）

• 温度范围：-30 至 +70 °C

LT-1T叶片温度传感器

LT-1T叶片温度传感器是一个亚微型的接触探针，测量叶子的绝对温度。轻量级的不锈钢线夹持有一个高精度的毫米级的玻璃封装热敏电阻。探头的小尺寸和特殊设计几乎可以忽略对自然叶片温度的干扰。热敏电阻通常位于叶片的下侧，与叶片的温度达到平衡。热敏电阻通过一根0.15mm的细导线连接到夹子上，以最小化热传导和响应时间。所有导线都经过了防护，以避免在潮湿的操作条件下被腐蚀。

主要参数

• 测量范围：-5 - 50℃

• 测量精度：<0.15℃

• 误差：±0.08℃

• 传感器重量：1.6g

• 热敏电阻传感器接触面积：1mm2

• 电源电压：5-24VDC

• 激发时间：0.15s

• 传感器尺寸：50*20*10mm

• 保护等级：IP64

• 线缆长度：4m

FI-LT/FI-MT/FI-ST果实生长传感器

FI-LT/FI-MT/FI-ST果实生长传感器在7-160mm三个直径范围内，完整的记录了圆形果实的大小和生长率。该传感器可以研究灌溉率和其他环境因素对水分平衡和水果生长的影响。FI型传感器由安装在特殊夹子中的LVDT传感器和直流供电信号调节器组成。广泛应用于监测果实大小和收获管理。

主要参数

• 测量范围：FI-LT：30 - 160 mm |FI-MT：15 - 90 mm |FI-ST：7 - 45 mm

• 分辨率：FI-LT：0.065 mm |FI-MT：0.038 mm |FI-SMT：0.019mm

• 噪音：< 1 mV

• 输出：SD-12

• 电源电压：5- 24 VDC

• 激发时间：5s

• 保护等级：IP64

• 工作温度：0～50℃

• 线缆长度：4m

SD-5T和 SD-10T茎秆生长传感器

SD-5T和 SD-10T茎秆生长传感器采用先进的技术来精确测量茎的生长动态。该传感器是一种基于LVDT的高精度增量传感器，用于监测微米范围内茎秆直径变化；由LVDT探头和一个直流供电信号调节器组成，安装在特殊固定支架上。适用于监测作物的种植以及先进的科学研究项目。

主要参数

• 适用茎秆直径范围：SD-5T：5 - 25 mm |SD-10T：20 - 70 mm

• 测量范围：SD-5T：0 - 5 mm |SD-10T：0 - 10 mm

• 分辨率：0.001 mm

• 精度：0.002 mm

• 输出：SDI-12

• 电源电压：5 - 24VDC

• 工作温度：0～50℃

• 温度效应：< 0.02 %/℃

• 激发时间：5s

• 线缆长度：4m

叶绿素荧光传感器

叶绿素a荧光是研究各种逆境胁迫（干旱、高温、低温、营养缺失、污染、病害等）对植物影响，以及对各种水生植物、大型海藻、珊瑚等进行生理生态测量的强大工具。叶绿素a荧光不仅能反映光能吸收、激发能传递和光化学反应等光合作用的原初反应过程，而且与电子传递、质子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等过程有关。几乎所有光合作用过程的变化均可通过叶绿素a荧光反映出来，而荧光测定技术不需破碎细胞，不伤害生物体，因此通过研究叶绿素a荧光来间接研究光合作用的变化是一种简便、快捷、可靠的方法。针对叶绿素a荧光的测量方法和参数分析方法已经成为光合作用研究的一个重要领域。随着研究的深入，人们已不满足于携带着仪器去进行耗时耗力的人工测量，而是更加希望能够实现对植物光合作用进行无人值守连续监测。

主要参数

• 夜间参数：Fo, Fm, Fv/Fm

• 白天参数：F, Fm’, ΦII (DF/Fm’)；

• 测量光：LED，470 nm，小于1 umol m2 s-1

• 饱和脉冲：白光LED，最大光强7800 umol m2 s-1

• 远红光：LED，735 nm，最大光强40 umol m2 s-1

• 线缆长度：10 m

• 防水级别：IP65

• 信号输出：SDI-12

• 叶绿素荧光监测探头数目：3-60可选

• 供电电压：9~16VDC

• 工作温度：0°C～45°C

• 储藏温度：-5°C～60°C

气象环境类高精度传感器备选

ESM3生态气候传感器

ESM3生态气候传感器是一种带有SDI-12接口的空气湿度、温度、饱和水汽压差（VPD）和带有可选CO2的光电管传感器。支持多个传感器，能够被平均或作为单独的传感器使用，并保证使用者获得精确的数据。

主要参数

• 输出：SDI-12接口、

• CO₂量程：0至5000 ppm

精确度：±（50 ppm+2%mv*）

           ±（100 ppm+5%mv*）

           ±（满量程的1.5%+2%mv*）

• 相对湿度：0至100%相对湿度（非冷凝）

精确度：±3% （20-80% RH）

• 温度：-40-60 °C (-40-140 °F)

精确度：± 0.5 °C (± 0.9 °F) （在5-60 °C (41-140 °F)）

产地与厂家：中国 Eco-mind