文档介绍：光合测定基础原理
地球上植物均是以光合作用为基础物质生产过程，人类和大多数动物全部是以植物这种基础生产过程所产生一定形式物质，假如实、种子为生存条件。尤其是人类赖以生存粮食生产过程95%以上物质均是经过作物将空气中CO2和根部吸收水分，在太阳光所提供能量和叶片叶绿体中合成有机物质，这种植物将CO2和水合成有机物质放出氧气过程称为光合作用。怎样测定出光合作用速率，对广大农业科技者和从事植物类研究人员是十分关键。
测定光合速率方法很多，如依据有机物积累有半叶法，群体净同化率测定，依据O2释放有气相O2释放法，吉尔森呼吸仪法，液相O2释放化学滴定，氧电极法，但应用最多是依据CO2吸收测定光合速率。依据CO2吸收测定光合速率有化学滴定法、PH法、同位素法，最常见而且快速正确方法是红外线CO2气体分析仪法。
１、CO2测定
红外线气体分析依据由异原子组成含有偶极矩气体分子如CO2，CO，H2O，SO2，CH3，NH4，~25um红外光区全部有特异吸收带，CO2在中段红外区吸收带有４处，，而且不和H2O相互干扰。。（Ｋ）、气体浓度（Ｃ）和测定气室长度（Ｌ）相关，并服从比尔一兰伯特定律：
Ｅ＝Eoe-KCL
因为测定仪在设计过程中将确定了Eo（初级始发能量）和Ｌ（气室长度），-Ｋ，e为常数，而Ｅ（测定未端能量）就有了和C（被测气体浓度）对应关系，经过测定E就可测定出CO2浓度。
红外线CO2分析优点：①灵敏度高，、-l（即ppm）CO2浓度；②反应快速，响应时间短，可测定出光合速率瞬时改变；③易实现自动化，智能化测定。
ECA光合测定仪采取单片机智能管理技术，除了监测光合作用过程中CO2改变外，还同时监测蒸腾作用过程中水分改变和测定对应光合有效辐射（PAR），温度（包含叶室温度（CT）和叶片温度（LT）），并依据这些测定参数自动计算出对应光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr）水分利用效率（WUE）、气孔阻抗Sr。
2、水分测定
植物在进行光合作用同时伴伴随蒸腾过程发生。水分经过气孔向周围空气环境释放水分。经过监测湿度改变计算出蒸腾速率。湿度测定是采取高分子湿敏电容技术。
技术原理：高分子薄膜式湿敏元件应用是平板电容器原理，在绝缘基片上依次形成下电极感湿膜，上电极感湿膜，膜是聚酰亚胺高分子聚合物，它吸收环境空气中水分后，其介电常数发生改变，从而引发电容量改变，达成反应湿度目标。其中电容量和湿度关系，可用一线性方程近似表示：
c = a + b x
c: 湿敏电容电容值
a: 常数
b: 湿敏电容和湿度相关系数
x: 相对湿度值
C2
Q1
BG2
BG1
C1
VCC
图1 湿度测定电路示意图
因为湿敏电容高分子薄膜能够做得极薄（微米级），所以元件其中BG1和BG2组成间歇振荡器，振荡频率为800KHZ，C2为固定电容，C1湿敏电容，当C1发生改变时，振荡频率和占容比将发生改变，将这种改变经过Q1进行缓冲放大，输出和湿度相对应电压值，送到AＤ电路进行模数转换。
3、温度测定
温度是光合作用和蒸腾作用过程中关键条件，同时是计算机光合速率和蒸腾速率参数之一，也是在计算气孔阻抗中叶片温度（LT）和周围空气温度（CT）是关键能数。温度测定原理为：
采取半导体温度二极管，利用PN结之间电压随温度而改变特点，其温度系约为2mv/℃。其PN结端电压V随温度改变符合关系式：
V0=Vg0-（KT/q）·ln(aTr/lc)
Vg0为温度为0时PN结端电压，K为波尔兹曼常数，q是电子电荷，T是绝对温度a,。Ic为流过ＰＮ结电流，当Ic一定时，ＶＯ和Ｔ在-50℃-150℃时有近似线性关系。
，因为封装体积很小，所以反应速度快，滞后性小，能很好反应叶面温度和环境温度，具体实现电路图：
Vo
Io
＋
－
ＶＣＣ
Ｑ１
Ｖ１
Ｔ
图２ 温度测定电路示意图
其中Ｉ０为一恒流源，为100uＡ。Ｑ１为缓冲放大器。经过缓冲放大，将０－50℃温度变换为０－。
４、光合有效辐射测定
光合有效辐射（ＰＡＲ）是指植物吸收并参与光化学反应太阳辐射光谱成份。通常光谱范围欧美多采取400～760ｎｍ,俄、日等用380～710ｎｍ，ECA光合测定仪ＰＡＲ是前