当社の手作りのセプトメーターは、植物の天蓋を通して光の透過を継続的に測定することを可能にします。これらの測定値を使用して、葉面積指数や植物面積指数などのキャノピー特性を推定することができます。PARバーは、市販のセプトメーターよりもはるかに低コストです。
これにより、大量に購入し、長期間現場に展開することができます。連続的に記録するセプトメーターを構築するには、直径4ミリメートルの穴を4ミリメートル、白い1200 x 30 x 4.5ミリメートルのアクリルディフューザーバーの両端から20ミリメートルを掘削し、アルミニウムuバーのセクションの各端から20ミリメートルのネジ穴を掘削してタップすることから始めます。次に、取り付けハードウェアに合わせて、アルミニウム製のUバーのベースに穴を開けてタップします。
次に、直径1.25ミリメートルの裸銅線の長さ1.25mを2本、一方の端を万力に固定し、もう一方の端をハンドドリルのグリップ内でまっすぐにしてから、低速でドリルをオンにします。ディフューザーの端に沿ってフォトダイオードの意図された位置をマークするには、ファインチップパーマネントマーカーを使用して、ディフューザーの一端から13.5センチメートルの最初のフォトダイオード位置から始まり、ディフューザーの一方の端と拡散器の遠端の間に2センチメートルごとに位置する他の位置をマークします。1 つのフォトダイオードをディフューザー バーの側面に向かって電気接続タブでディフューザー バー上に中央に置き、いずれかのタブの下にワイヤを配置して、ディフューザー上の最初の銅線の位置をマークします。
線の位置を同じ方法でバーの中央と反対側の端にマークし、シアノクリレート接着剤を使用してマークに沿ってディフューザーに最初のまっすぐな銅線を固定します。接着剤を使用して、20ミリメートル間隔でディフューザーに沿って50個のフォトダイオードを固定し、ダイオードがディフューザーの中央にあり、大きなタブが銅線に配置され、小さなタブがワイヤーの反対側に位置するように、同じ方向に配置されていることを注意してください。私たちのフォトダイオードはすべて、極性のために同じ方向に配置する必要があります。
接着とはんだ付けの前に、すべてのフォトダイオードの向きを確認することを強くお勧めします。2本目の銅線をフォトダイオードの小さなタブの下に置き、よりシアノアクリル酸接着剤でディフューザーに配線を固定します。はんだフラックスペンを使用して、1つのフォトダイオードの両方のタブと、束と隣接する下のワイヤーを濡らします。
350~400°Cの温度に設定された細かい先端のはんだ付け鉄を使用して、ダイオードの各タブを下根の銅線にはんだ付けします。各フォトダイオードに光を当て、はんだ接続をテストし、マルチメーターを使用して、ワイヤを横切る各ダイオードの電圧信号を確認します。オプションで、銅線を横切って平行に1.5オームの低温係数精度抵抗をはんだ付けし、銅線の端部に防水直流コネクタのオス端をはんだ付けします。
接着剤の裏地付け熱収縮チューブを使用して接続をシールし、エッジ近くのディフューザーの表面にシリコーンシーラントのビーズを塗布して、ディフューザーの回路の周りに連続したシリコーンバリアを作成します。シリコーンとディフューザーバーの間にエアギャップが残らないように、ビーズを注意深く点検します。シーラントが硬化したら、エポキシ樹脂で十分に充填します。
シリコーンシーラントを取り除くためにカミソリの刃を使用する前に、樹脂が一晩硬化するようにします。M4ボルトを使用してディフューザーをプリスレッドのアルミニウムuバーにボルトで固定し、マスキングテープを使用してディフューザーを全長に沿ってアルミニウムに固定します。ポセトメーター内の空隙をポリウレタンフォームフィラーで満たします。
フィラーを一晩セットし、マスキングテープを取り外し、直流コネクタのメス端を2本の導体ケーブルの長さにはんだ付けし、接着剤の裏地付き熱収縮で接続を密封します。光合成活性放射線セプトメーター(PARbar)を量子センサーに対して較正するには、両方のセンサーをデータロガーに接続し、センサーをレベル平面上で完全な太陽の下に設定します。日射量が大きく変化する期間にわたって、両方のセンサーの出力を記録します。
PARbarのキャリブレーション係数を、量子センサと生電圧出力から報告されたPARの線形回帰の傾きとして決定します。有効な植物面積指数を推測するには、キャノピーの上にPARbarを1つ設置し、キャノピー内の光吸収要素によってシェーディングされないことに注意してください。吸光度を測定する光吸収要素の下に別のものを取り付けます。
フィールドでは、両方のPARバーは、植栽行に45度の角度で整列する必要があります。上部 PARbar が下の PARbar をシェーディングしないことを確認し、両方の PARbar をスピリット レベルでレベルします。次に、PARバーをデータロガーに接続し、各PARbarに対して事前に決定したキャリブレーション係数を使用して、差動電圧出力をPARに変換します。
PARbarの差動電圧出力は、量子センサからのPAR出力に比例します。この代表的な実験では、PARbarsを小麦キャノピーに配備し、植物の開発全体で20秒ごとに記録しました。これらのデータは、晴れた晴れた日にPARbarを使用して収集されたキャノピー光環境の典型的な日当たりのタイムコースを示しています。
バイアスは、一日の様々な時間に瞬間的なセプトメトリー測定を行うことによって導入できることに注意してください。例えば、このデータの収集に使用される小麦プロットは、北/南による実際の植栽方向を有し、下のキャノピーへの光の伝達は12:30にピークを迎えた。この時点で瞬間的な測定が行われると、有効な植物面積指数は過小評価されます。
一方、午前または午後に測定を行った場合、それは過大評価される可能性があります。耐候性のPARバーは、長期間フィールドに展開することもできます。例えば、植物の発達に伴ってキャノピー光環境がどのように変化するかを監視する。
PARbars は、長期間フィールドにインストールできます。これにより、研究者は高価な商用機器を使用してこれまで不可能な方法でキャノピーの開発を監視することができます。
