針對(duì)動(dòng)植物培養(yǎng)箱呼吸測(cè)熱的多通道多組分氣體分析儀的解決方案

一、應(yīng)用背景

在 “雙碳” 戰(zhàn)略目標(biāo)下，農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳已成為國家生態(tài)治理與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心方向，畜禽養(yǎng)殖溫室氣體排放管控、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究、優(yōu)異種質(zhì)資源創(chuàng)新與精準(zhǔn)育種是當(dāng)前農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)攻關(guān)方向。

呼吸測(cè)熱是量化動(dòng)植物能量代謝、呼吸作用、碳收支水平的 “金標(biāo)準(zhǔn)”，通過精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)生物呼吸過程中的 O?消耗量、CO?產(chǎn)生量及特征性氣體排放，可直接計(jì)算生物的基礎(chǔ)代謝率、產(chǎn)熱量、呼吸商、能量利用率等核心指標(biāo)，是作物抗逆育種、畜禽精準(zhǔn)營養(yǎng)、果蔬保鮮、生態(tài)碳匯研究的核心技術(shù)支撐。當(dāng)前，科研與產(chǎn)業(yè)端對(duì)高通量、多平行、高精度、長時(shí)程的呼吸代謝監(jiān)測(cè)需求持續(xù)提升，對(duì)適配培養(yǎng)箱密閉微環(huán)境的氣體分析設(shè)備提出了更高要求。

二、集成方案

本方案基于北京凱爾科技自主研發(fā)的BCC MGA 系列多通道多組分氣體分析儀，構(gòu)建 “培養(yǎng)箱環(huán)境調(diào)控 - 多通道低擾動(dòng)采樣 - 多組分高精度氣體檢測(cè) - 代謝數(shù)據(jù)智能分析” 全閉環(huán)呼吸測(cè)熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物培養(yǎng)場景下呼吸代謝與產(chǎn)熱特征的精準(zhǔn)、高效、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

本產(chǎn)品的核心檢測(cè)單元為MGA系列多通道多組分氣體分析儀，采用自主研發(fā)的非分散紅外吸收法（NDIR）核心檢測(cè)機(jī)芯，搭配高穩(wěn)定性電化學(xué)、光離子化（PID）可選功能模塊，單臺(tái)設(shè)備可同步檢測(cè) O?、CO?、CH?、C?H?、H?O 等多組分氣體，全面覆蓋動(dòng)植物呼吸作用、光合作用、代謝產(chǎn)熱研究的全指標(biāo)需求。本方案的核心優(yōu)勢(shì)在于國產(chǎn)化設(shè)備自主可控、零串?dāng)_高可靠數(shù)據(jù)、全場景高適配性、低擾動(dòng)高保真監(jiān)測(cè)。

三、核心應(yīng)用場景

1.植物生理生態(tài)與作物遺傳育種研究：適用于高校、農(nóng)科院所的植物學(xué)、作物遺傳育種、生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，針對(duì)水稻、小麥、玉米等糧食作物，果蔬、花卉等經(jīng)濟(jì)作物及擬南芥等模式植物的研究。

2.畜禽動(dòng)物營養(yǎng)與低碳養(yǎng)殖研究：適用于畜牧獸醫(yī)研究所、農(nóng)業(yè)高校動(dòng)物科技學(xué)院、規(guī)模化養(yǎng)殖企業(yè)研發(fā)中心，針對(duì)生豬、家禽、反芻動(dòng)物、水產(chǎn)動(dòng)物的營養(yǎng)代謝與碳排放研究。

3.果蔬采后生理與保鮮技術(shù)研究：適用于食品科學(xué)與工程學(xué)院、農(nóng)產(chǎn)品保鮮研究所、生鮮龍頭企業(yè)研發(fā)中心，針對(duì)果蔬、花卉、食用菌等鮮活農(nóng)產(chǎn)品的采后保鮮研究。

4.昆蟲與小型模式生物代謝研究：適用于昆蟲學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)、公共衛(wèi)生單位，針對(duì)農(nóng)業(yè)害蟲、媒介昆蟲、嚙齒類模式動(dòng)物、斑馬魚等生物的代謝研究。

5.土壤微生物碳匯與生態(tài)毒理研究：適用于生態(tài)環(huán)境研究所、高校環(huán)境科學(xué)學(xué)院，針對(duì)土壤微生物代謝、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯、土壤污染修復(fù)的研究。

四、產(chǎn)品特點(diǎn)

1.無需脫水，對(duì)樣氣直接加熱檢測(cè)，避免了脫水造成的SO2溶解于水的問題，提高了精準(zhǔn)度

2.模塊采用GFC技術(shù)，在氣體干擾較強(qiáng)的復(fù)雜環(huán)境中，GFC技術(shù)有更好的適應(yīng)性；

3.可以有數(shù)字輸出接口RS485或模擬信號(hào)輸出接口，支持0-5V輸入；

4.氣室加熱，可達(dá)120℃。

五、產(chǎn)品性能指標(biāo)

產(chǎn)品型號(hào)：MGA-3B

測(cè)量可選量程：0~10/50/100/500/1000 ppm等，也可定制；

精度：≤2％FS；

響應(yīng)時(shí)間：T90≤60s；

漂移：≤ ±1％/24h；

檢出限：0.1ppm（氣體組分不同，檢出限也會(huì)有所不同）

重復(fù)性：≤ ±1％FS

長：32cm

寬：30cm

高：9cm

重量:2.8kg