Le rôle principal du fluorimètre de chlorophylle est d'analyser l'efficacité et l'état de la photosynthèse des plantes de manière non invasive et précise en détectant le signal de fluorescence de la chlorophylle émis par les feuilles des plantes, puis de juger de la santé de la croissance des plantes, de la réponse au stress environnemental et d'autres informations clés, sans détruire les tissus végétaux.
La valeur fondamentale de cet appareil réside dans la « surveillance non invasive», qui peut capturer les changements subtils de la photosynthèse sans affecter la croissance normale des plantes, et son rôle se concentre principalement sur l'analyse de la photosynthèse, le diagnostic du stress des plantes et l'évaluation de l'état de croissance.
1. Analyse précise du processus de base de la photosynthèse
Il peut analyser en profondeur les étapes clés de la phase de photoréaction dans la photosynthèse et quantifier les indicateurs de base, ce qui est difficile à réaliser avec les méthodes de détection physiologique traditionnelles.
Mesure de l'efficacité du système optique II (PSII): l'activité du PSII est jugée par un paramètre de fluorescence (par exemple, FV / FM, efficacité photochimique maximale), qui est un « indicateur d'or» reflétant la capacité photosynthétique des plantes, la valeur FV / FM des plantes saines est généralement stable autour de 0,83, la baisse indique la perte du système photosynthétique.
Évaluation de l'efficacité de transfert d'électrons: détection du taux de transfert d'électrons photosynthétiques (ETR), reflétant la vitesse à laquelle les électrons sont transférés de PSII à PSI dans la photoréaction, corrélant directement l'efficacité avec laquelle les plantes convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique.
Analyser les mécanismes de photoprotection: par des paramètres tels que la désactivation non photochimique (npq), déterminer si les plantes activent des mécanismes de photoprotection (tels que la dissipation d'énergie thermique) sous une lumière intense, en évitant la destruction du système photosynthétique par une lumière intense.
2. Diagnostiquer le stress environnemental auquel sont confrontées les plantes
Il permet d'identifier rapidement si les plantes sont affectées par l'adversité, ainsi que le type et l'étendue du stress, fournissant une base pour une régulation précise.
Identifier les stress abiotiques: tels que la sécheresse, la chaleur, l'hypothermie, la salinité, la pollution par les métaux lourds, etc., qui perturbent d'abord le système photosynthétique, entraînant des changements anormaux dans les paramètres de fluorescence (par exemple, FV / FM, ETR), plus tôt que les symptômes visibles à l'œil nu tels que le jaunissement des feuilles, le flétrissement, etc.
Surveillance des stress biologiques: tels que les attaques de ravageurs et de maladies, l'alimentation par les ravageurs ou les infections bactériennes peuvent affecter la structure photosynthétique des feuilles, les signaux fluorescents peuvent présenter des fluctuations importantes avant l'apparition de taches sur les feuilles et peuvent être utilisés pour l'alerte précoce.
3. Évaluer l'état de croissance des plantes et la réponse physiologique
Fournir un support objectif de données physiologiques dans des domaines tels que la production agricole, la recherche écologique, la sélection végétale, etc.
Guider la production agricole: évaluer les besoins en engrais et en eau des cultures en surveillant les paramètres de fluorescence de différentes cultures (blé, riz, fruits et légumes, par exemple), optimiser les programmes de gestion des cultures et améliorer le rendement et la qualité.
Études écologiques auxiliaires: dans les écosystèmes tels que les forêts, les prairies, etc., de vastes zones surveillent les signaux de fluorescence des plantes, évaluent la productivité photosynthétique des écosystèmes, analysent les effets des changements climatiques (p. ex., concentrations élevées de co₂, conditions météorologiques extrêmes) sur les communautés végétales.
Amélioration des plantes assistée: dans le processus de sélection, filtrer les variétés photosynthétiques à haute efficacité et résistantes à l'adversité par fluorimètre, raccourcir le cycle de sélection et améliorer l'efficacité de criblage des meilleures variétés.