葉綠素的研究發(fā)展以及葉綠素儀的使用

葉綠素含量的發(fā)現(xiàn)早在1817年，是法國(guó)的佩爾蒂埃和卡芳杜分離出了一種最重要的植物產(chǎn)物，就是這種產(chǎn)物使綠色植物成為綠色的。因此，他們把這種化合物叫做葉綠素。而后，1865年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯證明，葉綠素并不是一般地彌散在所有的細(xì)胞中（盡管葉子看上去綠色很均勻），而是局限在小的亞細(xì)胞體內(nèi)。這種亞細(xì)胞體后來稱做葉綠體。直到1954年，波蘭血統(tǒng)的美國(guó)生物化學(xué)家阿諾恩才從破碎的菠菜葉細(xì)胞中獲得十分完整而且能夠把全部光合反應(yīng)進(jìn)行到底的葉綠體。1960年R.B.伍德沃德合成了一種新的元素，而這種分子能夠從綠葉中分離出來的葉綠素全部的性質(zhì)，而他也因此得到了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在后來的時(shí)間中對(duì)葉綠素含量的提取以及測(cè)量都有一定的發(fā)展，葉綠素含量的測(cè)量方法從最開始的使用有機(jī)質(zhì)進(jìn)行提取，并進(jìn)行測(cè)量。葉綠素儀就是一款專業(yè)用于測(cè)定植物葉綠素含量的科學(xué)儀器。

其中SPAD-502是葉綠素儀中比較典型的一款儀器。該儀器具有較高的使用價(jià)值，能夠達(dá)到很高的精確度，SPAD-502通過測(cè)量葉子對(duì)兩個(gè)波長(zhǎng)段里的吸收率，來評(píng)估當(dāng)前葉子中的葉綠素的相對(duì)含量。葉綠素在藍(lán)色區(qū)域（400—500nm）和紅色區(qū)域（600—700nm）范圍內(nèi)吸收達(dá)到了峰值，但在近紅外區(qū)域卻沒有吸收。利用葉綠素的這種吸收特性，SPAD-502測(cè)量葉子在紅色區(qū)域和近紅外區(qū)域的吸收率。通過這兩部分區(qū)域的吸收率，來計(jì)算出一種 SPAD值，它是用數(shù)字來表示目前和葉子中葉綠素含量相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。SPAD-502最終測(cè)定的結(jié)果是SPAD值，而SPAD值與植物的葉綠素含量有一定的比例，可以通過SPAD值來計(jì)算葉綠素的含量。另外，近些年的研究還發(fā)現(xiàn)，植物的氮素水平與植物的葉綠素含量一定的關(guān)聯(lián)性，因此我們還可以通過植物的SPAD值來求得植物的氮素水平含量，此時(shí)我們可以得到如何施肥是最有經(jīng)濟(jì)效益的，而且又起到保護(hù)環(huán)境的作用。因?yàn)椋�研究發(fā)現(xiàn)，在SPAD502葉綠素儀指導(dǎo)下施肥，能夠在保證產(chǎn)量不減少的情況下，減少10%的氮肥利用量。另外，SPAD-502使用非常方便，測(cè)量時(shí)只需要將葉片插入并合上測(cè)量探頭即可，無需將葉片剪下，這樣就可以在作物的生長(zhǎng)過程中全程對(duì)特定的葉片進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而得到更科學(xué)的分析結(jié)果。因此SPAD-502有時(shí)也被叫做便攜式葉綠素測(cè)定儀。