多功能植物色素測量儀 MPM-100

產品型號: MPM-100

  • 非破壞性量測:夾取葉片可在 5 秒內完成量測,免除傳統摘除葉片與化學溶劑萃取等破壞性測量
  • 多種色素指標解析:一機同時獲取相對葉綠素、相對花青素、相對黃酮醇含量,並產出氮黃酮醇指數 (NFI)
  • 內建 GPS 與大容量儲存:內建 GPS與 2GB記憶體,可儲存超過 30 萬筆帶有經緯度的數據
  • 通用三號電池供電:使用 2 顆通用 AA 三號電池供電

MPM-100 多功能植物色素測量儀

三種色素同步量測 |內建指標提早發現缺氮 | 自動增益防止訊號飽和

量測植物的健康與營養狀況,除了相對葉綠素含量外,花青素與黃酮醇的相對濃度消長也是重要的生理指標。

多功能植物色素測量儀 MPM-100 是一款專為現場量測設計的可攜式生理分析儀器。儀器配置 5 道光源(包含 3 道螢光激發源與 2 道透射光路),無需進行化學破壞性取樣,即可在現場同步評估植物的養分狀況與逆境反應。主機內建自動增益調整 (Auto Gain) 與環境補償技術,能主動修正因環境光與溫度變化帶來的光學干擾,確保在不同地理環境下皆能產出高重現性的數據紀錄,適用於農業科研、作物育種與生態環境調查。


產品特色

  • 五道光源:整合三道螢光激發光源 (375nm、525nm、660nm) 與兩道透射光路 (720nm 紅邊光、850nm 近紅外光)。所有光源直接在葉片同側進行激發與偵測,不需機械結構位移,降低因機構運動產生的光學路徑誤差。
  • 智慧動態增益補償技術:內建 Auto Gain 智慧放大器,能針對不同厚薄、不同色素濃度的葉片自動匹配最佳信號增益,防止訊號飽和 (Overload) 或信號過弱 (Low Signal) 導致的數據失真。
  • 結構補償之雙波段透射:利用 720nm 紅邊光測量葉綠素吸收,並同步以 850nm 近紅外光作為非色素結構參考點。透過雙波段的即時差分,能有效補償因葉片細胞結構和光散射帶來的物理誤差。
  • 數位化隨插即用數據管理:內建 2GB 快閃記憶體,數據完全以通用的 .CSV 格式儲存。透過標準 USB 連接埠與電腦連線時,主機會自動識別為標準隨身碟模式 (USB Mass Storage),無需安裝特定驅動程式即可直接下載檔案。
  • GPS定位擴充:內建 GPS定位。通用三號電池供電:全機僅需使用 2 顆常見的 AA 三號電池供電可自行更換電池。

為什麼植物研究與施肥管理需要NFI指標,而不僅是傳統的葉綠素計或NDVI
當植物缺氮,單純測量葉綠素相對含量或 NDVI 植被指數,在早期往往具有滯後性。在氮素充足時,植物會合成葉綠素;但在缺氮初期,植物會優先將碳源轉向生產黃酮醇等碳基化合物進行防禦。MPM-100 透過實時計算葉綠素與黃酮醇的比值 (NFI),能在葉綠素尚未明顯下降的缺氮初期,提早發出相對養分缺乏警示,作為追肥排程的參考
 
在野外連續量測時,如何保證不同樣本間的數據一致性?
儀器主要透過雙重硬體機制確保數據的重現性。首先,開機時系統會執行自動校正,記錄透射路徑與螢光背景值,排除殘留灰塵的背景干擾。其次,搭載的自動增益調整系統能依不同葉片的厚薄與色素濃度自動匹配放大倍率,避免因樣本結構差異造成讀值異常波動
 
自動增益模式可以在實驗中關閉嗎?
可以。針對需要在科學實驗中固定變因、進行絕對值比較的特殊研究需求,研究人員可以進入系統設定,將模式切換為固定增益 (Locked Gain),手動指定 1 至 5 級的固定放大倍率。但在 Locked 模式下需要特別注意信號範圍,若畫面提示 "Fluorescence Overload" 則代表信號已達上限飽和,需調低增益倍率

適用領域

大田作物缺氮預警與精準施肥排程
專用於水稻、小麥、玉米等大田作物的養分狀況追蹤。利用 720nm 紅邊光與 850nm 近紅外光透射率的即時差分,在葉片尚未出現無視覺黃化的缺氮初期,捕捉黃酮醇上升與葉綠素下降的消長訊號,即時產出氮黃酮醇指標 (NFI),作為調整施肥排程的量化依據
 
溫室作物抗逆境與防禦機制觀測
用於定量評估作物遭遇溫室高溫、土壤鹽害或突發性乾旱時的生理脅迫度。透過 375nm、525nm、660nm 三波段螢光激發,活體非破壞性量測花青素與黃酮醇的光保護效能。搭配 9.5mm 量測視窗與自動增益技術,可適應各類葉片組織
 
釀酒葡萄酚類成熟度與採收期預測
應用於經濟作物的果園管理與品系篩選。研究人員可切下薄片葡萄果皮置於載玻片上,利用儀器的同側激發偵測技術,實時追蹤果皮內花青素的累積進度,在耗時的化學破壞性取樣之外,提供非破壞性的相對數據供採收排程參考
 
學術研究與植物育種基因篩選
專為需要處理大樣本數的試驗田設計。單點量測僅需 5 秒,內建 2GB 非揮發性記憶體可儲存超過 30 萬筆數據。育種人員可進行高頻率、大樣本群的相對色素產出速度篩選,評估不同株系的營養利用效率

常見Q&A

Q1:夾取表面有特殊絨毛、厚角質或蠟質的葉片時,數據為何會異常波動?
這是因為葉片表面的密生絨毛或厚重蠟質會對 T720 紅邊光與 T850 近紅外光產生光學散射,干擾透射接收器的基準。當遇到此類特殊性狀葉片時,建議利用儀器內建的多點平均運算功能,在同一個葉片的不同區域連續採樣 2 至 8 個點,由系統自動計算平均值,以降低單點表面結構變異帶來的干擾
 
Q2:為什麼把儀器插上電腦後,卻找不到對應的 CSV 數據檔案?
請先確認儀器連線時是否維持在「開機狀態」。當您將 MPM-100 透過 Mini-B USB 線與電腦連接時,必須確保儀器維持開機,電腦才能將其 2GB 記憶體識別為隨身碟模式 (USB Mass Storage)。所有量測紀錄都是即時寫入非揮發性快閃記憶體中,直接拖曳通用的 .CSV 檔案即可匯出

 

項目

規格分類

說明

光源系統

螢光激發光源

三道 LED:375nm, 525nm, 660nm。

透射光路光源

兩道 LED:720nm, 850nm。

感測與光學

量測視窗區域

直徑 9.5 mm 圓形測量區域,具備葉片正反面測量指示功能。

螢光接收器

單通道矽光電二極體,預設安裝 720nm ~ 900nm 帶通濾波片。

透射接收器

單通道矽光電二極體,搭配寬頻擴存器,適用波長範圍 405nm ~ 950nm。

量測與數據

內建測量參數

相對葉綠素含量、相對花青素含量、相對黃酮醇含量、NFI(氮黃酮醇指標)。

儲存與定位

記憶體與輸出

內建 2 GB 快閃記憶體,可儲存超過 30 萬筆資料;具備 Mini-B USB 連接埠,支援隨身碟傳輸模式 (USB Mass Storage) 匯出 CSV 檔。

使用者操作介面

240 x 320 像素彩色圖形觸控螢幕;內建 GPS定位

物理規格

供電與機體結構

使用 2 顆 AA(3號)NiMH 充電電池或標準三號鹼性電池;主機尺寸 78 x 50 x 180 mm,重量 270g(含電池)。

 

 

 

外觀

料號 / 名稱

說明

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標配清單

MPM-100 出廠標準套組

包含:MPM-100 儀器主機、高耐衝擊便攜防護箱、專用隨行防護掛繩、Mini-B USB 數據傳輸線、AA 三號充電電池、交流供電電池充電器。

 

AA-NiMH

原廠高容量 AA 鎳氫充電電池組

2 顆一組之高品質低自放電三號充電電池,充飽電狀態下可提供主機連續操作達 4 小時。

 

 

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