葉綠素，作為綠色植物和某些能進行光合作用的生物體內的一類綠色色素，它在光合作用中起著至關重要的作用。葉綠素有多種類型，如葉綠素a、b、c、d，以及原葉綠素和細菌葉綠素等，它們各自存在于不同的生物體中，并主要在紅光和藍紫光區(qū)域有最大的吸收光帶。葉綠素熒光測定技術是一種基于植物光合作用的非破壞性測量技術。其基本原理是通過測量葉綠素在光合作用過程中產生的熒光信號，來分析植物的光合作用效率、生長狀態(tài)等信息。這一技術的發(fā)展得益于調制技術和飽和脈沖技術的出現。
調制技術允許測量光以一定的頻率開/關，而檢測器只記錄與測量光同頻的熒光。這使得葉綠素熒光測量能夠在野外環(huán)境下進行，避免了傳統(tǒng)“黑匣子”測量中避免環(huán)境光的限制。
飽和脈沖技術則是通過打開一個持續(xù)時間很短的強光，關閉所有用于光合作用的電子門，使葉綠素熒光達到最大。通過測量飽和脈沖前后的熒光信號變化，可以計算出植物光合系統(tǒng)的最大量子產量和實際量子產量，從而反映植物的潛在最大光合能力和當前的實際光合效率。
具體來說，當植物經過充分暗適應后，所有電子門均處于開放態(tài)，此時打開測量光得到的熒光信號為Fo。給出一個飽和脈沖后，所有的電子門都將用于光合作用的能量轉化為熒光和熱，此時得到的熒光為Fm。根據Fm和Fo可以計算出PS II（光系統(tǒng)II）的最大量子產量Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm。
在光照下光合作用進行時，只有部分電子門處于開放態(tài)。給出一個飽和脈沖后，得到的熒光為Fm’。根據Fm’和F可以求出在當前的光照狀態(tài)下PS II的實際量子產量Yield=ΦPSII=ΔF/Fm’=(Fm’-F)/Fm’。
葉綠素熒光技術不僅可以用于測量植物的光合作用效率，還可以通過分析熒光淬滅現象來揭示植物的光保護能力和耗散過剩光能的能力。此外，葉綠素熒光技術還具有快速、靈敏和非破壞性等優(yōu)點，使得它在植物生理學、生態(tài)學等領域具有廣泛的應用前景。
WALZ公司首席科學家Ulrich Schreiber博士利用調制技術和飽和脈沖技術，設計制造了全世界第一臺PAM熒光儀，為葉綠素熒光技術的發(fā)展和應用做出了重要貢獻。目前，葉綠素熒光技術已經廣泛應用于植物生理生態(tài)研究、作物產量預測、森林健康監(jiān)測等多個領域。
