LI-COR LI-6800 Sistema Portátil de Fotosíntesis

En los sistemas tradicionales de intercambio de gases, los analizadores se ubican en la consola central, lo que genera retrasos considerables en el transporte de la muestra de aire a través de mangueras largas y amortigua las respuestas fisiológicas rápidas de la hoja. El sistema portátil de fotosíntesis LI-COR LI-6800 supera esta limitación estructural integrando los analizadores infrarrojos de gases no dispersivos (NDIR / IRGA) de CO2 y H2O de volumen ultrabajo directamente en el cabezal del sensor. Esta arquitectura reduce el volumen de muestra a mililitros, logrando tiempos de respuesta de milisegundos, una estabilidad de control ambiental estricta y la capacidad de generar curvas de respuesta de asimilación frente a CO2 intercelular (curvas A-Ci) en una fracción del tiempo habitual mediante la técnica patentada Dynamic Assimilation Technique.

Diseñado para trabajo de campo continuo e investigación en laboratorio, el equipo ofrece un control simultáneo y automatizado sobre la concentración de dióxido de carbono (0 a 3,100 µmol/mol), vapor de agua (humedad relativa hasta 85%), temperatura foliar (más o menos 10 °C respecto a la ambiental mediante módulos termoeléctricos Peltier) y flujo de fotones fotosintéticos (PPFD de 0 a 3,000 µmol/m²/s). El sistema portátil de fotosíntesis LI-COR LI-6800 cuenta con una consola central de alto rendimiento equipada con procesador Quad Core, pantalla táctil a color de 10.1 pulgadas legible bajo luz solar directa, baterías intercambiables en caliente (hot-swappable) y una plataforma modular con cámaras intercambiables para hojas anchas, acículas de coníferas, briofitas, cámaras acuáticas para algas y cámaras para flujo de CO2 en suelo.

• Instrumento científico insignia para fisiología y ecología vegetal: sistema portátil de fotosíntesis LI-COR LI-6800.

• Arquitectura de analizadores en el cabezal (Analyzers in the Sensor Head):

  • Analizadores infrarrojos no dispersivos (NDIR) de alta precisión de referencia y muestra ubicados a milímetros de la cámara foliar.

  • Tiempos de mezcla y respuesta casi instantáneos que eliminan retrasos por transporte en mangueras.

• Medición y control de CO2:

  • Rango de medición de CO2: 0 a 3,100 µmol/mol (ppm).

  • Precisión (1-sigma a 400 µmol/mol con promedio de 4 s): menor a 0.1 µmol/mol.

  • Exactitud: 1% de la lectura para concentraciones mayores a 200 µmol/mol, y más o menos 2 µmol/mol para valores menores a 200 µmol/mol.

  • Inyector de CO2 de alta precisión para microcartuchos de gas comprimido o cilindros recargables.

• Medición y control de vapor de agua (H2O):

  • Rango de medición de H2O: 0 a 75 mmol/mol.

  • Precisión (1-sigma a 10 mmol/mol): menor a 0.01 mmol/mol.

  • Humectador por vapor y columnas desecantes de respuesta rápida para control de déficit de presión de vapor (VPD).

• Control térmico activo de cámara foliar:

  • Disipadores y celdas Peltier capaces de controlar la temperatura foliar en más o menos 10 °C respecto a la temperatura ambiente.

  • Termopar de alambre fino tipo E para medición directa de la temperatura foliar sin alterar la capa límite.

• Fluorescencia de clorofila a simultánea (Fluorómetro 6800-01A):

  • Medición simultánea de intercambio de gases y pulsos de saturación sobre la misma área foliar de 6 cm² o 9 cm².

  • Frecuencia de modulación variable de 1 Hz a 250 kHz.

  • Pulso de saturación multifásico (Multiphase Flash / MPF) con intensidad de hasta 16,000 µmol/m²/s a 625 nm para determinar Fm' con precisión.

  • Curvas cinéticas rápidas OJIP y luz actínica roja (625 nm), azul (475 nm) y rojo lejano (735 nm).

• Control de flujo de aire de alta precisión:

  • Caudal total de aire (bulk flow): 680 a 1,700 µmol/s.

  • Flujo en cámara foliar: 0 a 1,400 µmol/s con opción de sobrepresión controlada de cámara (0 a 0.1 kPa) para erradicar fugas difusionales.

• Consola de control y procesamiento:

  • Procesador ARM Cortex A9 Quad Core a 1 GHz con memoria flash interna de 8 GB.

  • Pantalla táctil capacitiva a color de 10.1 pulgadas (1024 × 600 px) legible bajo radiación solar intensa.

  • Baterías duales de iones de litio con tecnología de intercambio en caliente (hot-swappable) para jornadas ininterrumpidas en campo.

  • Salida de datos en texto plano y tablas compatibles con Excel, con scripts integrados para cálculo automático de parámetros de Farquhar-von Caemmerer-Berry (FvCB).

✔ Analizadores NDIR directamente en el cabezal: Elimina los minutos de espera de equilibrio gaseoso, permitiendo realizar curvas de respuesta completas en la mitad del tiempo en México.

✔ Técnica de Asimilación Dinámica (Dynamic Assimilation): Permite registrar curvas A-Ci continuas y rápidas sin tener que esperar la estabilización estacionaria en cada peldaño de CO2.

✔ Control micrometeorológico total en la hoja: Regula de forma estricta CO2, humedad relativa, VPD, temperatura foliar y luz actínica en cualquier clima.

✔ Fluorómetro PAM multifásico integrado: Mide la asimilación neta de carbono y la eficiencia cuántica del Fotosistema II (PhiPSII y ETR) en la misma porción de hoja.

✔ Baterías intercambiables en caliente: Cambie una batería agotada por una cargada sin apagar la consola ni reiniciar la curva de luz o CO2 en curso.

✔ Plataforma modular multiecosistema: Admite cámaras para hojas pequeñas, hojas de 3x3 cm, acículas de pino, briófitos, cámaras de respiración de insectos y campanas de flujo de suelo.

Analizadores de Gas Infrarrojo (Cabezal NDIR)

• Principio de medición: Absorción infrarroja no dispersiva (NDIR) de doble longitud de onda

• Volumen de celda IRGA: Volumen ultrabajo (aprox. 57 cm³ en conjunto total de cabezal)

• Rango de CO2: 0 a 3,100 µmol/mol

• Sensibilidad / Ruido de CO2: Menor a 0.1 µmol/mol a 400 ppm (promedio de 4 s)

• Rango de H2O: 0 a 75 mmol/mol

• Sensibilidad / Ruido de H2O: Menor a 0.01 mmol/mol a 10 mmol/mol (promedio de 4 s)

Control Ambiental de la Cámara

• Control de CO2: Por inyección de cartuchos de CO2 de 8 g o 16 g y columnas químicas de cal sodada / Scrubber

• Control de H2O: Rango de 0 a 85% de humedad relativa (sin condensación) mediante columnas de Drierite y humidificador

• Control de Temperatura: Módulos Peltier integrados; ajuste de más o menos 10 °C respecto a la temperatura del aire exterior

• Sensor de temperatura foliar: Termopar tipo E de hilo fino (exactitud menor a más o menos 0.5 °C total)

• Sensor de presión barométrica: 50 a 110 kPa (exactitud más o menos 0.4 kPa)

• Sobrepresión de cámara foliar: Controlable de 0 a 0.1 kPa (100 Pa) para eliminar infiltraciones

Fuentes de Luz y Fluorómetro Opcional

• Fuente de luz estándar (3 × 3 cm): LED rojo (660 nm) y azul (453 nm); salida total de 0 a más de 2,000 µmol/m²/s

• Fluorómetro multipropósito (6800-01A):

  • Salida actínica roja/azul: 0 a 3,000 µmol/m²/s

  • Luz rojo lejano: 0 a 20 µmol/m²/s (735 nm)

  • Pulso de saturación: hasta 16,000 µmol/m²/s a 25 °C

  • Modulación: 1 Hz a 250 kHz

Consola, Energía y Dimensiones

• Pantalla: LCD TFT de 10.1 pulgadas (1024 × 600 px) multitáctil capacitiva

• Alimentación: 2 × Baterías de iones de litio de alta densidad (14.4 V, 98 Wh c/u) con soporte de intercambio en caliente

• Autonomía: 6 a 10 horas de operación típica de campo por par de baterías

• Dimensiones de la consola: 18.5 cm Fondo × 27.5 cm Ancho × 21.0 cm Alto

• Peso de la consola: 6.1 kg (13.5 lbs)

• Peso del cabezal sensor: 2.15 kg (4.7 lbs, sin cámara instalada)

• 1 × Consola central del sistema de fotosíntesis LI-COR LI-6800 con pantalla táctil de 10.1"

• 1 × Cabezal sensor con analizadores infrarrojos NDIR de CO2 y H2O de alta velocidad

• 1 × Cámara foliar estándar de 3 × 3 cm con fuente de luz LED roja/azul (o cabezal fluorómetro 6800-01A según paquete)

• 1 × Sensor cuántico externo de radiación fotosintéticamente activa (PAR) LI-190R

• 2 × Termopares tipo E de repuesto para temperatura foliar

• 3 × Paquetes de baterías recargables de iones de litio de alta capacidad

• 1 × Cargador de baterías de doble bahía con adaptador CA

• 1 × Arnés ergonómico de campo y correa de hombro para transporte de la consola

• 1 × Kit de columnas químicas de acondicionamiento de aire (tubos para Drierite y cal sodada / carbón activado)

• 1 × Regulador y adaptador para cartuchos de gas CO2

• 1 × Maleta de transporte de grado militar de alta resistencia con espuma troquelada

• 1 × Manual de instrucciones científicas, guías de calibración y software de postprocesamiento

1. Instalación de químicos y cartucho de CO2: Llene las columnas con desecante Drierite fresco y cal sodada (Sodasorb/Ascarite). Instale un cartucho de CO2 de 8 g en el cilindro inyector. Encienda la consola y espere a que el sistema complete el diagnóstico de arranque (Warmup Tests).

2. Revisión de fugas y coincidencia cero (Zero & Match): Cierre la cámara foliar sin hoja. Verifique que la fuga sea nula bajo una ligera sobrepresión de 0.1 kPa. Ejecute la rutina de coincidencia automática de analizadores (IRGA Match) para igualar las señales de referencia y muestra en CO2 y H2O.

3. Fijación de la hoja y equilibrio estomático: Coloque la hoja seleccionada dentro de la cámara evitando nervaduras principales gruesas. Ajuste las consignas ambientales iniciales: CO2 a 400 µmol/mol, humedad relativa al 50-60%, flujo a 500 µmol/s y radiación PAR a 1,200 µmol/m²/s. Espere a que la fotosíntesis neta (A) y la conductancia estomática (gsw) alcancen un estado fisiológico estable.

4. Programación y ejecución de la curva A-Ci (Dynamic o Step): Seleccione el programa automatizado de curva A-Ci. El software modificará gradualmente la concentración de CO2 en cámara (típicamente: 400, 300, 200, 100, 50, 400, 600, 800, 1,000 y 1,200 µmol/mol), registrando el intercambio gaseoso y emitiendo pulsos de fluorescencia en cada peldaño si el fluorómetro está instalado.

5. Exportación y ajuste de modelos fotosintéticos: Concluido el protocolo, guarde el archivo de datos en memoria interna. Descargue los registros mediante memoria USB o cable Ethernet y utilice los modelos FvCB integrados en el software para estimar la tasa máxima de carboxilación de Rubisco (Vcmax), la tasa máxima de transporte de electrones (Jmax) y la respiración mitocondrial en la luz (Rd).

• Fitomejoramiento genético y fenotipado de alto rendimiento: Selección de variedades de maíz, frijol, trigo y hortalizas con mayor tasa fotosintética y eficiencia en el uso del agua (WUE) en México.

• Investigación en estrés abiótico (Sequía, calor y salinidad): Monitoreo de la limitación estomática y bioquímica de la fotosíntesis en cultivos bajo condiciones áridas.

• Estudios de cambio climático y enriquecimiento de CO2: Evaluación del efecto de concentraciones elevadas de dióxido de carbono y temperatura sobre la asimilación neta de carbono en ecosistemas forestales y agrícolas.

• Fotoinhibición y fotoprotección en sistemas de producción protegida: Uso del fluorómetro para diagnosticar daños en el Fotosistema II y disipación de energía por fluorescencia bajo mallas sombra e invernaderos.

• Respiración de órganos vegetales y suelos: Adaptación con cámaras especializadas para cuantificar la respiración de tallos, frutos, raíces y flujo de carbono del suelo.

Los sistemas fotosintéticos antiguos transportan el gas de la hoja hacia analizadores alojados en la consola mediante mangueras de más de un metro de longitud, lo que causa retrasos en la medición, adsorción de vapor de agua en las paredes plásticas y curvas de luz y CO2 excesivamente lentas.

El sistema portátil de fotosíntesis LI-COR LI-6800 aloja analizadores NDIR de volumen ultrabajo en el cabezal del sensor, incorpora la técnica de asimilación dinámica para acelerar curvas A-Ci, ofrece una pantalla táctil capacitiva de 10.1 pulgadas con diagnósticos automáticos, integra fluorescencia PAM multifásica real y cuenta con baterías intercambiables en caliente, consolidándose como la plataforma de intercambio de gases más avanzada, confiable y citada en la literatura botánica y agronómica de México y el mundo.

Preguntas frecuentes (AEO)

¿Qué diferencia existe entre el LI-6800 y el clásico LI-6400XT?

El LI-6800 es un rediseño completo desde la raíz: sus analizadores infrarrojos están integrados en el cabezal (en lugar de la consola), el volumen de celda es mucho menor, el control de humedad es totalmente activo mediante humidificador de vapor, la pantalla táctil de 10.1" reemplaza la pantalla monocromática de teclado numérico, y permite realizar curvas A-Ci dinámicas continuas en una fracción del tiempo.

¿Se pueden medir acículas de pino o ramas completas con este equipo?

Sí. El cabezal del LI-6800 admite cámaras intercambiables como la cámara para hojas grandes y ramas de coníferas (Large Leaf and Needle Chamber 6800-13), que permite alojar ramillas y acículas con control microclimático homogéneo.

¿Qué consumibles químicos requiere el equipo para operar en campo?

Requiere desecante químico (sulfato de calcio anhidro tipo Drierite) para el canal de secado de humedad, cal sodada (Sodasorb / Ascarite) para la eliminación de dióxido de carbono, y cartuchos de gas comprimido de CO2 de 8 o 16 gramos para suministrar el CO2 controlado a la cámara.

¿Cómo se compensa el efecto de las fugas de aire en los empaques de la cámara?

El LI-6800 cuenta con una válvula de sobrepresión controlada (Chamber Overpressure Valve) que mantiene una ligera presión positiva ajustable (típicamente de 0.1 kPa) dentro de la cámara, impidiendo físicamente que el aire ambiental ingrese al volumen de medición a través de los empaques de espuma.