光合速率是植物重要的生理参数,光合作用吸收二氧化碳产生氧气的过程是节能减排的重要途径之一,通过监测植物的光合速率来了解植物生理情况,对植物生长发育的研究具有十分重要的意义,也充分符合当下“碳达峰、碳中和”绿色发展理念的科技需求。现有的光合生理监测仪在野外实时监测、网络化测控融合和经济化农业推广等方面支持不够,因此迫切需要一种检测效率更加高效的植物光合生理监测仪。本文针对以上问题,基于红外气体分析法设计开发了一款可自动化测量、数据可远程传输的低成本植物光合生理监测仪。本文主要研究工作总结如下:（1）硬件部分根据监测仪总体设计方案完成机械结构加工和测控电路设计。机械结构部分采用机箱结构设计和叶室结构设计的主体架构。自主运用数控加工技术和3D打印技术完成了机箱和叶室的图纸设计及制作加工,机箱整体密闭性和刚性良好,叶室整体适应性高、可自动开合。硬件电路设计选取STM32F4系列微处理器,结合外部存储器模块、电磁阀驱动模块、舵机驱动模块和电源模块等,使得整个底层控制系统处理速率快、工作状态稳定、可靠性较高。（2）软件部分设计接入节点和计算节点完成试验数据采集和管理控制。接入节点通过Keil5等开发工具完成二氧化碳、空气温湿度、大气压力等数据采集及光合生理参数实时计算。计算节点分为人机交互界面和远程监测系统两部分。人机交互界面综合使用Python3.5、Py Qt5和Pycharm技术,在树莓派计算机上实现了本监测仪系统和用户之间的交互关系。远程监测系统基于.Net Framework框架使用C#语言开发,通过不同的Web Form窗体与数据库交互及Java Script脚本实现数据的在线传输。（3）本文最后对植物光合生理监测仪的各项功能以及试验表现进行了测试。监测仪的接入节点和计算节点的各项功能测试正常,符合设计方案的目标需求。在安徽农业大学校内和实验站开展了长期的性能测试与对比试验,试验结果与国外同类监测系统没有显著差异,取得了与之相近的测量结果,能够满足植物光合生理自动监测的要求。本文所设计的植物光合生理监测仪通过相关功能测试和试验应用,实现了对植物光合等生理参数的远程实时监测,测量结果稳定可靠且成本低廉,对于监测作物生长发育状况、指导农作物施肥和病虫害防范具有重要的辅助作用。