葉綠素儀工作原理

儀器介紹

葉綠素在植物光合作用過程中起著重要作用，其含量是植物營(yíng)養(yǎng)脅迫、光合作用能力和生長(zhǎng)狀況的重要指示因子。對(duì)植物葉綠素含量進(jìn)行檢測(cè)，可以用來監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)發(fā)育狀況，從而科學(xué)指導(dǎo)栽培、施肥管理工作，確保作物長(zhǎng)勢(shì)良好，提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量，對(duì)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和林業(yè)具有重要的意義。

植物葉綠素測(cè)定儀可以即時(shí)測(cè)量植物葉片的葉綠素相對(duì)含量（單位SPAD）或‘綠色程度'，從而可以了解植物真實(shí)的硝基需求量并且?guī)椭私馔寥老趸娜狈Τ潭然蚴欠襁^多地施加了氮肥。您可以通過這種儀器來增加氮肥的利用率，并可保護(hù)環(huán)境（防止施加過多的氮肥而使環(huán)境特別是水源受到污染）。 

二、工作原理

傳統(tǒng)的葉綠素含量測(cè)定是通過化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)的，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且對(duì)作物有傷害。隨著光譜技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)狀況的快速、無損診斷已成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究熱點(diǎn)。光譜技術(shù)是利用目標(biāo)的光譜響應(yīng)與波長(zhǎng)之間的變化關(guān)系來描述光譜數(shù)據(jù)內(nèi)蘊(yùn)含的信息。作物的光譜特征是由生理特征引起的對(duì)光的吸收、透射和反射的變化，而作物的生理特征又相應(yīng)反映了作物長(zhǎng)勢(shì)狀況，因此可根據(jù)光譜的監(jiān)測(cè)提取作物的生理信息。

基于光譜的作物生理信息檢測(cè)的原理是作物生理信息的變化會(huì)影響作物葉片顏色、厚度及形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化，從而導(dǎo)致光譜吸收、反射和透射特征的變化。如作物氮素營(yíng)養(yǎng)的光譜監(jiān)測(cè)是基于作物組織中的各種蛋白氮、氨基酸、葉綠體及其它氮素形態(tài)組分分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵在一定輻射水平（不同頻率或波長(zhǎng)）光能的照射下發(fā)生振動(dòng)響應(yīng)，從而引起對(duì)某些波長(zhǎng)的光產(chǎn)生吸收和反射差異，形成不同的反射、吸收和透射光譜。對(duì)于葉綠素來講，葉綠素光譜吸收規(guī)律為：吸收峰位于藍(lán)光和紅光光譜區(qū)域，吸收谷位于綠光光譜區(qū)域，在近紅外光譜區(qū)域幾乎不被吸收。光到達(dá)葉片后，一部分被葉綠素吸收，少量被反射，剩余部分穿透葉片。通過測(cè)量透過葉片的光的強(qiáng)度，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行微處理器進(jìn)行處理，即可計(jì)算出葉片內(nèi)葉綠素的相對(duì)含量。