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油菜叶绿素含量与氮素的关系式推算方法
点击次数:137 发布时间:2018/1/29

油菜叶绿素含量与氮素的关系式推算方法 
  油菜是我国最重要的油料作物,面积和总产占世界油菜面积和总产量的30%左右,均居世界一首位,而它的产物油菜籽又是重要的植物油,它的品质主要是受叶绿素含量的影响,然而通过使用叶绿素仪来进行证明发现,叶绿素含量与土壤中的氮元素存在一定的关系。
  通过使用叶绿素含量测定仪来对油菜的20组数据进行spad值测量与植物中氮元素含量之间的关系进行绘制曲线,两者的关系之间如下图:

  油菜叶片的SPAD值和N含量呈线性关系,拟合后r0·862,SPAD值与N的数学关系模型可用以下式子来表示:y=0.3923x-0.4702
  所以在进行使用便携式叶绿素测定仪来进行测定油菜叶片中的spad值,然后通过使用以上的公式将氮元素的缺失计算出来进行合理的施肥。通过实验证明,使用叶绿素计来进行测量来进行科学的施氮肥,能做到在不降低作物的产量的同时减少使用10%的氮肥,氮肥的施用量降低,也能进行提高作物的品质。
  在使用叶绿素仪来进行了解氮元素的缺失要注意,同种作物不同品种之间的系数是不一样的,在进行测量的时候要将那种品种的系数测量之后才能进行使用,这样就能够保证测量结果的准确度。 

仪器法测量叶绿素原理

传统的叶绿素含量测定是通过化学方法实现的,不仅费时费力而且对作物有伤害。随着光谱技术的发展,应用光谱技术实现作物生长状况的快速、无损诊断已成为精准农业的研究热点。光谱技术是利用目标的光谱响应与波长之间的变化关系来描述光谱数据内蕴含的信息。作物的光谱特征是由生理特征引起的对光的吸收、透射和反射的变化,而作物的生理特征又相应反映了作物长势状况,因此可根据光谱的监测提取作物的生理信息。

基于光谱的作物生理信息检测的原理是作物生理信息的变化会影响作物叶片颜色、厚度及形态结构等方面的变化,从而导致光谱吸收、反射和透射特征的变化。如作物氮素营养的光谱监测是基于作物组织中的各种蛋白氮、氨基酸、叶绿体及其它氮素形态组分分子结构中的化学键在一定辐射水平(不同频率或波长)光能的照射下发生振动响应,从而引起对某些波长的光产生吸收和反射差异,形成不同的反射、吸收和透射光谱。对于叶绿素来讲,叶绿素光谱吸收规律为:吸收峰位于蓝光和红光光谱区域,吸收谷位于绿光光谱区域,在近红外光谱区域几乎不被吸收。光到达叶片后,一部分被叶绿素吸收,少量被反射,剩余部分穿透叶片。通过测量透过叶片的光的强度,进行A/D转换并进行微处理器进行处理,即可计算出叶片内叶绿素的相对含量。

测量原理与步骤

1、叶绿素仪的测量原理

两个LED光源发射二种光,一种是红光(峰波长650nm),一种是红外线(940nm),两种光穿透叶片,打到接收器上,光信号转换成模拟信号,模拟信号被放大器放大,由模拟/数字转换器转换成数字信号,数字信号被微处理器处理,计算出SPAD值并显示在液晶屏上。

2、叶绿素仪测量值的校准与计算

1)在校准过程中,压头不夹样品,两个LED次序发光,被接收的光转换成电信号,光强度的比率被用来计算。

2)在压头夹住样品后,两个LED再次发光,通过叶片传输的光打到接收器上,被转换成电信号,传输光的强度比率被计算。

3)步骤12的值用于计算SPAD测量值,即表示夹住的样品叶片当前叶绿素相对含量。

4)测量出的叶绿素值与用SPAD-502Plus便携式叶绿素仪进行对比,并通过程序修正。最终在叶绿素值在一定范围内与与SPAD-502Plus测量的数值达到一致。

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