光譜探測儀器的研究進展

 植物生理儀器包括作物營養(yǎng)診斷儀、葉面積儀、葉綠素含量測定儀、葉片厚度測定儀和光合作用測定儀等。德國WALZ公司在調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x研發(fā)和生產(chǎn)方面具有很強的技術(shù)優(yōu)勢，此外英國 Han-satech 公司，美國 PP SYSTEMS 公司、CID 公司、LI－ COR 公司、Decagon公司以及加拿大REGENT公司等都是植物生理生態(tài)儀器研究領(lǐng)域的著名企業(yè)。

  日本 Minolta公司生產(chǎn)的SPAD葉綠素計是一種手持式測量儀，可以無損檢測作物葉子中的葉綠素含量，了解作物生長的營養(yǎng)狀況。郭建華等利用美國研制出的手持式主動遙感光譜儀Greenseeker和日本Minolta公司的葉綠素儀SPAD 對玉米不同氮素水平下各個生育期的歸一化植被指數(shù) ( NDVI) 值及葉片 SPAD 值進行了測試，結(jié)果表明綜合應(yīng)用這兩款儀器可以對玉米的氮素營養(yǎng)狀況作出診斷。孫剛等研究了一種基于夫瑯和費暗線原理的太陽誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒鈨x，該儀器測量的數(shù)據(jù)與 ASD 地物光譜儀測量的數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)都大于 0. 9，可替代傳統(tǒng)的激光脈沖調(diào)制熒光儀測定方法，且具有低成本、實時測量的優(yōu)點。國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心研制的作物冠層色素比值診斷儀可以快速測量植物的色素反演比值光譜指數(shù)和歸一化植被指數(shù)，廣泛用于玉米、小麥、水稻和棉花等多種植物的冠層色素比值的快速、準確測定。趙春江等研制的歸一化植被差異指數(shù) ( NDVI) 儀，利用日光作光源，通過4個具有特殊光譜響應(yīng)特性的光電探測器，在植被近紅外反射率平臺和紅光葉綠素吸收谷2個特征波段，分別對入射光和植被的反射光進行探測，同用 ASD fieldSpec型便攜式光譜儀測得的 NDVI 數(shù)據(jù)進行對比、標(biāo)定，結(jié)果表明數(shù)據(jù)十分可靠，展示了 NDVI 儀在作物長勢、營養(yǎng)診斷方面的應(yīng)用前景。張喜杰等開發(fā)了一種基于光導(dǎo)纖維的便攜式溫室作物長勢診斷儀，通過導(dǎo)光光纖收集作物冠層及其他部位的反射光，根據(jù)作物的不同，可以方便地改變測量波長，同時可以進行多個波長的測量，達到實時掌握作物含氮量和葉綠素含量等反映作物長勢情況的參變量的目的。李修華等設(shè)計了基于光譜學(xué)原理的無損式作物冠層分析儀，傳感器與控制器之間采用無線數(shù)據(jù)通信方式，信號放大器和無線傳輸模塊的低功耗設(shè)計，可以保證儀器使用時間長達20h 以上。