SPAD-502的由來以及原理

近年來,隨著人們對農業生產地區地表水和地下水汙染的日益關注,如何準確地對作物進行氮肥推薦變得越來越重要。很多測試方法都包括土壤
、植物采樣,樣品處理和室內常規分析或田間簡易設備測定等步驟。其共同的不足之處就在於都要求樣品的采集和處理,從樣品采集到提供測試結果需要一段時間。另外許多大田作物在缺氮時會表現出一些肉眼可見的症狀,如玉米在缺氮脅迫下,氮從老葉向幼葉轉移,導致老葉失綠;相反,供氮過量的植株,葉片顏色深綠,並(bing)且(qie)延(yan)遲(chi)作(zuo)物(wu)衰(shuai)老(lao)。通(tong)過(guo)觀(guan)測(ce)葉(ye)片(pian)顏(yan)色(se)變(bian)化(hua)來(lai)評(ping)價(jia)作(zuo)物(wu)氮(dan)營(ying)養(yang)狀(zhuang)況(kuang)已(yi)經(jing)在(zai)生(sheng)產(chan)中(zhong)獲(huo)得(de)應(ying)用(yong)。利(li)用(yong)葉(ye)色(se)作(zuo)為(wei)推(tui)薦(jian)施(shi)肥(fei)指(zhi)標(biao)最(zui)初(chu)是(shi)在(zai)水(shui)稻(dao)上(shang)開(kai)始(shi)應(ying)用(yong),因為許多應用於旱地作物的土壤和植株診斷方法不適合於水稻。同時,葉色也是水稻氮營養比較敏感的指標,葉色與葉片含氮量呈正相關。應用葉色測定植物氮營養狀況經曆了幾個發展階段:①首先測定光的不同特性;②通過常規浸提方法測定葉綠素含量;③利用標準比色卡比較葉色深淺;④測定光的通過率來反映葉色深淺。

水稻種植者常用肉眼觀測葉色變化來判斷是否缺肥,但是用目視方法來判斷綠色深淺受光線影響,屬於相對和非定量的方法。Nada最zui早zao利li用yong光guang的de發fa射she比bi率lv來lai定ding量liang葉ye色se，此ci後hou通tong過guo葉ye片pian顏yan色se來lai預yu知zhi植zhi物wu氮dan素su營ying養yang狀zhuang況kuang的de研yan究jiu越yue來lai越yue多duo。而er就jiu在zai這zhe時shi，一yi種zhong基ji於yu測ce定ding葉ye片pian葉ye綠lv素su相xiang對dui含han量liang的de便bian攜xie式shi葉ye綠lv素su儀yi測ce量liang方fang法fa引yin起qi了le大da家jia的de關guan注zhu。隨sui著zhe不bu斷duan的de實shi驗yan驗yan證zheng
，便攜式葉綠素儀已經能夠很好的測定作物的氮肥缺失，而且在水稻、蘋果
、棉花等作物上得到了廣泛的應用。

SPAD-502測定原理（其中SPAD-502是便攜式葉綠素儀的一種


，而且這款型號的葉綠素儀其性能大大高於同類產品）：葉綠素對不同波長的光存在吸收差異,在紅光區,葉綠素a和b都有最大吸收峰,而在近紅外區,幾乎沒有吸收。因此,SPAD-502采用雙波長發光二極管(LED)光源,一個為紅光LED,波長為650nm,另一個為近紅外LED,波長為940nm。儀器的光線接收係統為矽光二極管,它將光信號轉換為模擬電信號。電信號經放大器放大後再由A/D轉化器轉化為數字信號。數字信號通過微處理器處理,計算出相對葉綠素讀數(SPAD)值。計算結果通過液晶顯示器顯示,同時儲存在內存中,可以通過儀器麵板上的控製鍵進行調出、刪除、求平均值等操作。儀器的光源固定在測定頭上,當測定頭閉合時,光源開啟,LED發出的光線通過待測樣品進入接收器。每次開機時,儀器進行自檢,兩種波長的光不經過任何樣品直接照射到接收器,經放大器和轉換器處理,微處理器計算兩種波長光的光密度比值。每次測定樣品後,微處理器同樣計算兩種波長光的光密度比值,通過對比有無待測樣品時光密度的差異來計算SPAD值。因此,讀數結果是一個無量綱數值。這個值和供測樣品中葉綠素含量成正相關。