[发明专利]植物叶绿素测量仪及叶绿素测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量植物叶绿素的装置与植物叶绿素的检测方法，更具体地说，它涉及一种植物叶绿素测量仪及叶绿素测量方法。

背景技术

氮肥是植物体内氨基酸的组成部分、是构成蛋白质的成分，也是植物进行光合作用起决定性作用的叶绿素的组成部分。在不同氮肥施用水平下，植物生长状况和产量都会发生变化。在保证植物产量及品质的前提下，确定最佳施肥期和最佳施肥量，不仅可以节省用肥量，而且可以减少化肥污染，保护环境。

目前，针对植物叶片叶绿素含量及含氮量的测量方法主要为化学方法，可这种手段由于是以破坏作为活体的植物为前提，所以不是人们想要的方法。另外由于利用化学药品，其处理等需要很多功夫和时间，也不适用。因此，无损检测技术近年来在植物氮营养诊断中得到广泛关注，被认为极有发展前途的植物营养诊断技术。现有技术是用两种不同波长的光分别照射到植物叶片表面，从植物叶片的另一面接收透射的光，并比较透射光与原照射光的光密度差异，进而测量出叶绿素的相对含量，这种方法更适合于具有较薄叶片的植物，对于测量较厚植物叶片叶绿素含量时，测量精度会受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种便携式的对厚、薄植物叶片都适用的植物叶绿素测量仪及一种无损植物活体的叶绿素含量测量方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：植物叶绿素测量仪由安装有控制软件的计算机、光纤光谱仪和测量探头组成，计算机与光纤光谱仪之间电连接，光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电连接。

所述的测量探头由激光发生装置、荧光接收探头和测量探头体组成。荧光接收探头安装在测量探头体的中轴线上，激光发生装置与荧光接收探头之间成45°地安装在测量探头体上，荧光接收探头与光纤光谱仪之间光纤连接，激光发生装置与光纤光谱仪之间电连接。

技术方案中所述的激光发生装置由激光二极管、控制电路组成。激光二极管的引脚1、引脚2、引脚3分别与控制电路的接线端LD-、接线端LD+、接线端PD+电连接，控制电路接线端VCC与电源电连接；所述的荧光接收探头主要由准直透镜组成。荧光接收探头与光纤光谱仪之间采用具有型号为SMA-905标准接头的光纤(c)连接。

实施植物叶绿素测量仪的第二套技术方案是第一套技术方案中所述的安装有控制软件的计算机与光纤光谱仪都采用安装上蓝牙无线传输装置的计算机与光纤光谱仪，那么在第二套技术方案中计算机与光纤光谱仪之间是无线传输方式的连接，安装有蓝牙无线传输装置的光纤光谱仪与测量探头之间是光纤和电线连接。

利用植物叶绿素测量仪测量植物叶绿素的方法并采用如下步骤：

1)启动计算机，首先对光纤光谱仪和激光发生装置进行连接测试，如果二者工作状态正常，光纤光谱仪给激光发生装置发出开启激光二极管的信号，同时光纤光谱仪开始采集被激光激发出来的荧光，如果光纤光谱仪或激光发生装置不能正常工作，计算机将显示错误报告并提示错误原因。

2)激光发生装置中的激光二极管发出的激光直接照射到植物叶片上，激发出的荧光被荧光接收探头接收并传入光纤光谱仪，光纤光谱仪把采集到的荧光进行分光、光电转换和A/D转换后传入计算机，传入计算机的数据会以光谱的形式显示并保存。

3)计算机对传入的数据进行分析处理。

4)计算机对分析处理结果进行判断，显示和保存符合实际的处理结果，对错误处理结果的数据进行提示，并由使用者决定是显示并保存数据还是删除。

利用植物叶绿素测量仪测量植物叶绿素的方法的技术方案中所述的计算机对传入的数据进行分析处理指的是：

1)对荧光光谱强度最大值的归一化处理

对荧光光谱强度最大值的归一化处理所采用的公式为：

Fi=EiEmax]]>

式中：F_i—波长为i nm光的相对强度；

E_i—CCD接收到的波长为i nm的光转化成电子的个数；

E_max—荧光光谱中CCD接收的光转化最多的电子个数；

i—光的波长。