[发明专利]一种甘蔗病害红外识别方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及甘蔗品质检测技术领域，具体涉及一种甘蔗病害红外识别方法。

【背景技术】

甘蔗是一种一年生或多年生热带和亚热带草本植物，属C4作物。甘蔗圆柱形、茎直立、分蘖、丛生、有节，节上有芽；节间实心，外被有蜡粉，有紫、红或黄绿色等；叶子丛生，叶片有肥厚白色的中脉；大型圆锥花序顶生，小穗基部有银色长毛，长圆形或卵圆形颖果细小。

我国是甘蔗制糖大国，蔗糖产量居世界第三位。甘蔗的附加值较高，除制糖外，还用于造纸及燃料乙醇的生产等。甘蔗多生长在高温高湿地区，容易受到多种有害生物的威胁，其中虫害尤为严重。甘蔗最大的威胁来自于甘蔗病害。病害一经发生，即使用药剂防治，收效亦不理想，因病原入侵组织内部，致使甘蔗首先在生理上、组织上和形态上发生病理变化，然后才表现各种病症，而大多数杀菌剂无法进入甘蔗组织内部发挥作用。因此，甘蔗病害的防治应坚持“预防为主，综合防治”的原则，旨在消除一切有利于病原生长、发育、繁殖、传播、致病等因素，用生物、物理、化学、机械的方法防治病害，使甘蔗病害受到最大限度的控制。其中，甘蔗病害影响较大的病患为赤腐病，赤腐病属于真菌性病害。主要为害蔗茎及叶片中脉。被害茎早期外表无任何症状，茎纵剖时，可见蔗肉红色，中部夹杂与蔗茎垂直的白色圆形或长形斑块，发出淀粉发酵的酸味，受害蔗叶中脉初期呈鲜红色小点，迅速扩展为纺锤形，叶中央枯死成灰白色或秆黄色，边缘呈暗红色。病菌适宜生长温度为27℃。通过螟害孔、生长裂缝等入侵。

农业上种植甘蔗通常做法是通过种植茎段方式来繁殖甘蔗，甘蔗种质量对于甘蔗产量和品质有重要影响。病害蔗种中的甘蔗糖份转化为其它物质，不利于蔗种的生长，同时病害蔗种的病菌孢子可借助雨水、气流、昆虫等方式进行传播，病菌通过螟害孔、生长裂缝和机械损伤等入侵。影响甘蔗蔗种的发芽率。赤腐病是甘蔗最老的，分布最广的病害之一。在甘蔗生长初期，往往由于种苗的芽和幼株被害而腐烂死亡或者生长不良，以致造成严重缺株，生长不齐和补植困难，影响产量很大。由于甘蔗种前期虽然患病但是不一定马上表现出来，等种植到地上，生长到一定阶段后才慢慢发病最终死亡，带到田地中的病菌得到扩散后还会影响到其他植株，造成更大的损失。甘蔗赤腐病是广泛分布于各甘蔗栽培地区的重要病害之一，是一种真菌性病害，病原菌为Colletotrichum falcatum Went，属半知菌，黑孢盘目，炭疽菌属。几丁质是真菌细胞壁的组成成分，广泛存在于真菌菌丝体和真菌孢子之中，而不存在于高等植物中，是一种线型氨基多糖，化学名为β一(1，4)一2一乙酰氨基一2一脱氧一D一葡聚糖。而麦角甾醇是真菌细胞膜的组成成分，对真菌细胞膜和其他细胞成分的形成起着重要的作用，并且性质相对稳定，不受外界环境变化的影响。

甘蔗预切种病虫害识别暂时还没有成熟的方案。现在使用的是通过人工识别的方式，既通过人工肉眼的方式进行仔细观察，然后分辨出是病害蔗种与非病害蔗种，进而剔除病害蔗种。人工识别的方式花费成本高，效率比较低不利于工业生产。

综上所述，目前在甘蔗种植过程中，缺少一种不需要压榨、破坏甘蔗蔗种且能够快速识别甘蔗种是否患病的装置。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对在甘蔗种植过程中，缺少一种能够快速识别甘蔗是否患病的装置的问题，提供一种甘蔗病害红外识别方法，本方法具有检测速度快，能够快速检测出甘蔗是否患有病害，且不需要破坏样品，特别特别适用于甘蔗蔗种是否患病的检测。采用的装置具有易于携带的特点，易于推广。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种甘蔗病害红外识别方法，包括以下步骤：

a.准备一甘蔗病害识别装置：所述甘蔗病害识别装置包括红外光源单元、光栅单元、检测器单元和数据比对单元，所述红外光源单元和所述光栅单元间隔设于待测样品的同一侧，所述检测器单元和数据比对单元相连；

b.待测样品检测：取甘蔗待测样品，再取步骤a中所述的甘蔗病害识别装置，调整红外光源单元对准所述待测甘蔗表面，打开装置，所述红外光源单元持续向待测样品表面发出红外光线，被待测样品表面反射回的红外光线通过所述光栅单元后进入所述检测器单元，所述检测器单元对进入的红外光线进行检测以得出样品红外扫描谱图，并将得出的样品红外扫描谱图传递给所述数据比对单元；

c.结果显示：数据比对单元将得出的样品红外扫描谱图与预设的甘蔗病害谱图数据进行比对分析，以得出甘蔗是否患病。

优化的，所述红外光线波长的范围为250-2500nm。