基于光谱技术的水稻叶片氮素测定仪的开发

摘要

在理论分析的基础上设计开发了一套基于光谱技术的水稻叶片SPAD值和氮素测定仪.该测定仪主要包括光路部分、调理电路和控制与数据采集器等.光路部分包括光源、检测点以及光电传感器等元器件,主要作用是:控制光源的亮灭、收集透过叶片光线、将光信号转换为电信号;调理电路主要将所得微弱电信号进行电流电压转换以及放大到合适的幅度;控制与数据采集器包括AD转换电路,液晶显示电路和SD卡存储电路.对该测定仪的性能进行了测试,试验分为两步:先建立AD采样电压信号与SPAD值之间的模型,然后建立SPAD值与氮素之间的模型.经过大量的试验测得:传感器转换的电压信号与SPAD值之间存在很高的相关性(R2=0.956),SPAD值与氮含量建立的模型的决定系数为R2=0.802,结合以上两种模型得到该仪器的氮素模型的决定系数为尺R2＝0.766.该仪器适合用于田问水稻叶片氮素含量的快速测量.