光谱探测仪器的研究进展

 植物生理仪器包括作物营养诊断仪、叶面积仪、叶绿素含量测定仪、叶片厚度测定仪和光合作用测定仪等。德国WALZ公司在调制叶绿素荧光仪研发和生产方面具有很强的技术优势，此外英国 Han-satech 公司，美国 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态仪器研究领域的著名企业。

  日本 Minolta公司生产的SPAD叶绿素计是一种手持式测量仪，可以无损检测作物叶子中的叶绿素含量，了解作物生长的营养状况。郭建华等利用美国研制出的手持式主动遥感光谱仪Greenseeker和日本Minolta公司的叶绿素仪SPAD 对玉米不同氮素水平下各个生育期的归一化植被指数 ( NDVI) 值及叶片 SPAD 值进行了测试，结果表明综合应用这两款仪器可以对玉米的氮素营养状况作出诊断。孙刚等研究了一种基于夫琅和费暗线原理的太阳诱导叶绿素荧光仪，该仪器测量的数据与 ASD 地物光谱仪测量的数据相关系数都大于 0. 9，可替代传统的激光脉冲调制荧光仪测定方法，且具有低成本、实时测量的优点。国家农业信息化工程技术研究中心研制的作物冠层色素比值诊断仪可以快速测量植物的色素反演比值光谱指数和归一化植被指数，广泛用于玉米、小麦、水稻和棉花等多种植物的冠层色素比值的快速、准确测定。赵春江等研制的归一化植被差异指数 ( NDVI) 仪，利用日光作光源，通过4个具有特殊光谱响应特性的光电探测器，在植被近红外反射率平台和红光叶绿素吸收谷2个特征波段，分别对入射光和植被的反射光进行探测，同用 ASD fieldSpec型便携式光谱仪测得的 NDVI 数据进行对比、标定，结果表明数据十分可靠，展示了 NDVI 仪在作物长势、营养诊断方面的应用前景。张喜杰等开发了一种基于光导纤维的便携式温室作物长势诊断仪，通过导光光纤收集作物冠层及其他部位的反射光，根据作物的不同，可以方便地改变测量波长，同时可以进行多个波长的测量，达到实时掌握作物含氮量和叶绿素含量等反映作物长势情况的参变量的目的。李修华等设计了基于光谱学原理的无损式作物冠层分析仪，传感器与控制器之间采用无线数据通信方式，信号放大器和无线传输模块的低功耗设计，可以保证仪器使用时间长达20h 以上。