SPAD 葉綠(lǜ)素儀(yí)測(cè)量原(yuán)理

SPAD是(shì) Soil and Plant Analyzer Development(土(tǔ)壤
，植(zhí)物分(fēn)析(xī)儀器開發的(dí))的縮(suō)寫。SPAD值(zhí)是(shì)一(yī)個(gè)葉綠素(sù)相(xiāng)對(duì)含(hán)量讀數(shù)，也(yě)稱為“綠(lǜ)色(sè)程度"，通過比(bǐ)較(jiào)接(jiē)收(shōu)器接(jiē)收到(dào)的(dí)光照強度(dù)和發射光強度，確定葉綠素的(dí)含量，表示為(wéi)SPAD值，通過數(shù)值的大(dà)小(xiǎo)來(lái)定(dìng)量描述(shù)葉片(piàn)的“綠(lǜ)色程度"。

采(cǎi)用光(guāng)電(diàn)無損(sǔn)檢測方(fāng)法測(cè)量(liáng)葉綠(lǜ)素(sù)含(hán)量(liáng)的快速方法：葉綠(lǜ)素吸收峰是藍光和(hé)紅(hóng)光(guāng)區域(yù)，在綠(lǜ)光(guāng)區域是(shì)吸(xī)收低穀，並(bìng)且(qiě)在近紅外區(qū)域幾(jī)乎(hū)沒有(yǒu)吸收(shōu)。基於此，選(xuǎn)擇紅光區域(yù)和近紅外區(qū)域(yù)測量(liáng)葉綠素(sù)。具體過(guò)程(chéng)是讓(ràng)由(yóu)發(fā)光(guāng)二極(jí)管發射(shè)紅(hóng)光(guāng)(峰(fēng)值波長650 nm)和近紅(hóng)外(wài)光(峰值(zhí)波長940 nm)。葉綠素吸收波長為(wéi)650nm的紅光(guāng)，但並不吸(xī)收波(bō)長為(wéi)940nm的(dí)紅外(wài)光，紅外光(guāng)的(dí)發(fā)射和(hé)接收(shōu)主(zhǔ)要(yào)是(shì)為(wéi)了(liǎo)消除葉片厚度(dù)等方麵對(duì)測(cè)量結果的(dí)影響(xiǎng)。紅光到(dào)達(dá)葉(yè)片(piàn)後，一部(bù)分被葉片(piàn)的葉綠素所(suǒ)吸(xī)收(shōu)，少(shǎo)量被反射後(hòu)，剩下(xià)的透過葉(yè)片被接收器(qì)轉換成(chéng)為(wéi)相應(yīng)的電信(xìn)號(hào),然後通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器(qì)轉換為數(shù)字信號，微(wēi)處理器利(lì)用這些數字信(xìn)號計算(suàn)葉綠(lǜ)素的相(xiāng)對含量(liáng)，表示為(wéi)SPAD值(zhí)，顯示並存儲(chǔ)。計算SPAD值的(dí)步驟如下(xià)：

1)標(biāo)準狀態(tài)下(無葉片), 2個光源依次發光並(bìng)轉(zhuǎn)換為(wéi)電信號,記錄發(fā)射(shè)光強度；

2)插入葉片之(zhī)後，2個(gè)光源(yuán)再(zài)次發光，將(jiāng)葉(yè)片的(dí)透(tòu)射光轉換為電(diàn)信號(hào)，記錄透射(shè)光強(qiáng)度；

3)運(yùn)用以上2個(gè)步(bù)驟的數(shù)據(jù)代(dài)入公(gōng)式(shì)(1)5計算SPAD:

式中: K為常數; IR1 為(wéi)接收到(dào)的經過(guò)葉(yè)片(piàn)的940nm紅(hóng)外光(guāng)強(qiáng)度(dù), IRo為發(fā)射的(dí)紅外(wài)光強(qiáng)度； R1為接收(shōu)到(dào)的(dí)經(jīng)過葉(yè)片的650 nm紅光(guāng)強度，R0為發射的(dí)紅(hóng)光(guāng)強度。