油菜葉綠素含量與氮素的關(guān)系式推算方法

油菜葉綠素含量與氮素的關(guān)系式推算方法 
　　油菜是我國zui重要的油料作物，面積和總產(chǎn)占世界油菜面積和總產(chǎn)量的30%左右，均居世界一*，而它的產(chǎn)物油菜籽又是重要的植物油，它的品質(zhì)主要是受葉綠素含量的影響，然而通過使用葉綠素儀來進(jìn)行證明發(fā)現(xiàn)，葉綠素含量與土壤中的氮元素存在一定的關(guān)系。
　　通過使用葉綠素含量測定儀來對油菜的20組數(shù)據(jù)進(jìn)行spad值測量與植物中氮元素含量之間的關(guān)系進(jìn)行繪制曲線，兩者的關(guān)系之間如下圖：

　　油菜葉片的SPAD值和N含量呈線性關(guān)系,擬合后r為0·862,則SPAD值與N的數(shù)學(xué)關(guān)系模型可用以下式子來表示:y=0.3923x-0.4702
　　所以在進(jìn)行使用便攜式葉綠素測定儀來進(jìn)行測定油菜葉片中的spad值，然后通過使用以上的公式將氮元素的缺失計算出來進(jìn)行合理的施肥。通過實(shí)驗(yàn)證明，使用葉綠素計來進(jìn)行測量來進(jìn)行科學(xué)的施氮肥，能做到在不降低作物的產(chǎn)量的同時減少使用10%的氮肥，氮肥的施用量降低，也能進(jìn)行提高作物的品質(zhì)。
　　在使用葉綠素儀來進(jìn)行了解氮元素的缺失要注意，同種作物不同品種之間的系數(shù)是不一樣的，在進(jìn)行測量的時候要將那種品種的系數(shù)測量之后才能進(jìn)行使用，這樣就能夠保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。 

儀器法測量葉綠素原理

傳統(tǒng)的葉綠素含量測定是通過化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)的，不僅費(fèi)時費(fèi)力而且對作物有傷害。隨著光譜技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生長狀況的快速、無損診斷已成為農(nóng)業(yè)的研究熱點(diǎn)。光譜技術(shù)是利用目標(biāo)的光譜響應(yīng)與波長之間的變化關(guān)系來描述光譜數(shù)據(jù)內(nèi)蘊(yùn)含的信息。作物的光譜特征是由生理特征引起的對光的吸收、透射和反射的變化，而作物的生理特征又相應(yīng)反映了作物長勢狀況，因此可根據(jù)光譜的監(jiān)測提取作物的生理信息。

基于光譜的作物生理信息檢測的原理是作物生理信息的變化會影響作物葉片顏色、厚度及形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的變化，從而導(dǎo)致光譜吸收、反射和透射特征的變化。如作物氮素營養(yǎng)的光譜監(jiān)測是基于作物組織中的各種蛋白氮、氨基酸、葉綠體及其它氮素形態(tài)組分分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵在一定輻射水平（不同頻率或波長）光能的照射下發(fā)生振動響應(yīng)，從而引起對某些波長的光產(chǎn)生吸收和反射差異，形成不同的反射、吸收和透射光譜。對于葉綠素來講，葉綠素光譜吸收規(guī)律為：吸收峰位于藍(lán)光和紅光光譜區(qū)域，吸收谷位于綠光光譜區(qū)域，在近紅外光譜區(qū)域幾乎不被吸收。光到達(dá)葉片后，一部分被葉綠素吸收，少量被反射，剩余部分穿透葉片。通過測量透過葉片的光的強(qiáng)度，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行微處理器進(jìn)行處理，即可計算出葉片內(nèi)葉綠素的相對含量。

測量原理與步驟

1、葉綠素儀的測量原理

兩個LED光源發(fā)射二種光，一種是紅光(峰波長650nm)，一種是紅外線(940nm)，兩種光穿透葉片，打到接收器上，光信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，模擬信號被放大器放大，由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字信號被微處理器處理，計算出SPAD值并顯示在液晶屏上。

2、葉綠素儀測量值的校準(zhǔn)與計算

（1）在校準(zhǔn)過程中，壓頭不夾樣品，兩個LED次序發(fā)光，被接收的光轉(zhuǎn)換成電信號，光強(qiáng)度的比率被用來計算。

（2）在壓頭夾住樣品后，兩個LED再次發(fā)光，通過葉片傳輸?shù)墓獯虻浇邮掌魃?，被轉(zhuǎn)換成電信號，傳輸光的強(qiáng)度比率被計算。

（3）步驟1和2的值用于計算SPAD測量值，即表示夾住的樣品葉片當(dāng)前葉綠素相對含量。

（4）測量出的葉綠素值與用SPAD-502Plus便攜式葉綠素儀進(jìn)行對比，并通過程序修正。zui終在葉綠素值在一定范圍內(nèi)與與SPAD-502Plus測量的數(shù)值達(dá)到一致。