ZZY植株營養(yǎng)測定儀測量原理
葉片水分測量原理
葉片水分是控制植物光合作用、呼吸作用和生物量的重要因素之一，水分虧缺直接影響植物的生理生化過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)，進而影響植物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)。葉片含水量的常用指標是葉片等效水厚度，本儀器是根據(jù)葉片含水量與葉片光譜反射率及光譜指數(shù)之間的相關關系，經(jīng)反復試驗，構(gòu)建利用光譜指數(shù)反演葉片含水量的模型，得出950nm和970nm是水分的敏感波段，然后利用兩種不同波長的發(fā)光管穿透葉片的差值模擬出葉片的含水量?？焖贉y量植物葉片的水分狀況，對作物估產(chǎn)及農(nóng)情檢測、指導田間及時灌溉、節(jié)約水資源等有重要意義。
葉綠素測量原理
對于葉綠素來講，葉綠素光譜吸收規(guī)律為：吸收峰位于藍光和紅光光譜區(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度，進行A/D轉(zhuǎn)換并進行微處理器進行處理，即可計算出葉片內(nèi)葉綠素的相對含量。
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。
葉綠素測量值的校準與計算
（1）在校準過程中，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便攜式葉綠素儀進行對比，并通過程序修正。終在葉綠素值在一定范圍內(nèi)與與SPAD-502Plus測量的數(shù)值達到一致。
氮含量測量原理：
由于葉綠素（SPAD）值比較容易獲得，而氮含量的獲取較難。但由于葉綠素和氮含量之間存在很高的相關性，所以經(jīng)過多次試驗，先建立葉綠素（SPAD）實用模型和獲得氮含量值，然后利用已知的葉綠素（SPAD）值和氮含量進行線性擬合，擬合出一個決定系數(shù)，擬合系數(shù)經(jīng)多次試驗，然后取平均值，得到終的決定系數(shù)，根據(jù)這個終的決定系數(shù)建立氮含量模型，然后計算出氮含量值。雖然該模型的建立擬合，得出的決定系數(shù)線性關系存在偏離，但可以滿足農(nóng)田的快速測量要求。
葉片溫度的測量：
葉溫常用來表示植物的體溫狀況，植物葉片中所有的化學反應,都受葉片溫度的影響，在植物生理活動的分析中經(jīng)常用到。葉溫與氣溫的差值，可以表明植物的缺水情況或受旱程度。因為當水分供應充足時，植物蒸騰正常，蒸騰耗熱可以降低植物體溫，這時葉溫比氣溫低；反之受旱時，植物體溫上升，可高于當時的氣溫。葉片溫度是采用進口貼片式鉑電阻溫度傳感器對葉片進行接觸，測量出葉片的溫度。