الكلوروفيل كاشف يحول أسرار التمثيل الضوئي في النباتات إلى بيانات

في مجال الإنتاج الزراعي ، مختبر البحوث البيئية ، أو في الزراعة الذكية نظام إنترنت الأشياء ، النخيل الحجم أداة بهدوء تغيير الطريقة التي يتحدث الناس مع النباتات - الكلوروفيل الكاشف . على أساس تكنولوجيا التحليل الطيفي ، هذا الجهاز ، من خلال التقاط الكلوروفيل في أوراق " مضان بصمة " ، سيتم تحويل عملية التمثيل الضوئي في النباتات إلى بيانات قابلة للقياس ، أصبحت الإدارة الزراعية الحديثة ، والرصد البيئي ، والبحث العلمي والابتكار أداة أساسية .

　المبدأ التقني الكلوروفيل كاشف : اختراق أوراق " لغة الضوء "

التكنولوجيا الأساسية من الكلوروفيل كاشف على أساس قانون لامبرت بيل و التحليل الطيفي الفلورية . عندما ضوء الطول الموجي محددة ( عادة 650 نانومتر الأشعة تحت الحمراء و 940 نانومتر الأشعة تحت الحمراء ) تنتقل من خلال ورقة ، جزيء الكلوروفيل يمتص جزء من الأشعة تحت الحمراء و يثير مضان ، في حين أن الأشعة تحت الحمراء بمثابة إشارة الطول الموجي . محتوى الكلوروفيل في أوراق يمكن حسابها من خلال قياس الفرق في شدة الضوء المنقولة ، ويمكن عرضها كميا مع سباد القيمة . هذه العملية لا تحتاج إلى تدمير شفرة ، ويمكن الانتهاء من قياس واحد فقط في 0.8 ثانية ، ودقة يمكن أن تصل إلى ± 1.0 سباد وحدة التكرار خطأ أقل من ± 0.3 سباد .

أخذ الصك على سبيل المثال ، فإنه يجمع بين الأشعة فوق البنفسجية مع الضوء المرئي للكشف عن اثنين من القنوات ، والتي لا يمكن إلا أن قياس محتوى الكلوروفيل ، ولكن أيضا في وقت واحد تحليل أنثوسيانيدين ، الفلافونويد وغيرها من المستقلب الثانوي ، وتوفير بيانات متعددة الأبعاد لدراسة مقاومة الإجهاد من النباتات . من ناحية أخرى ، من خلال الاستفادة المثلى من مسار الضوء تصميم خوارزمية النموذج ، فإنه يقلل من تكلفة الكشف إلى 1 / 3 من المنتجات المماثلة في العالم . ومن ناحية أخرى ، فإنه يصبح " خيار التكافؤ " الصغيرة والمتوسطة الحجم المزارعين .

　تطبيق المشهد الكلوروفيل كاشف : سلسلة كاملة من التغطية من الميدان إلى المختبر

1 - الأسمدة الزراعية الدقيقة

في الخضروات المسببة للاحتباس الحراري في شاندونغ ، والفلاحين رصد سباد قيمة أوراق الطماطم في الوقت الحقيقي من خلال الكلوروفيل كاشف . وأظهرت النتائج أن العائد من الطماطم بنسبة 12 في المائة في حين أن استخدام الأسمدة النيتروجينية بنسبة 20 في المائة في مو ، مما يقلل من خطر التلوث غير نقطة المصدر .

2 - اختيار أصناف المحاصيل

باستخدام الكلوروفيل متر ، معهد بحوث الأرز في الصين فحص 3000 germplasms الأرز مع انخفاض النيتروجين التسامح . أظهرت النتائج أن كفاءة استخدام النيتروجين بنسبة 40 في المائة بين أصناف مختلفة مع سباد قيمة أكثر من ثلاث مرات . هذا الاكتشاف يوفر الخصائص الرئيسية لزراعة " سوبر الأرز الأخضر " .

3 - الرصد البيئي وإعادة التأهيل

في مشروع معالجة الطحالب الخضراء المزرقة ، والباحثين رصد العوالق النباتية الكتلة الحيوية من خلال الكلوروفيل كاشف في الماء ، جنبا إلى جنب مع بيانات الاستشعار عن بعد بالسواتل لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد ، وتحديد مصدر الطحالب بلوم ، وتحسين كفاءة الإدارة بنسبة 60 في المائة .

4 - الزراعة الذكية إنترنت الأشياء

في " الأراضي الزراعية الرقمية " المشروع بالتعاون مع بعض التكنولوجيا العالية ، الكلوروفيل متر ، طائرة بدون طيار ، وأجهزة الاستشعار تشكل " السماء والأرض التكامل " شبكة الرصد ، في الوقت الحقيقي نقل البيانات إلى منظمة العفو الدولية نظام صنع القرار ، وتحقيق التحكم الآلي متغير الإخصاب والري .

　التطور التقني للكشف عن الكلوروفيل : الانتقال من معلمة واحدة متعددة الأبعاد التصور

في وقت مبكر من الكلوروفيل الكاشف لديه وظيفة واحدة فقط يمكن قياس سباد القيمة . جنبا إلى جنب مع تقنية التكرار ، العديد من المعلمات مثل درجة الحرارة ، الرطوبة ، محتوى النيتروجين تم دمجها في المعدات الحديثة . على سبيل المثال ، ld-yc الصك ، الذي تم تطويره من قبل lainde شاندونغ ، يمكن الحصول على درجة حرارة سطح الورقة في وقت واحد من خلال تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء الحرارية ، جنبا إلى جنب مع قيمة سباد لبناء مؤشر الإجهاد المائي للنباتات .

في جانب من جوانب تخزين البيانات ونقلها ، 16GB المدمج في تخزين الناقل التسلسلي العام اتصال مباشر أصبح معيار ، وبعض النماذج أيضا دعم 5G اللاسلكية انتقال سحابة تحليل البيانات . شاندونغ laiende التكنولوجيا بلوتوث نسخة من الكلوروفيل متر ، الهاتف المحمول التطبيق مزامنة البيانات ، وإدارة السجلات الميدانية ، من قبل المستخدمين من التعاونيات .

　الاتجاه المستقبلي الكلوروفيل كاشف : عمق الانصهار بين أجهزة الاستشعار النانومترية ومنظمة العفو الدولية

مع تطور علم المواد والذكاء الاصطناعي ، الكلوروفيل كاشف هو الذهاب الى مرحلة جديدة من التصغير والذكاء . الجرافين استشعار مرنة وضعت من قبل فريق من جامعة نانجينغ ، يمكن أن تعلق على سطح ورقة باستمرار رصد التغيرات الدينامية من الكلوروفيل . ومع ذلك ، فإن منظمة العفو الدولية نموذج التنبؤ غلة المحاصيل التي يجري تدريبهم من خلال الجمع بين pangu نموذج بيانات الكلوروفيل ، مع دقة تصل إلى 89 في المائة .

من الميدان إلى المختبر ، من الكشف عن حل واحد ، تاريخ تطور الكلوروفيل الكاشف هو مثال على أن البشر استكشاف أسرار النباتات والسعي لتحقيق التنمية المستدامة . عند كل ورقة خضراء " رمز البناء الضوئي " تم تفسيرها بدقة ، ونحن نقترب من " دع كل المحاصيل يمكن أن تنمو بكفاءة " الرؤية .