Точность измерения хлорофилла определяется не одним фактором, а четырьмя измерениями его собственных характеристик, состояния образца, методов работы и условий окружающей среды. Ниже приводится анализ конкретных факторов, в сочетании с принципом и фактической сценой, чтобы проиллюстрировать его влияние на механизм точности:
I. Собственные характеристики прибора: "базовое оборудование" точности
Основные компоненты и конструкция прибора непосредственно определяют нижний предел измерения, являются фундаментальными факторами, влияющими на точность, в основном включают следующие аспекты:
Основным принципом прецизионного хлорофилла оптической системы является « разница в поглощении / пропускании света на определенной длине волны» (сила поглощения хлорофилла на 660 нм красного света, слабое поглощение ближнего инфракрасного света на 940 нм, расчет содержания по соотношению между ними), отклонение оптической системы может непосредственно привести к искажению данных:
Стабильность источника света: если интенсивность света светодиодного источника (660 нм / 940 нм) нестабильна (например, старение, колебания напряжения), это может привести к двум измерениям фона светового сигнала по - разному, возникает проблема « одного и того же образца многократного измерения большой разницы»;
Чистота фильтра: если фильтр не может точно фильтровать помехи (например, смешивание с другими длинами волн света), это может мешать световому сигналу на длине волны цели, что приводит к отклонению вычисления значения поглощения (например, смешивание помех в канал 660 нм может переоценить поглощение хлорофилла и сделать результат слишком большим);
Чувствительность детектора: фотоэлектрический детектор (например, фотодиод), который имеет низкую чувствительность или имеет « темный ток» (слабый ток при отсутствии света), не сможет точно захватить слабый световой сигнал пропускания, особенно для образцов с очень низким содержанием хлорофилла (например, желтые лопасти), ошибка будет значительно увеличена.
Прибор состояния калибровки должен установить эталон измерения с помощью « стандартной калибровочной пластины» (аналоговой выборки известного содержания хлорофилла), и если калибровка не будет своевременной или неправильным методом калибровки, это приведет к общему смещению данных:
Нерегулярная калибровка: после длительного использования затухание источника света, старение детектора может привести к систематическому высокому или низкому значению измерений (например, в образцах с первоначальным содержанием хлорофилла 50 SPAD, которые могут отображаться без калибровки 45 или 55);
Ошибка операции калибровки: если поверхность калибровочной пластины имеет пятна и не полностью прикреплена к окну измерения, это может привести к ошибке калибровки эталона, и все последующие измерения выборки будут затронуты.
Недостатки конструкции
Измерение герметичности окна: если окно (обычно кварцевое стекло) не находится в тесном контакте с образцом, это может привести к тому, что свет окружающей среды (например, естественный свет, свет) войдет в область измерения, а световой сигнал помешает (например, проникновение яркого света сделает пропускающий световой сигнал слишком большим, расчетное содержание хлорофилла низкое);
Соответствие давлению в зажиме образца: некоторые приборы измеряются с помощью удерживаемых лопастей, если давление захвата неравномерно (например, старение пружины), это может привести к разной степени сжатия толщины лезвия - толщина лезвия влияет на скорость пропускания света (меньше света, пропускаемого толстыми лопастями), несоответствие давления может привести к большой разнице в световых сигналах, пропускаемых « образцами одинаковой толщины», а затем к увеличению ошибки.
II. Состояние выборки: "Источники переменных" точности
Собственные свойства образцов растений могут привести к « не связанным с хлорофиллом» различиям в световых сигналах, которые мешают результатам измерений, в основном включают:
Физические характеристики лопатки
Толщина и однородность: хлорофилл - измеритель по умолчанию "толщина лезвия равномерна, без примесей", если лопатка имеет неравномерную толщину (например, тонкий край лезвия, средняя толщина), складки или червоточины, может привести к локальной световой аномалии пропускания (например, прямое проникновение света в червоточину, значение поглощения 0, так что измеренное значение этой точки намного ниже фактического);
Поверхностные адгезивы: пыль, роса, остатки пестицидов на поверхности лопастей отражают или поглощают часть световых сигналов (например, пыль отражает красный свет, что приводит к уменьшению пропускания света, получаемого детектором, и неправильному определению высокого содержания хлорофилла), особенно при неочищенных образцах после полевых измерений, ошибки более очевидны.
Физиологическое состояние лезвия
Распределение хлорофилла неравномерно: некоторые растения (например, кукуруза) имеют более высокое содержание хлорофилла вблизи средней жилы листа, чем край, и если измерения не избегают средней жилы или каждое измерение отличается в положении, это может привести к « большой разнице в многократных измерениях одного и того же листа»;
Свежесть выборки: Если собранные листья помещаются слишком долго (например, более 30 минут), это приводит к изменениям в клеточной структуре из - за потери воды, что влияет на пропускаемость света (например, свернувшееся лезвие увеличивает рассеяние света), в то время как хлорофилл может слегка разлагаться, что приводит к измерению ниже фактического состояния организма.
Различия между сортами и стадиями роста различны в структуре лопастей различных сортов растений (например, толщина рогового слоя, состав пигмента): например, толщина рогового слоя многокомпонентного растения может дополнительно поглощать часть красного света, если прибор не настраивает параметры для сорта (например, корректирует коэффициент поглощения света рогового слоя), что приводит к систематическому завышению измеренных значений; Кроме того, молодые листья одного и того же растения отличаются по составу от старых листовых пигментов (старые листья могут содержать более высокую долю каротиноидов), которые имеют небольшое поглощение света 660 нм, что может мешать вычислению хлорофилла.
III. Метод работы: "Человеческий фактор контроля" точности
Правильная работа является ключом к избежанию « несистемных ошибк», и влияние распространенных ошибок работы на точность включает в себя:
Неправильный выбор местоположения измерения не соответствует принципу « избегайте средней жилы, выберите однородную область в середине лопатки»: например, при измерении зонд направляется на среднюю жилу лопатки (средняя жилка без хлорофилла, в основном содержит целлюлозу, пропускающая сила света), что приводит к измерению гораздо ниже фактического значения (например, фактическая 50SPAD, измеренное значение может быть только 20); Или большая разница в положении каждого измерения (например, центр одного измерения, край одного измерения), что приводит к плохой точности повторных измерений.
Режим размещения проб и нажатия зонда
Образец не полностью покрывает окно измерения: если площадь лезвия мала (например, листья саженца), не полностью блокирует окно, это может привести к попаданию света в окружающую среду, так что пропускающий световой сигнал слишком велик, расчетное значение хлорофилла низкое;
Зонд неравномерно нажимается на давление: некоторые ручные нажимные приборы, если нажатие слишком легкое (окно не соприкасается с лезвием, утечка света) или избыточное (лопатка раздавлена, клеточная жидкость просачивается, изменяет проницаемость света), могут привести к аномалиям светового сигнала.
Ошибки регистрации и обработки данных
Повторные измерения не проводятся: однократные измерения подвержены воздействию случайных факторов (например, крошечных червоточин в определенной точке лезвия), и если « три повторных измерения одной и той же выборки не выполняются в соответствии со стандартом для получения средних значений», это может привести к большой случайной ошибке данных;
Необычные значения не исключаются: например, три измерения показывают 48, 50, 22 (22 - аномальные значения, потому что измерение ошибочно направлено на среднюю жилу), и если взять среднюю величину напрямую (40), это приведет к значительному отклонению от фактического значения (около 49).