采用TDLAS技术的玉米种子活力快速无损分级检测

论文摘要

如何快速、无损地检测种子活力是目前种子研究领域的热点和难点。基于种子呼吸与种子活力的关系搭建了基于可调谐半导体激光吸收高光谱（TDLAS）技术的种子活力快速无损检测系统,该系统主要由分布反馈式激光器及其控制电路、光电转换及放大电路、数据采集电路、上位机软件以及基于多次反射池结构的种子呼吸CO2浓度检测池构成。检测池的容积为1.5 L,光程为16 m,激光光源波段为2004 nm。基于朗伯比尔定律,采用波长调制吸收光谱技术利用二次谐波反演出种子呼吸过程中产生的CO2浓度。根据种子呼吸CO2浓度的大小确定种子活力的强弱,并将其与发芽出苗实验获得的活力指数进行对比。实验结果表明:CO2呼吸强度的变化量与种子活力等级指数的相关性在0.9以上,即基于TDLAS技术的种子活力快速无损检测系统能够精准、无损、高效地反映种子活力的强弱。这一研究为采用TDLAS技术进行种子活力无损检测分级提供了有益探索。

论文目录

• 1 引 言
• 2 种子呼吸CO2浓度的测量原理
•   2.1 二次谐波反演原理
•   2.2 谱线选取
• 3 实验系统
•   3.1 种子呼吸CO2浓度的检测装置
•   3.2 基于TDLAS技术的种子活力无损检测系统
•     3.2.1 系统的搭建
•     3.2.2 系统的功能及工作流程
• 4 数据处理过程
•   4.1 正交矢量二次谐波信号的处理
•   4.2 小波阈值去噪
•   4.3 浓度标定
•   4.4 温度变化的修正
• 5 实验与结果分析
•   5.1 材料准备
•   5.2 甜玉米种子呼吸CO2浓度的测定
•   5.3 呼吸强度与活力的相关性分析
• 6 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 贾良权,祁亨年,胡文军,赵光武,阚瑞峰,高璐,郑雯,许琴

关键词: 光谱学,无损检测,种子活力,呼吸强度,二氧化碳

来源: 中国激光 2019年09期

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 物理学,农作物

单位: 湖州师范学院信息工程学院,浙江农林大学农业与食品科学学院,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(31701512,61772198),浙江省重点研发项目(2019C02013),湖州市自然科学基金(2017YZ03,2016YZ01)

分类号: O433;S513

页码: 297-305

总页数: 9

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