一种可以贴在叶子上的反射度计,用于现场持续监测含量
Kaiyi Zhang1, Wenlong Li2, Haicheng Li1
1Innovative Center for Flexible Devices (iFLEX), School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, Singapore, 639798, Republic of Singapore.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 5, 2023
概括
一个新的可穿戴叶绿素传感器可以实时,非破坏性监测植物健康. 这种轻量级的设备精确地跟踪叶绿素含量,有助于在精密农业中早期检测植物压力.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 植物生理学 植物生理学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 实时监测植物生理状态对于农业至关重要.
- 目前的叶绿素测量方法缺乏现场,长期监测能力.
- 叶绿素含量是光合作用能力,含量和植物健康的关键指标.
研究的目的:
- 开发一个小型的,植物可穿戴的叶绿素计,用于快速,非破坏性,现场和长期的监测.
- 改进现有的叶绿素测量技术的局限性.
- 为早期检测植物压力和不健康状态提供一个工具.
主要方法:
- 在柔性基板上开发基于反射功率的叶绿素传感器 (1.5毫米厚,0.2克).
- 一个发光二极管 (LED) 和两个光电探测器 (PD) 的集成.
- 附着在叶子上表皮上,使用符合光导层.
主要成果:
- 开发的传感器显示了计算的叶绿素含量指数 (CCI) 和实际的叶绿素含量之间的强有力的线性关系 (r2 > 0.9),其性能优于传统的仪表.
- 可穿戴传感器可以与智能手机无线通信以记录数据.
- 实现了植物压力和不健康状况的早期检测,超越了传统方法和视觉观察.
结论:
- 微型可穿戴的叶绿素感应贴片是智能和精确农业的一个有前途的工具.
- 这项技术有助于在各种压力下对植物健康进行长期的现场监测.
- 该传感器为实际农业应用提供了与当前叶绿素测量方法相比的显著进步.
