浙江大學研制出基于光譜技術的水稻葉片氮素測定儀

根據大量研究表明，氮素是植物必需的營養元素之一，是氨基酸、蛋白質、生物堿、核酸和葉綠素等物質的主要組成成分，水稻器官的發育和成長都要維持一定的氮水平。氮素的缺乏直接影響作物的氨基酸、蛋白質和核酸等物質的合成，使作物光合作用能力降低，從而導致產量降低。由于氮在土壤中的淋洗作用，施氮過多，容易造成地下水污染，因而如何在保證作物高產優質的同時，又防止作物生產帶來的環境污染是各國政府、農學家和生產者所面臨的重要的問題。解決這個問題的關鍵是能實時獲取作物生長過程中氮素含量，這就需要一種能夠在作物生產過程中準確、快速、實時地監測作物氮素狀況和長勢動態的有效方法，以實現按需精確施肥。

國內外專家與學者在植物氮素含量快速、無損研究也很多，有近紅外光譜檢測、多光譜圖像檢測、遙感影像處理檢測等方法。已推出一批成果產品，如日本產的CCN6000和SPAD 502等，國內可直接測量植物葉片氮含量的儀器未見報道。國外儀器的缺點在于成本高，不適合田間業或不能直接測量出植物氮素含量，在我國推廣困難。

為了在我國推廣植物氮含量實時在線檢測技術，實施精細化農業作業，研究者開發出基于光譜技術的水稻葉片氮含量檢測儀。利用近紅外與可見光對植物葉片中的葉綠素、氮含量的敏感效應，找出相應光譜透射率與它們間的關系并進行大量實驗。通過實驗表明，該儀器可以準確地測量出植葉片的葉綠素含量，較準確地測量出水稻葉片的氮含量。該儀器經過研究者的逐步深入研究與改良后，儀器檢測精度高，穩定可靠。并成功進入市場成為了一款可測量植物葉綠素含量、氮素含量的植物養分速測儀。在精細化施肥作業中起著至關重要的作用。

研究者的該成果在精細化施肥過程中不僅可以準確獲取作物對肥料的須求量，節約肥料成本，也可以降低過量化肥的使用導致的土壤環境惡化和水資源污染。具有顯著的經濟效益和社會意義。

該研究成果刊登于《農業工程學報》第7期上，第一作者為浙江大學生物系統工程與食品科學學院博士聶鵬程，通信作者為何勇教授。