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新便携式设备-拉曼光谱仪器精准助农

时间:2020-12-17 10:01 来源:上海帆丽华  作者:管理员 点击次数:
 
农产品加工业是国民经济和社会发展的基础,既是人类衣食住行的源泉,又是人类生存的基础,是工业生产各个领域的重要前提。我们国家是世界农业的发源地之一,同时也是一个农业大国,有着悠久的农耕历史,丰富了农业资源和农产品品种。农业生产在很长一段时间内为社会经济发展做出了巨大贡献。
农业
在科技进步的基础上,我国农业从刀耕火种的原始农业到以畜力、劳动力为主的传统农业,再到机械化、规模化的现代农业,农业生产方式发生了许多变化。近几年来,随着科学技术的飞速发展,无人机、机器人、计算机和传感器等新兴技术在农业生产中得到广泛应用,大大提高了农业生产的质量和效率,精准农业应运而生。
 
精准化农业又称精准化农业或精准化农作,是以信息和知识管理为基础,将高科技和现代农业技术相结合,对农业资源、作物等进行精确的时间、定位和定量控制,从而实现优质、高产、低耗、环保可持续发展的农业生产系统。精确农业技术主要包括三个方面的内容:信息获取、信息管理和决策,以及可变操作,信息获取就是为了确定适合作物生长的环境条件,而精确、连续、适时地获取作物、土壤和气候等因素的状况及其变化。
 
作为作物内部指标的养分生理指标与作物生长状况和产量关系密切,氮、磷、钾、锌等养分缺乏均可导致作物异常生长。所以快速、无损、准确地获取作物养分生理信息,对精确农业的生产、决策及作物生长状态的检测都具有重要意义。作物养分检测需要专业的检测仪器和设备,利用光谱法和图象法获取信息传感器,便携式检测设备,农田在线监测仪器和设备,能有效地快速检测作物生理信息。
 
最近,新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)开发了一种新的便携式装置,即拉曼光谱传感器,它通过将单色激光照射在样品(叶片)上来工作,这样样品中的分子就会随之振动,并且会以一种独特的方式散射光,通过对这种散射光的分析,就能确定样品中有哪些化学物质。它的主要优点是可携带到田间现场,实时、快速地检测植物叶片中的营养成分。
 
除能检测出植物的营养生理指标外,传感器还能通过测量其它代谢产物的水平来发现其它问题,如“避荫综合症”等现象。研究者表示,如果这种装置能被推广到更多种类的作物,它将有助于提高作物产量,并通过减少化肥使用而减轻环境污染。
 
拉曼光谱仪在分析检测领域中的重要性不言而喻,它以其快速简便、灵敏度高、可重复使用等优点,使其成为一种成熟的非接触式无损检测技术,广泛应用于环境、食品及文物保护等领域。预计随着拉曼光谱技术在我国的快速发展,各种新型拉曼光谱设备将层出不穷,有效促进精准农业等产业的发展。
 
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