Propriedades do instrumento: o "hardware básico" da precisão

Os componentes principais e o design do instrumento determinam diretamente o limite inferior da medição e são fatores fundamentais que afetam a precisão, incluindo principalmente os seguintes aspectos:

O princípio central do medidor de clorofila de precisão do sistema óptico é a "diferença de absorção / transmissão de luz de comprimento de onda específico" (a clorofila é forte para a absorção de luz vermelha de 660nm e fraca para a absorção de luz infravermelha próxima de 940nm, o conteúdo é calculado pela relação entre os dois), o desvio do sistema óptico pode levar diretamente à distorção dos dados:

Estabilidade da fonte de luz: se a intensidade luminosa da fonte de luz LED (660nm / 940nm) é instável (como envelhecimento, flutuação de tensão), isso levará a duas medições de sinal óptico de referência diferente, o problema de "grande diferença de múltiplas medições da mesma amostra".

Pureza do filtro: se o filtro não é capaz de filtrar com precisão a luz difusa (por exemplo, misturar com outros comprimentos de onda), interferirá com o sinal de luz do comprimento de onda alvo, levando a um desvio de cálculo do valor de absorção (por exemplo, misturar a luz difusa com o canal de 660 nm, sobreestimará a absorção da clorofila, exagerando o resultado);

Sensibilidade do detector: detectores fotoeletrônicos (como fotodiodos) com baixa sensibilidade ou presença de "corrente escura" (corrente fraca quando não há luz) não podem capturar com precisão o sinal de luz transmissível fraco, especialmente para amostras com teor muito baixo de clorofila (como folhas amareladas), o erro pode ser significativamente amplificado.

O instrumento de estado de calibração deve estabelecer uma referência de medição através de "placas de calibração padrão" (amostras simuladas de teor conhecido de clorofila), que podem resultar em desvios de dados globais se a calibração não for oportuna ou o método de calibração for errado:

Calibração não regular: a decadência da fonte de luz após o uso prolongado e o envelhecimento do detector podem fazer com que os valores de medição sejam sistematicamente elevados ou baixos (por exemplo, amostras com um teor de clorofila original de 50SPAD podem ser mostradas como 45 ou 55 após a calibração);

Erro de operação de calibração: se a superfície da placa de calibração tiver manchas e não se encaixar totalmente na janela de medição, isso pode levar a um erro de referência de calibração e todas as medições subsequentes da amostra serão afetadas.

Defeitos de projeto estrutural

A vedação da janela de medição: se a janela (geralmente vidro de quartzo) não estiver em contato com a amostra, a luz ambiental (como luz natural, luzes) entrará na área de medição e interferirá com o sinal de luz (por exemplo, a entrada de luz intensa aumentará o sinal de luz transmissível e o baixo teor de clorofila calculado);

A consistência da pressão de retenção da amostra: alguns instrumentos medidos pela lâmina de retenção, se a pressão de retenção é desigual (como o envelhecimento da mola), fará com que a espessura da lâmina seja comprimida em diferentes graus - a espessura da lâmina afeta a transmissibilidade da luz (a lâmina espessa transmite menos luz), a inconsistencia da pressão fará com que a diferença de sinal de luz transmitida da "amostra da mesma espessura" seja grande, aumentando o erro.

Estado da amostra: a "fonte variável" da precisão

As propriedades próprias das amostras de plantas podem levar a "diferenças não relacionadas com a clorofila" no sinal fotológico, interferindo com os resultados da medição, principalmente:

Propriedades físicas da lâmina

Espessura e uniformidade: o medidor de clorofila é padrão "espessura uniforme da lâmina, sem impurezas", se a lâmina é espessa e desigual (por exemplo, a borda da lâmina é fina, a espessura central), dobras ou buracos de verme, levará a uma anormalidade de transmissão de luz local (por exemplo, penetração direta no buraco de verme, o valor de absorção é 0, tornando o valor de medição do ponto muito inferior ao real);

Adhesivos de superfície: poeira, orvalho e resíduos de pesticidas na superfície da lâmina podem refletir ou absorver parte do sinal luminoso (por exemplo, poeira reflete luz vermelha, o que resulta em uma redução da transmissão da luz recebida pelo detector e um alto teor de clorofila), especialmente quando a amostra não é limpa após medições de campo, o erro é mais óbvio.

Estado fisiológico da lâmina

Distribuição desigual da clorofila: o teor de clorofila perto da veia média das folhas de algumas plantas (como o milho) é maior do que a borda, e se a medição não evitar a veia média ou cada posição de medição é diferente, isso pode levar a "grandes diferenças de medição múltiplas vezes da mesma folha";

Frescosa da amostra: se as folhas são colocadas por muito tempo após a colheita (por exemplo, mais de 30 minutos), a perda de água pode levar a alterações na estrutura celular, afetando a transmissibilidade da luz (por exemplo, o encolhimento das folhas aumenta a dispersão da luz), enquanto a clorofila pode se degradar ligeiramente, resultando em valores medidos inferiores ao estado vivo real.

A estrutura das folhas de diferentes variedades de plantas (como espessura da corna, composição de pigmentos) é diferente: por exemplo, a espessura da corna de plantas multicarnosas absorve uma parte adicional da luz vermelha e, se o instrumento não ajustar os parâmetros para a variedade (como corrigir o coeficiente de absorção de luz da corna), levará a valores de medição sistematicamente elevados; Além disso, as folhas jovens da mesma planta são compostas de forma diferente da folha antiga (folhas antigas podem conter uma proporção elevada de carotenóides), que absorvem pequenas quantidades de luz de 660 nm, interferindo com o cálculo da clorofila.

Método de operação: "fator de controle humano" de precisão

O funcionamento correto é fundamental para evitar "erros não sistêmicos", e os efeitos comuns de erros operacionais na precisão incluem:

A escolha inadequada da posição de medição não segue o princípio de "evitar a veia média e escolher a área uniforme do centro da lâmina": por exemplo, alinhar a sonda para a veia média da lâmina durante a medição (a veia média não contém clorofila, contém principalmente celulose, transmite luz intensa) pode resultar em valores de medição muito inferiores ao real (por exemplo, 50SPAD real, o valor de medição pode ser apenas 20); Ou uma grande diferença na posição de cada medição (por exemplo, no centro de uma medição ou na borda de uma medição), resultando em uma má precisão de medição repetida.

Posição da amostra e pressão da sonda

A amostra não cobre completamente a janela de medição: se a área da folha for pequena (por exemplo, folhas de plantas), não bloquear completamente a janela, levará à entrada de luz ambiental, tornando o sinal de luz transmissível grande e o valor de cálculo da clorofila baixo;

A pressão da sonda é desigual: alguns instrumentos de pressão manual, se a pressão é muito leve (a janela e a lâmina não estão em contato estreito, vazamento de luz) ou muito pesado (a lâmina é esmagada, o líquido celular escapa, alterando a transmissibilidade da luz), pode causar sinais fotológicos anormais.

Erros de registro e processamento de dados

Nenhuma medição repetida: uma única medição é vulnerável a fatores casuais (por exemplo, um pequeno buraco de verme em algum ponto da folha), e se não for realizada a "média de três medições repetidas da mesma amostra" de acordo com o padrão, pode levar a um grande erro aleatório de dados;

Anomalidades não são excluídas: por exemplo, três medições com 48, 50 e 22 (22 são anormais devido ao alinhamento errado da mediana na medição) podem desviar significativamente do valor real (aproximadamente 49) se o valor médio for tomado diretamente (40).