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模塊式植物表型分析技術(shù)方案——葡萄生長動態(tài)與品質(zhì)鑒定

閱讀:2323      發(fā)布時間:2019-1-9
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    為了進一步減少低品質(zhì)葡萄的產(chǎn)量,減少歐盟對葡萄酒產(chǎn)業(yè)的補貼,同時提高歐盟葡萄酒的競爭力,2011年歐盟啟動了EU科研項目PREMIVMimproving grape quality with multiparametric field analysis of grapes and leaves in vineyards,通過葡萄園中葡萄與葉片的田間多參數(shù)分析提高葡萄品質(zhì))。

    葉綠素熒光技術(shù)是目前檢測植物生長狀況與受脅迫程度為重要的無損測量技術(shù)之一,不但適用于測量葉片,也可以測量含有葉綠素的果實。同時葡萄果實在成熟過程中,其糖分、葉綠素、多酚、氮素和花青素等色素和生化成分都會有相應(yīng)的變化。反射光譜技術(shù)正是無損檢測這些成分的工具。

    這一項目初期主要使用PSI公司(Photon Systems Instruments)專門為此項目開發(fā)的WINEPEN葉綠素熒光與光譜儀。

    研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在不同的生長期其葉綠素熒光光譜都會有顯著的變化。而綠色和紅色果實的反射光譜更是有非常大的差異,表明其色素組成與相關(guān)生化成分都有極大的差異。從而為定量分析葡萄生長動態(tài)與品質(zhì)鑒定提供科學依據(jù)。

 

    隨著技術(shù)的進步,這類研究使用的儀器從手持式的葉綠素熒光與光譜儀,逐漸升級為葉綠素熒光成像儀與高光譜成像儀。研究人員可以同時測量多個果實乃至整個葡萄果穗。進行葉片測量時,也可以獲得整個葉片的全面數(shù)據(jù)與相應(yīng)圖像,而不是以前手持式儀器僅僅只能測量葉片一個點的有限數(shù)據(jù)。以FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)和Specim高光譜成像技術(shù)為代表的現(xiàn)代植物表型成像分析技術(shù)宣告植物與作物表型研究由傳統(tǒng)的一維時代,進入了更為全面、的二維時代。

模塊式植物表型分析技術(shù)方案推薦:

  1. 基礎(chǔ)方案:FP110手持式葉綠素熒光儀+RP410手持式植物反射光譜儀或者廠家定制WinePen
  2.  進階方案:FluorCam葉綠素熒光成像系統(tǒng)+Specim IQ 手持式高光譜成像儀
  3. 方案:FluorCam多光譜熒光成像系統(tǒng)+ FX10/FX17 輕便型高光譜成像儀或SisuCHEMA高光譜掃描成像分析系統(tǒng)

 

參考文獻:

  • Fernandes LM, et al. 2013. PREMIVM – improving grape quality with multiparametric field analysis of grapes and leaves in vineyards. EFITA-WCCA-CIGR Conference “Sustainable Agriculture through ICT Innovation”, Turin, Italy
  • Navrátil M, et al. 2013. Fluorescence and reflectance signatures with a handheld radiometer for quality assessment in vineyards
  • Serranti S, et al. 2017. Classification of Peronospora infected grapevine leaves with the use of hyperspectral imaging analysis. Spie Commercial + Scientific Sensing & Imaging

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