La précision de mesure de l'analyseur de chlorophylle n'est pas déterminée par un seul facteur, mais par la combinaison des quatre dimensions de la performance de l'instrument, de l'état de l'échantillon, des méthodes de fonctionnement et des conditions environnementales. L'analyse suivante est développée à partir de facteurs spécifiques, en combinant les principes avec des scénarios réels pour illustrer les mécanismes de leur influence sur la précision:
I. la performance de l'instrument lui - même: le "matériel de base" de la précision
Les composants de base et la conception de l'instrument déterminent directement la limite inférieure de mesure et sont des facteurs fondamentaux qui influent sur la précision, notamment les aspects suivants:
Précision du système optique le principe de base de l'analyseur de chlorophylle est la « différence d'absorption / transmission de la lumière à une longueur d'onde spécifique» (forte absorption de la chlorophylle pour la lumière rouge à 660 nm, faible absorption de la lumière proche infrarouge à 940 nm, le contenu est calculé par le rapport des deux), la déviation du système optique conduit directement à la distorsion des données:
Stabilité de la source lumineuse: si l'intensité lumineuse de la source lumineuse LED (660 nm / 940 nm) n'est pas stable (par exemple, vieillissement, fluctuation de tension), cela entraînera deux mesures différentes de la référence du signal lumineux, le problème de la « grande différence de mesure multiple du même échantillon»;
Pureté du filtre: si le filtre ne peut pas filtrer avec précision la lumière hétéroclite (par exemple, mélanger la lumière à d'autres longueurs d'onde), il interférera avec le signal optique à la longueur d'onde cible, ce qui entraînera un écart dans le calcul de la valeur d'absorption (par exemple, mélanger la lumière hétéroclite dans le canal 660 nm, surestimera la quantité de chlorophylle absorbée, ce qui rendra les résultats médiocres);
Sensibilité du détecteur: si un photodétecteur (par exemple, une photodiode) a une faible sensibilité ou s'il existe un « courant d'obscurité» (un faible courant en l'absence de lumière), il ne peut pas capturer avec précision un faible signal lumineux transmis, en particulier pour les échantillons à très faible teneur en chlorophylle (par exemple, les feuilles jaunes), où l'erreur est considérablement amplifiée.
L'instrument d'état d'étalonnage doit établir une référence de mesure à l'aide d'une « feuille d'étalonnage standard» (échantillon simulé dont la teneur en chlorophylle est connue), ce qui entraîne un décalage global des données si l'étalonnage n'est pas effectué à temps ou si la méthode d'étalonnage est incorrecte:
Non calibré régulièrement: l'atténuation de la source lumineuse après une utilisation prolongée, le vieillissement du détecteur peuvent systématiquement rendre les mesures élevées ou faibles (par exemple, un échantillon avec une teneur initiale en chlorophylle de 50 SPAD peut apparaître comme 45 ou 55 après non calibré);
Erreur d'opération d'étalonnage: comme une tache sur la surface de la feuille d'étalonnage et un ajustement incomplet de la fenêtre de mesure, cela peut entraîner une erreur de référence d'étalonnage et toutes les mesures ultérieures de l'échantillon sont affectées.
Défauts de conception structurelle
Étanchéité de la fenêtre de mesure: si la fenêtre (généralement en verre de quartz) n'est pas en contact étroit avec l'échantillon, cela entraînera la lumière ambiante (par exemple, la lumière naturelle, la lumière) dans la zone de mesure, interférer avec le signal lumineux (par exemple, l'entrée de lumière forte rendra Le signal lumineux transmis trop grand, la teneur en chlorophylle calculée est faible);
Cohérence de la pression de préhension de l'échantillon: une partie de l'instrument est mesurée par la lame de préhension, si la pression de préhension est inégale (par exemple, le vieillissement du ressort), l'épaisseur de la lame sera compressée différemment - l'épaisseur de la lame affecte la transmittance de la lumière (la lame épaisse transmet moins de lumière), l'incohérence de la pression rendra le signal lumineux transmis de "l'échantillon de même épaisseur" très différent, ce qui augmentera l'erreur.
II. État de l'échantillon: la « source variable» de la précision
Les caractéristiques propres de l'échantillon végétal provoquent des « différences non liées à la chlorophylle» dans les signaux lumineux qui interfèrent avec les résultats des mesures, notamment:
Caractéristiques physiques des feuilles
Épaisseur et uniformité: le testeur de chlorophylle par défaut "l'épaisseur de la feuille est uniforme et sans impuretés", si la feuille présente une épaisseur inégale (par exemple, les bords minces de la feuille, épais au milieu), des plis ou des trous de ver, il peut provoquer des anomalies locales de la lumière transmise (par exemple, la lumière pénètre directement dans les trous de ver, la valeur d'absorption est de 0, ce qui rend la mesure de ce point bien inférieure à la réalité);
Attaches superficielles: la poussière, la rosée, les résidus de pesticides sur la surface des feuilles peuvent réfléchir ou absorber une partie du signal lumineux (par exemple, la poussière réfléchit la lumière rouge, ce qui entraîne une réduction de la lumière transmise reçue par le détecteur, une mauvaise évaluation de la teneur élevée en chlorophylle), en particulier lorsque l'échantillon n'est pas nettoyé après des mesures au champ, l'erreur est plus prononcée.
État physiologique des feuilles
Distribution inégale de la chlorophylle: certaines plantes (par exemple, le maïs) ont une teneur en chlorophylle plus élevée près de la nervure médiane des feuilles que le bord, ce qui entraîne une « grande différence dans les mesures multiples d'une même feuille» si la nervure médiane n'est pas évitée lors de la mesure ou si la position est différente à chaque mesure;
Fraîcheur de l'échantillon: si les feuilles sont laissées trop longtemps après la cueillette (par exemple, plus de 30 minutes), la perte d'eau peut entraîner des changements dans la structure cellulaire qui affectent la transmission de la lumière (par exemple, le pelotonnement des feuilles augmente la diffusion de la lumière), tandis que la chlorophylle peut être légèrement dégradée, ce qui entraîne des mesures inférieures à l'état vivant réel.
Différences entre la variété et le stade de croissance la structure foliaire (épaisseur du Stratum Corneum, composition pigmentaire, par exemple) diffère d'une variété végétale à l'autre: par exemple, l'épaisseur du Stratum Corneum d'une Plante succulente absorbe une partie supplémentaire de la lumière rouge et, si l'instrument n'ajuste pas les paramètres de La variété (par exemple, en corrigeant le coefficient d'absorption de la lumière du Stratum Corneum), les mesures sont systématiquement trop élevées; De plus, les jeunes feuilles de la même plante ont une composition pigmentaire différente de celle des vieilles feuilles (les vieilles feuilles peuvent contenir une proportion élevée de caroténoïdes), qui absorbent peu la lumière à 660 nm et interfèrent avec le calcul de la chlorophylle.
Iii. Méthode de fonctionnement: le « Facteur de contrôle humain» de la précision
Le bon fonctionnement est la clé pour éviter les « erreurs non systématiques», et les effets des erreurs de fonctionnement courantes sur la précision comprennent:
Un mauvais choix de la position de mesure ne suit pas le principe « éviter la nervure médiane, choisir une zone uniforme au milieu de la lame »: par exemple, l'alignement de la sonde sur la nervure médiane de la lame lors de la mesure (nervure médiane sans chlorophylle, contenant principalement de la cellulose, intensité lumineuse transmise) conduit à des valeurs de mesure bien inférieures à la réalité (par exemple, 50spad réel, la valeur mesurée peut être seulement 20); Ou une grande différence dans la position de chaque mesure (par exemple, un milieu de mesure, un bord de mesure), ce qui entraîne une mauvaise précision des mesures répétées.
Placement de l'échantillon et méthode de pression de la sonde
L'échantillon ne couvre pas complètement la fenêtre de mesure: si la zone de la feuille est petite (par exemple, les feuilles de semis), ne bloque pas complètement la fenêtre, entraînera l'entrée de la lumière ambiante, de sorte que le signal lumineux transmis est trop grand, la valeur de calcul de la chlorophylle est faible;
La pression de la sonde est inégale: une pression manuelle partielle sur l'instrument, si elle est trop légère (la fenêtre n'est pas en contact étroit avec la lame, il y a une fuite de lumière) ou excessive (la lame est écrasée, le liquide cellulaire suinte, modifie la transmission de la lumière), peut provoquer des anomalies du signal lumineux.
Enregistrement des données et erreurs de traitement
Pas de mesures répétées: une seule mesure est vulnérable à des facteurs fortuits (tels que des trous de ver microscopiques à un point de la feuille) et si elle n'est pas effectuée conformément à la norme « 3 mesures répétées du même échantillon sont moyennées», cela peut entraîner une grande erreur de randomisation des données;
Aucune valeur anormale n'a été exclue: par exemple, 3 mesures ont donné 48, 50, 22 (22 étant une valeur anormale en raison d'un mauvais alignement de la veine médiane au moment de la mesure) et si la moyenne est prise directement (40), elle s'écarte significativement de la valeur réelle (environ 49).