Độ chính xác đo của máy đo chlorophyll không được xác định bởi một yếu tố duy nhất, nhưng bị ảnh hưởng bởi hiệu suất riêng của thiết bị, trạng thái mẫu, phương pháp hoạt động và điều kiện môi trường. Sau đây triển khai phân tích từ các yếu tố cụ thể, kết hợp nguyên lý và kịch bản thực tế để minh họa cơ chế ảnh hưởng của nó đối với độ chính xác:
I. Hiệu suất của chính thiết bị: độ chính xác của "phần cứng cơ bản"
Các thành phần cốt lõi và thiết kế của thiết bị trực tiếp xác định giới hạn dưới của phép đo và là yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến độ chính xác, chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
Nguyên lý cốt lõi của máy đo chất diệp lục chính xác của hệ thống quang học là "sự khác biệt hấp thụ/truyền của ánh sáng bước sóng cụ thể" (sự hấp thụ mạnh của chất diệp lục đối với ánh sáng đỏ 660nm, sự hấp thụ yếu đối với ánh sáng hồng ngoại gần 940nm, nội dung được tính toán bằng tỷ lệ hai), độ lệch của hệ thống quang học có thể trực tiếp gây ra biến dạng dữ liệu:
Độ ổn định nguồn sáng: Nếu nguồn sáng LED (660nm/940nm) cường độ phát sáng không ổn định (chẳng hạn như lão hóa, dao động điện áp), nó sẽ dẫn đến hai phép đo tín hiệu quang chuẩn khác nhau, xuất hiện vấn đề "cùng một mẫu nhiều phép đo khác nhau lớn";
Độ tinh khiết của bộ lọc: nếu bộ lọc không thể lọc chính xác ánh sáng hỗn hợp (chẳng hạn như pha trộn ánh sáng bước sóng khác), nó sẽ can thiệp vào tín hiệu ánh sáng bước sóng mục tiêu, dẫn đến độ lệch tính toán giá trị hấp thụ (chẳng hạn như pha trộn ánh sáng hỗn hợp vào kênh 660nm, nó sẽ đánh giá quá cao lượng chất diệp lục hấp thụ, làm cho kết quả lớn hơn);
Độ nhạy của máy dò: Nếu máy dò quang điện (chẳng hạn như photodiode) có độ nhạy thấp hoặc có "dòng điện tối" (dòng điện yếu khi không có ánh sáng), nó sẽ không thể nắm bắt chính xác tín hiệu ánh sáng yếu truyền qua, đặc biệt là đối với các mẫu có hàm lượng chất diệp lục rất thấp (chẳng hạn như lưỡi màu vàng), lỗi sẽ được khuếch đại đáng kể.
Thiết bị đo trạng thái hiệu chuẩn yêu cầu thiết lập điểm chuẩn đo bằng "tấm hiệu chuẩn chuẩn" (mẫu mô phỏng hàm lượng chlorophyll đã biết) và nếu hiệu chuẩn không kịp thời hoặc sai phương pháp hiệu chuẩn, sẽ dẫn đến sự dịch chuyển dữ liệu tổng thể:
Không hiệu chuẩn thường xuyên: suy giảm nguồn sáng sau khi sử dụng lâu dài, máy dò lão hóa, có thể làm cho giá trị đo cao hoặc thấp một cách có hệ thống (chẳng hạn như mẫu có hàm lượng chlorophyll ban đầu là 50 SPAD, có thể hiển thị 45 hoặc 55 khi không hiệu chuẩn);
Lỗi vận hành hiệu chuẩn: chẳng hạn như vết bẩn trên bề mặt của tấm hiệu chuẩn, không phù hợp hoàn toàn với cửa sổ đo, dẫn đến lỗi chuẩn hiệu chuẩn và tất cả các phép đo mẫu tiếp theo đều bị ảnh hưởng.
Lỗi thiết kế kết cấu
Đo độ kín của cửa sổ: Nếu cửa sổ (thường là thủy tinh thạch anh) không tiếp xúc chặt chẽ với mẫu, nó sẽ dẫn đến ánh sáng xung quanh (như ánh sáng tự nhiên, ánh sáng) vào khu vực đo, gây nhiễu tín hiệu ánh sáng (ví dụ như ánh sáng mạnh vào sẽ làm cho tín hiệu ánh sáng truyền lớn hơn, hàm lượng chất diệp lục tính toán thấp hơn);
Tính nhất quán của áp suất kẹp mẫu: một số dụng cụ được đo bằng lưỡi kẹp, nếu áp suất kẹp không đồng đều (chẳng hạn như lão hóa lò xo), nó sẽ dẫn đến độ dày lưỡi dao được nén khác nhau - độ dày lưỡi dao ảnh hưởng đến độ truyền ánh sáng (ít ánh sáng truyền qua lưỡi dày), áp suất không nhất quán sẽ làm cho tín hiệu ánh sáng truyền qua "mẫu độ dày tương tự" khác biệt lớn, do đó lỗi tăng lên.
B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)
Các đặc tính riêng của các mẫu thực vật gây ra "sự khác biệt không liên quan đến chlorophyll" trong tín hiệu ánh sáng, can thiệp vào kết quả đo lường, chủ yếu bao gồm:
Đặc điểm vật lý của lưỡi dao
Độ dày và độ đồng nhất: máy đo chất diệp lục mặc định "độ dày lưỡi đồng đều, không có tạp chất", nếu có sự không đồng đều về độ dày và mỏng của lưỡi (như mỏng cạnh lưỡi, dày trung tâm), nếp gấp hoặc lỗ sâu đục, nó sẽ gây ra sự bất thường của ánh sáng truyền cục bộ (như sự xâm nhập trực tiếp của ánh sáng tại lỗ sâu đục, giá trị hấp thụ là 0, làm cho phép đo điểm này thấp hơn nhiều so với thực tế);
Bề mặt bám dính: bụi, sương, dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt lá sẽ phản xạ hoặc hấp thụ một số tín hiệu ánh sáng (chẳng hạn như bụi phản xạ ánh sáng đỏ, dẫn đến giảm ánh sáng truyền qua mà máy dò nhận được và đánh giá sai hàm lượng chất diệp lục cao), đặc biệt là khi mẫu không được làm sạch sau khi đo tại hiện trường, lỗi rõ ràng hơn.
Trạng thái sinh lý của lá
Sự phân bố chất diệp lục không đồng đều: một số thực vật (như ngô) có hàm lượng chất diệp lục cao hơn cạnh gần trung mạch lá, nếu không tránh trung mạch khi đo hoặc vị trí đo khác nhau mỗi lần, sẽ dẫn đến "sự khác biệt lớn trong nhiều phép đo cùng một lá";
Độ tươi của mẫu: Nếu lá sau khi hái được để quá lâu (ví dụ hơn 30 phút), nó sẽ gây ra sự thay đổi cấu trúc tế bào do mất nước, ảnh hưởng đến khả năng truyền ánh sáng (ví dụ: lá cuộn tròn làm tăng tán xạ ánh sáng), đồng thời chất diệp lục có thể bị suy giảm nhẹ, dẫn đến giá trị đo thấp hơn trạng thái sống thực tế.
Sự khác biệt giữa các giống và giai đoạn tăng trưởng cấu trúc lá của các giống thực vật khác nhau (ví dụ: độ dày lớp biểu bì, thành phần sắc tố) là khác nhau: ví dụ, độ dày lớp biểu bì của thực vật nhiều thịt, sẽ hấp thụ thêm một phần ánh sáng đỏ, nếu các công cụ không điều chỉnh các thông số cho giống này (ví dụ: hệ số hấp thụ ánh sáng của lớp sừng chỉnh hình), sẽ dẫn đến giá trị đo cao một cách có hệ thống; Ngoài ra, lá non của cùng một cây khác với thành phần sắc tố của lá già (lá già có thể chứa tỷ lệ carotenoid cao hơn), có sự hấp thụ ánh sáng 660 nm với số lượng nhỏ, có thể cản trở việc tính toán chất diệp lục.
III. Phương pháp hoạt động: "Yếu tố kiểm soát con người" của độ chính xác
Hoạt động chính xác là chìa khóa để tránh "lỗi không hệ thống" và ảnh hưởng của các lỗi vận hành phổ biến đến độ chính xác bao gồm:
Việc lựa chọn vị trí đo không đúng cách không tuân theo nguyên tắc "tránh các mạch giữa, chọn các khu vực đồng nhất ở giữa của lưỡi dao": ví dụ, việc căn chỉnh đầu dò vào mạch giữa của lưỡi dao khi đo (mạch giữa không có chất diệp lục, chủ yếu chứa cellulose, cường độ ánh sáng truyền qua), dẫn đến các phép đo thấp hơn nhiều so với thực tế (ví dụ: 50SPAD thực tế, phép đo có thể chỉ 20); Hoặc sự khác biệt lớn về vị trí mỗi phép đo (chẳng hạn như giữa phép đo chính, cạnh phép đo chính), dẫn đến độ chính xác kém của phép đo lặp lại.
Đặt mẫu với chế độ báo chí đầu dò
Mẫu không hoàn toàn che phủ cửa sổ đo lường: nếu diện tích lưỡi dao nhỏ (chẳng hạn như lưỡi cây con), cửa sổ không bị chặn hoàn toàn, sẽ dẫn đến ánh sáng xung quanh xâm nhập, làm cho tín hiệu ánh sáng truyền qua lớn hơn và giá trị tính toán chất diệp lục thấp hơn;
Đầu dò báo chí áp suất không đồng đều: một phần của thiết bị báo chí bằng tay, nếu nhấn quá nhẹ (cửa sổ và lưỡi dao tiếp xúc không chặt chẽ, rò rỉ ánh sáng) hoặc quá nặng (lưỡi dao bị nghiền nát, dịch tế bào chảy ra, thay đổi tính truyền ánh sáng), tất cả sẽ dẫn đến tín hiệu ánh sáng bất thường.
Ghi dữ liệu và xử lý lỗi
Không thực hiện đo lặp lại: một phép đo duy nhất dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngẫu nhiên (chẳng hạn như lỗ sâu nhỏ tại một điểm của lưỡi dao), nếu không thực hiện "lấy trung bình 3 phép đo lặp lại cùng một mẫu" theo tiêu chuẩn, sẽ dẫn đến lỗi ngẫu nhiên dữ liệu lớn;
Không loại trừ các giá trị ngoại lệ: ví dụ, kết quả của 3 phép đo là 48, 50, 22 (22 là ngoại lệ, do căn chỉnh sai mạch giữa khi đo), nếu lấy trực tiếp giá trị trung bình (40), nó sẽ lệch đáng kể so với giá trị thực tế (khoảng 49).