【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于叶绿素探测，尤其涉及一种水分校准式叶绿素探测系统及方法。
技术介绍
1、叶绿素是评估植物光合作用能力和生理状况的重要指标。spad叶绿素测量仪能够快速、便捷、无损地测试水稻叶色情况，并且利用spad叶绿素测量仪诊断作物氮营养情况已经在小麦、玉米、水稻上得到应用。由此可见，分析植物叶片spad值分布特点，以构建基于植物叶片spad值的氮素营养诊断模型，对实时实地精准调控植物氮素具有重要意义。
2、现有研究发现在不同的土壤水分胁迫下，植物幼苗叶中叶绿素含量存在显著差异，叶绿素含量随水分含量的减少呈现一直递减的趋势，而当植物体内土壤水分含量在最大田间持水量的70％～75％时，则有利于叶绿素的合成。水分胁迫会导致叶片光合效能受损，从而降低植物的光合产物，影响叶绿素功能，其光合作用的效率会明显降低。现有研究表明，随着土壤水分增加，植物的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均呈现升高后降低的趋势。土壤淹水后，不耐涝植物的光合速率迅速下降，叶片在不同含水量的情况下，通过spad叶绿素测量仪测量得到的叶绿素含量也存在明显不同。spad叶绿素测量仪需要根据准确的叶片水分才能测量得到准确的叶片叶绿素值，但当前难以快速准确确定叶片的含水量，从而难以根据准确的叶片含水量信息得到准确的植物叶绿素值，严重影响了对植物光合作用和生理状况的优化。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种水分校准式叶绿素探测系统及方法，解决了难以快速准确校准植物叶片水分含量的问题。>
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一方面，本专利技术提供的一种水分校准式叶绿素探测系统，包括：
4、加热片，用于对植物叶片进行加热以蒸发水分；
5、冷凝片，用于将蒸发的水分冷凝为液滴，得到冷凝水珠；
6、重力传感器，用于对植物叶片进行称重，得到叶片重量；
7、spad叶绿素测量仪，用于对水分蒸发后达到目标叶片水分含量的植物叶片进行叶绿素测量，得到植物叶片的相对叶绿素含量，其中，目标叶片水分含量为植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的叶片水分含量数据。
8、进一步地，本专利技术提供的水分校准式叶绿素探测系统还包括第一数据库，用于存储不同种类植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，其中，叶片水分含量根据预设的水分含量间隔进行设置。
9、进一步地，本专利技术提供的水分校准式叶绿素探测系统还包括数据分析模块，用于根据第一数据库中不同植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，分析得到各类植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的目标叶片水分含量。
10、进一步地，本专利技术提供的水分校准式叶绿素探测系统还包括第二数据库，用于存储不同种类植物叶片的目标叶片水分含量。
11、本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种水分校准式叶绿素探测系统，通过加热片和冷凝片提供了对植物叶片进行加热，以及对植物叶片加热蒸发后的水珠进行冷凝的条件，为基于重力传感器称重后得到的叶片重量和水分蒸发重量进行植物叶片水分含量分析提供了基础；本专利技术通过构建第一数据库，便于分析得到各类植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的目标叶片水分含量；本专利技术通过数据分析模块分析得到各类植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的目标叶片水分含量，便于快速准确校准植物叶片水分含量，以获得目标叶片水分含量的植物叶片，大大提高spad叶绿素测量仪测量得到植物叶片的相对叶绿素含量的准确性；本专利技术通过第二数据库便于快速获取待测量种类植物叶片的目标叶片水分含量，以为精准控制植物叶片的加热水分蒸发，得到目标叶片水分含量的植物叶片，从而实现高效利用spad叶绿素测量仪测量得到准确的植物叶片的相对叶绿素含量。
12、另一方面，本专利技术还提供一种水分校准式叶绿素探测方法，包括如下步骤：
13、s1、获取同一植株上位置相邻的第一植物叶片和第二植物叶片；
14、s2、利用重力传感器分别对第一植物叶片和第二植物叶片进行称重，得到第一叶片初始重量和第二植物叶片初始重量；
15、s3、利用加热片按照预设的加热温度对第一植物叶片进行加热，并利用冷凝片对加热第一植物叶片后蒸发的水分进行冷凝，直至通过重力传感器测量到第一植物叶片的重量不再变化时，得到第一叶片水分总重量；
16、s4、获取该植株对应种类植物叶片的目标叶片水分含量；
17、s5、根据第一叶片水分总重量和该植株对应种类植物叶片的目标叶片水分含量，计算得到目标蒸发水分重量与第一叶片初始重量的比值，作为蒸发目标值；
18、s6、利用加热片按照预设的加热温度对第二植物叶片进行加热，同时持续利用重力传感器持续对第二植物叶片进行称重，得到第二植物叶片实时重量；
19、s7、若第二植物叶片初始重量减去第二植物叶片实时重量的差值与第二植物叶片初始重量间的比值等于蒸发目标值，则停止加热片加热，并取出加热后的第二植物叶片，作为目标叶片水分含量的植物叶片；
20、s8、利用spad叶绿素测量仪对目标叶片水分含量的植物叶片进行叶绿素测量，得到植物叶片的相对叶绿素含量。
21、进一步地，所述s8包括如下步骤：
22、s81、在测量头不夹目标叶片水分含量的植物叶片的情况下，依次使红光区led和红外线区led发光，并将接收器分别接收的光强度对应转换为第一电信号和第二电信号；
23、s82、在测量头夹住目标叶片水分含量的植物叶片的情况下，再次依次使红光区led和红外线区led发光，使得通过植物叶片传输的光打到接收器上，并对应转换为第三电信号和第四电信号；
24、s83、利用spad叶绿素测量仪根据第一电信号、第二电信号、第三电信号和第四电信号计算得到spad值，作为植物叶片的相对叶绿素含量。
25、本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种水分校准式叶绿素探测方法，是基于上述水分校准式叶绿素探测系统实现的，用于快速准确校准植物叶片水分含量，以基于叶绿素含量最稳定的植物叶片水分含量，即目标叶片水分含量，利用spad叶绿素测量仪测量得到准确的植物叶片的相对叶绿素含量；本专利技术方法简单方便，通过利用上述水分校准式叶绿素探测系统，大大提升了准确校准植物叶片水分含量的效率和准确性。
26、针对于本专利技术还具有的其他优势将在后续的实施例中进行更细致的分析。
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1.一种水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括第一数据库，用于存储不同种类植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，其中，叶片水分含量根据预设的水分含量间隔进行设置。
3.根据权利要求2所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括数据分析模块，用于根据第一数据库中不同植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，分析得到各类植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的目标叶片水分含量。
4.根据权利要求3所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括第二数据库，用于存储不同种类植物叶片的目标叶片水分含量。
5.根据权利要求1所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括控制器，用于控制加热片的加热时长，使得植物叶片达到该类植物叶片的目标水分含量。
6.一种水分校准式叶绿素探测方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的水分校准式叶绿素探测方法，其特征在于，所述S8包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括第一数据库，用于存储不同种类植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，其中，叶片水分含量根据预设的水分含量间隔进行设置。
3.根据权利要求2所述的水分校准式叶绿素探测系统，其特征在于，还包括数据分析模块，用于根据第一数据库中不同植物叶片在不同叶片水分含量下测得的叶绿素含量数据，分析得到各类植物叶片的叶绿素含量数据最稳定时对应的目标...
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