基于聲發(fā)射原理的植物病害無損檢測技術(shù)研究.pdf

1、植物在生長過程中會遭受多種環(huán)境脅迫，包括異常的溫度，缺少水分，不利的土壤化學(xué)和物理?xiàng)l件等，而病害脅迫是限制植物生長發(fā)育、基因表達(dá)和產(chǎn)量的重要因子。在我國，由于生態(tài)環(huán)境、栽培技術(shù)、植物品種等因素的變化以及植物生長環(huán)境的日趨惡化，植物病害現(xiàn)象有不斷加重的趨勢，并且由于過多使用農(nóng)藥，極大威脅著我國糧食安全。
　　本課題以美國國家儀器公司(NI)的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺LabWindows/CVI為系統(tǒng)的開發(fā)平臺，以聲發(fā)射技術(shù)為理論依據(jù)，探

2、討木本植物在病害脅迫狀態(tài)下產(chǎn)生超聲波聲源信號的機(jī)理，建立植物聲源信號與病害預(yù)測、病害種類、病變部位、病害程度以及與蒸騰量、土壤水分、大氣飽和虧、氣溫、光照，營養(yǎng)物質(zhì)等多因子綜合的數(shù)學(xué)機(jī)理模型，確定聲源信號與病害程度、植物生理狀態(tài)的量化關(guān)系，并以此為依據(jù)，探討梧桐樹出現(xiàn)病態(tài)的無損檢測。
　　本系統(tǒng)選用PCI-2型聲發(fā)射板卡和R15探頭以及電子天平、溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度傳感器和PCI-8333數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)建硬件檢測系統(tǒng)，

3、利用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建軟件系統(tǒng)，研究和開發(fā)了植物聲發(fā)射與病害脅迫之間信息的實(shí)時采集、檢測系統(tǒng)，并以健康梧桐樹和病害脅迫梧桐樹植物作為研究對象在溫室內(nèi)進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究。
　　結(jié)果表明，健康植物的聲發(fā)射具有一定的生理周期規(guī)律，一般會出現(xiàn)“雙峰區(qū)”，而病害脅迫植物聲發(fā)射則會發(fā)生畸變，在某一時間聲發(fā)射頻次會突然發(fā)生激增，隨即植物開始出現(xiàn)染病癥狀，聲發(fā)射信號失去規(guī)律性;從相關(guān)關(guān)系來看，植物的聲發(fā)射頻次與蒸騰速率、溫度、濕度、CO2濃度、光照