在葡萄生產(chǎn)中尋找改善植物營養(yǎng)的LIBS方法

SciAps手持式LIBS儀器被用于研究農(nóng)業(yè)土壤中的關(guān)鍵元素現(xiàn)場分析，無需樣品制備，即使是具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵指標(biāo)，如碳和磷。現(xiàn)在，意大利的研究人員正在進行實驗，看看這些分析儀是否可以為葉片測試提供信息，以促進流行的鮮食葡萄產(chǎn)業(yè)更有效和可持續(xù)的營養(yǎng)管理。 SciAps是一款擁有足夠激光功率進行所需分析的手持式分析儀。實際上，對于某些元素來說，很難獲得良好的發(fā)射光譜信號，尤其是在光譜的紫外區(qū)。但是SciAps手持式光譜儀可以。這讓我認(rèn)為，我們將能夠獲得可靠的定量結(jié)果，這將有助于實現(xiàn)研究的目標(biāo)，并可能在不久的將來有助于行業(yè)的發(fā)展。"根據(jù)世界葡萄協(xié)會的最新數(shù)據(jù)，全球葡萄總產(chǎn)量估計為7900萬公噸，在2017年至2018年間增長了6.5%，其中36%的產(chǎn)量用于食用葡萄聯(lián)合國糧食農(nóng)業(yè)組織公司統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。

使用葉診斷方法，質(zhì)譜技術(shù)在樣品消化后分析葉的化學(xué)組成，相對于取樣時的主要營養(yǎng)礦物質(zhì)，特別是氮、磷、鉀、鎂和硫。但這種方法是破壞性的，樣本被送到第三方實驗室進行分析，這可能需要時間來獲得結(jié)果和解釋。這些延遲與施肥期間需要立即優(yōu)化營養(yǎng)元素形成對比。

在這項研究中，目的是用兩臺手持式現(xiàn)場儀器進行平行分析。“鮮食葡萄鮮葉的XRF分析參考了傳統(tǒng)分析方法，即采用ICP分析進行樣品消化，試圖建立一種可靠的方法和方案。ICP是參考標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，他們將用它來構(gòu)建校準(zhǔn)曲線，以獲得LIBS數(shù)據(jù)的定量分析。由于LIBS能夠獲得多光譜范圍，我們可以觀察元素之間的關(guān)系。對植物生長和營養(yǎng)健康來說，不同養(yǎng)分之間的相互作用和平衡可能比每種單一養(yǎng)分的濃度更重要。這也可能是進一步了解植物營養(yǎng)復(fù)雜性的關(guān)鍵，植物營養(yǎng)涉及大量的常量營養(yǎng)素，如氮、磷、鉀、鎂、鈣，以及微量營養(yǎng)素，如錳、硫、硼、鐵、銅和鋅。這些都是LIBS可以探測到的元素。

由于水分含量會影響激光誘導(dǎo)等離子體的特性和光譜信號強度的穩(wěn)定性，因此處理新鮮樣品挑戰(zhàn)性。到目前為止，大多數(shù)研究工作都使用顆粒狀的葉子樣品，這種樣品是由干燥的葉子樣品研磨和壓制而成，以獲得更好的均勻性。在其他研究小組之前進行的研究中，丸狀干葉的標(biāo)準(zhǔn)偏差比鮮葉低得多。但這項研究的目的是找到一種方法和協(xié)議，允許使用手持式SciAps LIBS在原位以高分析速度進行初步診斷。