在葡萄生产中寻找改善植物营养的LIBS方法

SciAps手持式LIBS仪器被用于研究农业土壤中的关键元素现场分析，无需样品制备，即使是具有挑战性的关键指标，如碳和磷。现在，意大利的研究人员正在进行实验，看看这些分析仪是否可以为叶片测试提供信息，以促进流行的鲜食葡萄产业更有效和可持续的营养管理。 SciAps是一款拥有足够激光功率进行所需分析的手持式分析仪。实际上，对于某些元素来说，很难获得良好的发射光谱信号，尤其是在光谱的紫外区。但是SciAps手持式光谱仪可以。这让我认为，我们将能够获得可靠的定量结果，这将有助于实现研究的目标，并可能在不久的将来有助于行业的发展。”根据世界葡萄协会的最新数据，全球葡萄总产量估计为7900万公吨，在2017年至2018年间增长了6.5%，其中36%的产量用于食用葡萄联合国粮食农业组织公司统计数据库。

使用叶诊断方法，质谱技术在样品消化后分析叶的化学组成，相对于取样时的主要营养矿物质，特别是氮、磷、钾、镁和硫。但这种方法是破坏性的，样本被送到第三方实验室进行分析，这可能需要时间来获得结果和解释。这些延迟与施肥期间需要立即优化营养元素形成对比。

在这项研究中，目的是用两台手持式现场仪器进行平行分析。“鲜食葡萄鲜叶的XRF分析参考了传统分析方法，即采用ICP分析进行样品消化，试图建立一种可靠的方法和方案。ICP是参考标准技术，他们将用它来构建校准曲线，以获得LIBS数据的定量分析。由于LIBS能够获得多光谱范围，我们可以观察元素之间的关系。对植物生长和营养健康来说，不同养分之间的相互作用和平衡可能比每种单一养分的浓度更重要。这也可能是进一步了解植物营养复杂性的关键，植物营养涉及大量的常量营养素，如氮、磷、钾、镁、钙，以及微量营养素，如锰、硫、硼、铁、铜和锌。这些都是LIBS可以探测到的元素。

由于水分含量会影响激光诱导等离子体的特性和光谱信号强度的稳定性，因此处理新鲜样品挑战性。到目前为止，大多数研究工作都使用颗粒状的叶子样品，这种样品是由干燥的叶子样品研磨和压制而成，以获得更好的均匀性。在其他研究小组之前进行的研究中，丸状干叶的标准偏差比鲜叶低得多。但这项研究的目的是找到一种方法和协议，允许使用手持式SciAps LIBS在原位以高分析速度进行初步诊断。