在葡萄生產中尋找改善植物營養的LIBS方法

SciAps手持式LIBS儀器被用于研究農業土壤中的關鍵元素現場分析，無需樣品制備，即使是具有挑戰性的關鍵指標，如碳和磷。現在，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業更有效和可持續的營養管理。 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，很難獲得良好的發射光譜信號，尤其是在光譜的紫外區。但是SciAps手持式光譜儀可以。這讓我認為，我們將能夠獲得可靠的定量結果，這將有助于實現研究的目標，并可能在不久的將來有助于行業的發展。"根據世界葡萄協會的最新數據，全球葡萄總產量估計為7900萬公噸，在2017年至2018年間增長了6.5%，其中36%的產量用于食用葡萄聯合國糧食農業組織公司統計數據庫。

使用葉診斷方法，質譜技術在樣品消化后分析葉的化學組成，相對于取樣時的主要營養礦物質，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果和解釋。這些延遲與施肥期間需要立即優化營養元素形成對比。

在這項研究中，目的是用兩臺手持式現場儀器進行平行分析。“鮮食葡萄鮮葉的XRF分析參考了傳統分析方法，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是參考標準技術，他們將用它來構建校準曲線，以獲得LIBS數據的定量分析。由于LIBS能夠獲得多光譜范圍，我們可以觀察元素之間的關系。對植物生長和營養健康來說，不同養分之間的相互作用和平衡可能比每種單一養分的濃度更重要。這也可能是進一步了解植物營養復雜性的關鍵，植物營養涉及大量的常量營養素，如氮、磷、鉀、鎂、鈣，以及微量營養素，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等離子體的特性和光譜信號強度的穩定性，因此處理新鮮樣品挑戰性。到目前為止，大多數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，丸狀干葉的標準偏差比鮮葉低得多。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。