Dualex是一款源自于法国国家科学院 (CNRS)及巴黎第十一大学技术，由奥地利PESSL公司生产（原法国Force-A公司）开发的新型多功能叶片测量仪。它可同时准确测量叶片的叶绿素含量、叶片表层的类黄酮和花青素含量，适用于植物生理学和农学（如水稻叶绿素浓度，玉米氮素状况，葡萄藤等）相关研究。

其测量对象可以是单子叶植物，双子叶植物或多年生植物。这款设备简单易用，可进行实时和非破坏性测量。由于不需要校准标定和事先的样品制备，测量工作可在实验室或现场完成。此外，该设备在各种温度的和环境光照条件下均可进行简单、快速、无损测量叶片中的叶绿素、多酚以及花青素。

Dualex便携式智能气象-叶绿素-花青素-黄酮醇测量仪

摘要

使用便携式叶绿素仪（PCM）在田间准确测量叶片叶绿素浓度（LChl）对于支持利用遥感绘制作物氮素状况时空变化图的方法开发至关重要。已经开发了几种PCM，用于在现场瞬时和非破坏性地测量LChl，但是，它们的读数是相对量，需要使用转换函数将其转换为实际LChl值。本研究的目的是调查实际LChl与三种PCM（SPAD-502、CCM-200和Dualex-4）获得的PCM读数之间的关系。2016年，在四种作物上在加拿大安大略省渥太华的加拿大农业和农业食品中心试验农场进行了田间试验：玉米（Zea mays L.）、大豆（Glycine max L.Merr.）、玉米和大豆，春小麦（小麦属）和油菜（甘蓝型油菜属）。为了评估其他因素（叶片内部结构、除叶绿素以外的叶片色素以及LChl分布的异质性）对转换函数的影响，使用PROSPECT-D模型进行了全局敏感性分析，以模拟不同条件下的PCM读数。结果表明，与SPAD-502和CCM-200相比，Dualex-4在实际LChl测量中具有更好的性能，对所有四种测试作物使用通用转换函数。对于SPAD-502和CCM-200，读数中的误差随着LChl的增加而增加。灵敏度分析表明，与叶结构相比，非均匀LChl分布更容易导致校准函数的偏差。Dualex-4的读数比其他两个PCM的读数更能限制这些影响。

关键词：叶片叶绿素浓度；便携式叶绿素仪；作物；PROSPECT-D；敏感性分析；遥感；辐射传输模型

Assessment of Portable Chlorophyll Meters for Measuring Crop Leaf Chlorophyll Concentration

Abstract

Accurate measurement of leaf chlorophyll concentration (LChl) in the field using a portable chlorophyll meter (PCM) is crucial to support methodology development for mapping the spatiotemporal variability of crop nitrogen status using remote sensing. Several PCMs have been developed to measure LChl instantaneously and non-destructively in the field, however, their readings are relative quantities that need to be converted into actual LChl values using conversion functions. The aim of this study was to investigate the relationship between actual LChl and PCM readings obtained by three PCMs: SPAD-502, CCM-200, and Dualex-4. Field experiments were conducted in 2016 on four crops: corn (Zea mays L.), soybean (Glycine max L. Merr.), spring wheat (Triticum aestivum L.), and canola (Brassica napus L.), at the Central Experimental Farm of Agriculture and Agri-Food Canada in Ottawa, Ontario, Canada. To evaluate the impact of other factors (leaf internal structure, leaf pigments other than chlorophyll, and the heterogeneity of LChl distribution) on the conversion function, a global sensitivity analysis was conducted using the PROSPECT-D model to simulate PCM readings under different conditions. Results showed that Dualex-4 had a better performance for actual LChl measurement than SPAD-502 and CCM-200, using a general conversion function for all four crops tested. For SPAD-502 and CCM-200, the error in the readings increases with increasing LChl. The sensitivity analysis reveals that deviations from the calibration functions are more induced by non-uniform LChl distribution than leaf architectures. The readings of Dualex-4 can have a better ability to restrict these influences than those of the other two PCMs. 

Keywords: leaf chlorophyll concentration; portable chlorophyll meter; crop; PROSPECT-D; sensitivity analysis; remote sensing; radiative transfer model 

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