Klorofil adalah pigmen penting dalam tumbuhan yang menyerap energi dari cahaya yang digunakan dalam fotosintesis. Tanaman yang sehat umumnya memiliki kandungan klorofil yang lebih tinggi, dan jumlahnya cenderung menurun selama penuaan daun atau saat tanaman mengalami stres . Oleh karena itu, sering digunakan untuk mendeteksi dan mempelajari kesehatan dan pertumbuhan tanaman seperti stres, status nutrisi, dll. Selain itu, klorofil juga dapat digunakan sebagai indikator nitrogen tidak langsung, parameter penting yang biasa digunakan dalam pengelolaan pertanian untuk mencapai hasil yang optimal.
Cara tradisional untuk mengukur kandungan klorofil adalah melalui metode kimia basah di laboratorium. Ini melibatkan memanen daun dari tanaman dan mengekstraksi klorofil menggunakan pelarut organik. Setelah itu, kromatografi cair kinerja tinggi digunakan untuk menentukan kandungan klorofil. Metode ini mahal, memakan waktu, dan melibatkan prosedur ekstraksi yang membosankan yang menghancurkan daun dan menghalangi pemantauan tanaman dari waktu ke waktu. Sebaliknya, teknologi hyperspectral imaging (HSI) menawarkan pengukuran klorofil yang tidak merusak, cepat, dan objektif.
HSI adalah kombinasi dari pengukuran spektral dan pencitraan digital. Dengan HSI, struktur fisik tanaman, seperti daun dan batang, dapat diperoleh dari kemampuan pencitraan digitalnya dan informasi fisiologis atau biokimia dari pengukuran spektral berdasarkan pemeriksaan terus menerus dari sejumlah besar pita spektral yang sempit dan berdekatan. Kamera HSI tersedia dalam berbagai jenis, seperti pemindaian garis (sapu dorong), pemindaian titik (sapu pengocok), snapshot, dll. Dalam banyak penelitian dan aplikasi vegetasi dan pertanian, kamera pemindai garis lebih disukai karena kecepatan dan kualitasnya yang tinggi. data.
HSI semakin banyak digunakan dalam banyak penelitian dan aplikasi , terutama di bidang vegetasi dan pertanian. Misalnya, Yu et al. (2016) menggunakan kamera HSI visible and near-infrared (VNIR) untuk memperkirakan distribusi klorofil dan SPAD pada daun lada selama penuaan daun. Zhao dkk. (2016) menggunakan HSI, ditambah dengan kemometrik, untuk mengukur kandungan klorofil dan karotenoid dan untuk menghasilkan peta distribusi pigmen pada daun mentimun dengan infeksi angular leaf spot (ALS).
Penyerapan cahaya oleh klorofil terjadi pada daerah tampak , antara 400 dan 700 nm, dari spektrum elektromagnetik, terutama pada panjang gelombang merah (600-700 nm) dan biru (400-500 nm). Klorofil menyerap cahaya dengan sangat efisien sampai titik tertentu antara daerah tampak dan inframerah dekat (680-730 nm), dan ini dikenal sebagai tepi merah. Biasanya, informasi dari panjang gelombang wilayah biru tidak digunakan untuk memperkirakan klorofil karena tumpang tindih dengan absorbansi cahaya dari pigmen karoten. Peningkatan tajam reflektansi pada panjang gelombang merah dapat menunjukkan penurunan kandungan klorofil.
Pengukuran HSI klorofil di laboratorium biasanya dilakukan di dalam ruang gelap (kabin) untuk mencapai kondisi pencahayaan dan pengukuran yang konstan. Kamera HSI diposisikan, dalam orientasi nadir, di atas tanaman pot. Panel atau ubin putih biasanya digunakan sebagai referensi reflektansi. Baik pemindai garis bermotor untuk kamera HSI atau konveyor untuk tanaman pot digunakan untuk menghasilkan gerakan dan gambar sampel lengkap. Sistem penerangan (biasanya lampu halogen) diposisikan pada sudut 45° untuk menerangi bidang pandang kamera.
Specim IQ adalah kamera HSI pemindaian garis portabel dengan layar sentuh dan antarmuka pengguna grafis sederhana. Ini beroperasi mirip dengan kamera digital dan hanya membutuhkan input pengguna yang minimal. Muncul dengan kemampuan pemindai internal yang tidak memerlukan kamera atau objek yang dicitrakan untuk bergerak selama pengukuran. Specim IQ dapat menangkap data hiperspektral dari rentang VNIR (400-1000nm) dan mengubahnya menjadi hasil klasifikasi instan di layar. Itu juga dilengkapi dengan kemampuan pemrosesan onboard yang memungkinkan pengguna dapat mengembangkan dan mengunduh aplikasi mereka melalui perangkat lunak Specim IQ Studio.
Specim IQ baru digunakan dalam berbagai penelitian pertanian dan vegetasi seperti kuantifikasi infeksi embun tepung pada jelai dan studi mutan Arabidopsis Thaliana dalam kondisi stres dan tidak stres.
Hyperspectral menjadi mudah dengan Specim IQ. Lihat video ini untuk mengetahui lebih lanjut.
Butuh bantuan untuk mengembangkan dan menerapkan HSI dalam penelitian Anda? Hubungi kami untuk konsultasi gratis dengan spesialis HSI kami dan biarkan kami membantu Anda menemukan solusi HSI yang tepat untuk kebutuhan Anda.