NL1036677C2 - Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. - Google Patents
Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1036677C2 NL1036677C2 NL1036677A NL1036677A NL1036677C2 NL 1036677 C2 NL1036677 C2 NL 1036677C2 NL 1036677 A NL1036677 A NL 1036677A NL 1036677 A NL1036677 A NL 1036677A NL 1036677 C2 NL1036677 C2 NL 1036677C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- chlorophyll
- chlorophyll fluorescence
- vegetable material
- plant material
- fluorescence
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 63
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 title claims description 61
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 title claims description 61
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 title claims description 60
- 230000004044 response Effects 0.000 title claims description 30
- VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N tribenuron methyl Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1S(=O)(=O)NC(=O)N(C)C1=NC(C)=NC(OC)=N1 VLCQZHSMCYCDJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 132
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 claims description 100
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 claims description 100
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 claims description 100
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 claims description 72
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 claims description 70
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 23
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 20
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 18
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 9
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 9
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 claims description 7
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 7
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 2
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 26
- 229920003266 Leaf® Polymers 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 9
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 5
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 4
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 4
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 4
- 244000070968 Saintpaulia ionantha Species 0.000 description 3
- 241001533598 Septoria Species 0.000 description 3
- 241000592344 Spermatophyta Species 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 240000006122 Chenopodium album Species 0.000 description 2
- 235000009344 Chenopodium album Nutrition 0.000 description 2
- 241000344256 Mycosphaerellaceae Species 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 229930091051 Arenine Natural products 0.000 description 1
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 206010061217 Infestation Diseases 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 240000001140 Mimosa pudica Species 0.000 description 1
- 235000016462 Mimosa pudica Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001112810 Streptocarpus Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Natural products O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 238000013537 high throughput screening Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000019935 photoinhibition Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6408—Fluorescence; Phosphorescence with measurement of decay time, time resolved fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N2021/635—Photosynthetic material analysis, e.g. chrorophyll
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
Reg. nr. 184672
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET MAKEN VAN BEELDEN DIE INFORMATIE BEVATTEN OVER DE KWANTUMEFFICIENTIE EN DE TIJDRESPONS VAN HET FOTOSYNTHESESYSTEEM MET TOT DOEL HET BEPALEN VAN DE KWALITEIT VAN PLANTAARDIG MATERIAAL EN WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET METEN, CLASSIFICEREN EN SORTEREN VAN PLANTAARDIG MATERIAAL
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal, zoals bijvoorbeeld hele planten, bladmateriaal, fruit, vruchten, bessen, bloemen, bloemorganen, wortels, 5 zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten, door het maken van chlorofylfluorescentiebeelden. De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze waarbij uit de gemeten chlorofylfluorescentiebeelden twee karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden worden berekend en 10 meer in het bijzonder op een werkwijze waarbij die karakte-rrstieke fluorescentiebeelden informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseac-tiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal. De onderhavige uitvinding heeft verder betrek-15 king op een inrichting voor het meten van de chlorofylfluo-rescentiebeelden en het daaruit berekenen van beelden die een maat zijn voor de kwantumef f iciëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van plantaardig materiaal. Tevens heeft de onderhavige uit-20 vinding betrekking op een inrichting voor het sorteren en classificeren van plantaardig materiaal op basis van de chlorofylfluorescentiebeelden en de daaruit berekende beelden die een maat zijn voor de kwantumef f iciëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosyn-25 thesesysteem van het plantaardig materiaal.
2
Stand der techniek
De gebruikelijke meetmethode om de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit te meten van plantaardig materiaal, is het meten van de fotosyntheseactiviteit met de 5 pulse amplitude modulation (PAM) fluorometer van U. Schrei-ber, beschreven in "Detection of rapid induction kinetics with a new type of high freguency modulated chlorophyll fluorometer" Photosynthesis Research (1986) 9: 261-272. Bij deze werkwijze wordt de kwantumefficiëntie van de fotosyn-10 theseactiviteit bepaald. Men meet hiertoe eerst aan een donker geadapteerde plant in het donker of bij een lage lichtintensiteit van het omgevingslicht de fluorescentieop-brengst, F0. Daarna wordt bij een verzadigende lichtpuls de maximale fluorescentieopbrengst, Fm, bepaald. Uit de twee 15 meetsignalen kan de efficiëntie van het fotosynthesesysteem worden berekend volgens Q=(Fm-FO)/Fm. Deze meetmethode bepaalt van een klein oppervlak van een blad de efficiëntie van het fotosynthesesysteem, een zogenaamde spotmeting en is dus niet beeldvormend.
20 Bekende meetmethoden die beeldvormend zijn, werken volgens hetzelfde principe als de PAM fluorometer. Met beeldvormend wordt hier bedoeld dat een afbeelding van het plantaardig materiaal verkregen wordt waarop de intensi-teitsverdeling, dat wil zeggen de plaatselijke intensi-25 teit, van de chlorofylfluorescentie is weergegeven. Een bekende meetmethode is die van B. Genty and S. Meyer, beschreven in "Quantitative mapping of leaf photosynthesis using chlorophyll fluorescence imaging" Australian Journal of Plant Physiology (1995) 22: 277-284. Bij deze werkwijze 30 wordt het oppervlak van het plantaardig materiaal, bijv.
een blad, met korte pulsen bestraald met elektromagnetische straling van een lamp en wordt gedurende de pulsen de fluorescentie met een camerasysteem gemeten. Deze eerste meting vindt plaats in het donker of bij een lage lichtin-35 tensiteit en levert de F0 meting. De volgende meting wordt uitgevoerd onder een verzadigende lichtpuls en levert de Fm meting. Uit deze metingen kan een beeld worden berekend 3 van de efficiëntie van het fotosynthesesysteem. Een nadeel van deze werkwijze is dat de meting voor het verkrijgen van het FO beeld in het donker moet worden uitgevoerd. Deze werkwijze is niet geschikt voor metingen in het licht.
5 In Europees octrooi nr. 1 563 282 "Method and a device for making images of the quantum efficiency of the photosynthetic system with the purpose of determining the quality of plant material and a method for classifying and sorting plant material" beschrijven Jalink, H., R. van der 10 Schoor and A.H.C.M. Schapendonk een meetmethodiek waarmee een groot oppervlak kan worden bestraald. Bij deze werkwijze wordt een groot oppervlak bestraald door een laserlijn te bewegen over het plantaardig materiaal met een roteerbare spiegel. Door twee beelden te maken bij verschillende 15 snelheden van de laserlijn kan een maat voor de efficiëntie van de fotosynthese worden berekend. Nadeel van deze werkwijze is dat de totale meettijd circa 10 a 20 seconden is en de metingen niet in het licht kunnen worden gedaan.
20 Samenvatting van de uitvinding
De onderhavige uitvinding heeft als doel een werkwijze te verschaffen om beeldvormend de chlorofylfluorescen-tie te meten en uit de verkregen chlorofylfluorescentie-beelden de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fo-25 tosyntheseactiviteit van plantaardig materiaal te bepalen, waarbij het nadeel van de lange meettijd en het niet kunnen meten in het licht van de bekende meetmethoden wordt opgeheven.
De onderhavige uitvinding voorziet derhalve in een 30 werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal door het bepalen van chlorofylfluorescentiebeel-den van dat plantaardig materiaal, waarbij het plantaardig materiaal wordt bestraald met een bundel van elektromagnetische straling die één of meer zodanige golflengten omvat, 35 dat ten minste een deel van het aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij door de bundel van elektromagnetische straling het 4 gehele plantaardig materiaal bestraald wordt, de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende lichtpulsen zodanig dat ten minste de laatste lichtpuls het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal in verzadiging brengt, en voor 5 iedere lichtpuls de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij de chlorofylovergang met een beeldvormende detector gemeten wordt ter verkrijging van de chlorofylfluorescentiebeelden.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een karak-10 teristiek chlorofylfluorescentiebeeld dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit, QEP, van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal, berekend met de formule: 15 QEP(i)=(Fsat(i)-Fstart(i))/Fsat(i)
Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i, 20 Fstart = de fluorescentie gemeten over de eerste puls van pixel i, en waarbij de berekening wordt uitgevoerd voor iedere pixel i van de beelden
Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt een 25 karakteristieke chlorofylfluorescentiebeeld dat informatie bevat over de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal, berekend met de formule: 30 F(t,i)=Fstart(i) + (Fsat(i)-Fstart(i))*(1-Exp(-t/TR(i)))
Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i, 35 Fstart (i) = de fluorescentie gemeten over de eerste puls van pixel i, F(t) = het verloop van de fluorescentie in de tijd, en 5 t = tijd waarbij de berekening wordt uitgevoerd voor iedere pixel i van de beelden.
5 Korte beschrijving van de figuren
In figuur 1 is schematisch een voorbeeld van een inrichting voor het maken van chlorofylfluorescentiebeelden en het daaruit bepalen van de karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden die informatie bevatten over de kwantu-10 mefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactivi- teit van het fotosynthesesysteem van plantaardig materiaal weergegeven. Het plantaardig materiaal 5) wordt belicht door een lichtbron 2) bestaande uit LED's (Light Emitting Diodes) die hun stroom krijgen van een gepulste voeding 3) 15 die aangestuurd wordt door een computer 4) en de chlorofylf luorescentie wordt gemeten met een camera 1) die uitgelezen wordt door de computer.
In figuur 2 wordt een chlorofylfluorescentiebeeld
weergegeven dat verkregen is met een inrichting volgens fi-20 guur 1 voor een melganzevoetplant (Chenopodium album) . Figuur 2A laat het resultaat zien van de tijdrespons van 20 beelden van één pixel van de CCD-camera van het blad van de plant die onder stress staat ten gevolge van een 48 uur eerder uitgevoerde behandeling met herbicide; Figuur 2B
25 laat het resultaat zien van de tijdrespons van 20 beelden van één pixel van de CCD-camera van het blad van de plant waarbij de fotosynthese normaal functioneert; Figuur 2C laat het resultaat zien van het chlorofylfluorescentiebeeld van de laatste puls; Figuur 2D laat het resultaat zien van 30 een met formule (1) berekend QEP-beeld dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit van het f otosynthesesysteem. In Figuur 2A en 2B geeft de verticale as de intensiteit van de chlorofylfluorescentie in arbitraire eenheden weer en geeft de horizontale as de 35 tijd in milliseconden weer.
In figuur 3 worden chlorofylfluorescentiebeelden weergegeven die verkregen zijn met een inrichting volgens fi- 6 guur 1 voor vijf bladeren van gerst (Hordeum vulgare) . Blad 2 en 4 zijn gezond, blad 1, 3 en 5 zijn aangetast door het pathogeen septoria (Mycosphaerellaceae). Figuur 3A en 3B tonen het resultaat van respectievelijk de eerste, Fstart, 5 en laatste, Fsat, LED-puls van het chlorofylfluorescentie-beeld. Figuur 3C laat het resultaat zien van een met formule (1) berekend QEP-beeld dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem. Figuur 3D laat het resultaat zien van 10 een met formule (2) berekend TR-beeld dat informatie bevat over de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem.
In figuur 4 worden chlorofylfluorescentiebeelden weergegeven die verkregen zijn met een inrichting volgens 15 figuur 1 voor twee Kaaps vioolplantjes (Saintpaulia ionant-ha. Figuur 4A en 4B laten het resultaat zien van met formule (1) berekende QEP-beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem. De linker plant in Figuur 4A en 4B is 20 hetzelfde plantje en ziet er op het oog nog goed uit, maar is aan het verdrogen. Het plantje heeft circa vijf dagen geen water gehad. Het rechter plantje in Figuur 4A en 4B is hetzelfde plantje en heeft voldoende water gehad en ziet er goed uit. Voor Figuur 4A zijn de metingen in het donker 25 uitgevoerd en voor Figuur 4B in het licht.
In figuur 5A worden twintig afzonderlijke chlorofyl-fluorescentiebeelden weergegeven die verkregen zijn met de inrichting volgens figuur 1 voor een gezonde Kaaps vioolplant je (Saintpaulia ionantha). Figuur 5B toont de gemid-30 delde fluorescentie-intensiteit van ieder afzonderlijk beeld. Op de horizontale as staat de tijd uitgezet en op de verticale as de intensiteit van de chlorofylfluorescentie in arbitraire eenheden. De curve toont de beste fit door de meetpunten. Figuur 5C laat het resultaat zien van een met 35 formule (1) berekend QEP-beeld dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem. Figuur 5D laat het resultaat zien van 7 een met formule (2) berekend TR-beeld dat informatie bevat over de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem.
5 Gedetailleerde beschrijving
De onderhavige uitvinding is gebaseerd op een spectroscopische meting die zeer specifiek is voor het aanwezige chlorofyl en het functioneren van het fotosynthesesysteem. Het functioneren van het fotosynthesesysteem is zeer be-10 langrijk voor het goed functioneren van een plant en de kwaliteit van de plant. Licht wordt ingevangen door de chlorofylmoleculen. Als de plant van goede kwaliteit is en geen stress ondervindt, zal de ingevangen energie van de chlorofylmoleculen snel worden doorgegeven naar het foto-15 synthesesysteem voor omzetting in chemische energie. Chlo rofyl heeft de eigenschap dat het fluorescentie vertoont. Als de energie voldoende snel door het fotosynthesesysteem kan worden verwerkt dan resulteert dit in een laag niveau van fluorescentielicht. Kan het fotosynthesesysteem de 20 energie niet voldoende snel verwerken, dan zal het fluorescentielicht in sterkte toenemen. Bij het aanschakelen van korte lichtpulsen van een verzadigende lichtbron met elektromagnetische straling die geabsorbeerd worden door het chlorofyl, is het zo dat wanneer het fotosynthesesysteem de 25 energie snel kan verwerken, de uitgestraalde fluorescentie van een laag niveau per lichtpuls toeneemt naar een maximum niveau. Bij een situatie dat het fotosynthesesysteem de energie niet snel kan verwerken, zal de uitgestraalde fluorescentie vanaf de eerste lichtpulsen nauwelijks toenemen 30 per puls en vrijwel direct naar het maximum niveau gaan. Van deze eigenschap wordt nu gebruik gemaakt om een beeld te maken dat karakteristiek is voor de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem. De werkwijze van de uitvinding maakt het 35 mogelijk om een beeld te vormen die karakteristiek is voor de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van hele planten.
8
Omdat het goed functioneren van fotosynthesesysteem verband houdt met de kwaliteit van het plantaardig materiaal kunnen de karakteristieke beelden van kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosyn-5 thesesysteem gebruikt worden voor het beoordelen van de kwaliteit van plantaardig materiaal, zoals de reactie van de plant op dosering van CO2 (kooldioxide), temperatuur, hoeveelheid licht in de vorm van bijbelichting of schermen, samenstelling van de kleur van het licht, hoeveelheid en 10 samenstelling nutriënten, luchtvochtigheid, watergifte, de aanwezigheid van ziekten, uitdroging, aantastingen door insecten, schade door teveel licht (fotoinhibitie), beschadigingen door kneuzingen en verwondingen. Deze beelden kunnen ook gebruikt worden voor het selecteren van plantaardig ma-15 teriaal op kwaliteit. Bij het selecteren op kwaliteit kan bijvoorbeeld vooraf aan een monster van het plantaardig materiaal worden bepaald wat de QEP- of TR-drempelwaarde is die bij een minimale kwaliteit hoort of welke QEP- of TR-waarden bij een bepaalde kwaliteitsklasse horen.
20 Bij de werkwijze van de uitvinding wordt plantaardig materiaal bestraald met elektromagnetische straling met een zodanige golflengte dat ten minste een deel van het aanwezige chlorofyl wordt aangeslagen, bijvoorbeeld met elektromagnetische straling met een golflengte tussen 200 en 750 nm zo-25 als van hoog vermogen LED's (light emitting diodes), laser of lampen met geschikte optische filters. De fluorescentie wordt gemeten met een beeldvormende detector, bijvoorbeeld met een camera, tussen 600 en 800 nm, bijvoorbeeld rond 730 nm. De bundel van elektromagnetische bestraling kan bij-30 voorbeeld verkregen worden met door een computer aangestuurde LED' s die een bundel van lichtflitsen produceren die op het plantaardig materiaal wordt gericht. Er kunnen nu eerst lichtpulsen met een pulsduur van 3 milliseconden op het plantaardig materiaal worden gericht met een duty 35 cycle van ongeveer 10%, dat wil zeggen dat de pauzes tussen de pulsen negen maal zo lang zijn dan de pulsen. Gedurende iedere lichtpuls wordt de fluorescentie gemeten door 9 een beelddetector. In totaal wordt een reeks van bijvoorbeeld 20 lichtpulsen gemaakt en voor iedere puls wordt het beeld van de camera verstuurd naar de computer of worden eerst de 20 beelden in de camera opgeslagen in een geheu-5 gen en na de laatste lichtpuls naar de computer verstuurd. Uit deze reeks beelden kan een beeld worden berekend dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de foto-syntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem (Quantum Efficiency Photosynthesis: QEP) met de volgende formule 10 (1): QEP (i) = (Fsat(i)-Fstart(r))/Fsat(i) (1) waarbij 15 Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i,
Fstart (i) = de fluorescentie gemeten over de eerste puls van pixel i, en 20 i = pixel i van de beeldsensor
Een chlorofylfluorescentiebeeld is opgebouwd uit discrete pixels die de sensor vormen van de camera (bijvoorbeeld een CCD-chip met 640 horizontale lijnen met 25 pixels en 480 verticale lijnen met pixels, met in totaal in dit voorbeeld 640x480=307.200 pixels. Iedere pixel in het chlorofylfluorescentiebeeld heeft een intensiteitswaarde die een maat is voor de chlorofylfluorescentiewaarde op de bijbehorende positie van het plantaardig materiaal. Het 30 beeld van QEP wordt berekend volgens formule (1), met bijvoorbeeld een computer, door voor iedere pixel i van QEP deze berekening uit te voeren aan de gemeten beelden van de chlorofylfluorescentie van het plantaardig materiaal. Dit geeft het karakteristieke chlorofylfluorescentiebeeld als 35 een intensiteitsverdeling die informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal.
10
Verder kan uit deze reeks beelden een beeld worden berekend dat informatie bevat over de tijdrespons van de foto-syntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem (Time Response: TR) berekend voor iedere pixel van het TR-beeld met 5 de volgende formule (2) door curve-fitting aan de bij elke puls gemeten chlorofylfluorescentie-intensiteit en corresponderende pixel van ieder chlorofylfluorescentiebeeld: F(t,i)=Fstart(i) + (Fsat(i)-Fstart(i))*(1-Exp(-t/TR(i))) (2) 10 waarbij
Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i, 15 Fstart (i) = de fluorescentie gemeten over de eerste puls van pixel i, F(t,i) = het verloop van de fluorescentie in de tijd van pixel i, t = tijd, en 20 i = pixel i van de beeldsensor
Voor iedere beeldpixel i van het plantaardig materiaal wordt de berekening volgens formule (2) uitgevoerd, bijvoorbeeld met een computer. Dit geeft het karakteristieke 25 chlorofylfluorescentiebeeld als een intensiteitsverdeling die informatie bevat over de tijdrespons van de fotosynthe-seactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal.
De karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden die 30 worden verkregen uit de chlorofylfluorescentiebeelden met de formules (1) en (2) bieden het voordeel dat ze weinig afhankelijk zijn van factoren als gekozen pulsduur, pulsin-tensiteit, afstand tussen lichtbron en plantaardig materiaal, afstand tussen beeldsensor en plantaardig materiaal, 35 keuze van de gebruikte instrumentatie zoals belichting en camerasensor.
11
Voor het bestralen van het plantaardig materiaal kan een laser, lamp of led-lamp worden gebruikt die het plantaardig materiaal bestraald met elektromagnetische straling, zodanig dat de elektromagnetische straling het plantaardig 5 materiaal in het geheel egaal wordt bestraald. De van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling kan gemeten worden met iedere geschikte beeldvormende detector, bijvoorbeeld een video-camera, CCD-camera, line scan camera of een aantal fotodiodes of photomultipliers.
10 De intensiteit van de elektromagnetische straling, of wel het vermogen van de elektromagnetische straling per oppervlakte eenheid waarmee het plantaardig materiaal wordt bestraald, de pulsduur en de duty cycle worden bij voorkeur zo gekozen dat het fotosynthesesysteem bij meerdere licht-15 pulsen van 10-20 stuks voor deze laatste 10-20 lichtpulsen wordt verzadigd, de QEP-waarde volgens formule (1) een waarde voor een normaal functionerend fotosynthesesysteem van een plant een waarde oplevert tussen 0,5-0,85 en de TR-waarde volgens formule (2) een waarde voor een normaal 20 functionerend fotosynthesesysteem van een plant een waarde oplevert tussen 10-100 ms.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal met de hiervoor beschreven werkwijze, omvattende 25 een lichtbron voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bundel van elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de straling 30 wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, middelen voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chlorofylfluorescentiebeelden en middelen voor het verwer-35 ken van de chlorofylfluorescentiebeelden ter verkrijging van de karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosynthe- 12 seactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal.
De uitvinding is zeer gevoelig, volledig niet-destructief en beeldvormend. Dit zijn de karakteristieken 5 van de uitvinding die het mogelijk maken om een sorteerin-richting of classificeerinrichting te maken waarmee plantaardig materiaal op basis van de QEP- en/of TR-meting geselecteerd of geclassificeerd kan worden. Omdat de QEP- en TR-meting een directe relatie hebben tot de kwaliteit van 10 plantaardig materiaal kan op kwaliteit gesorteerd of geclassificeerd worden.
De uitvinding heeft derhalve ook betrekking op werkwijzen voor het scheiden of classificeren van plantaardig materiaal bestaande uit afzonderlijke componenten in meer-15 dere fracties elk met een verschillende kwaliteit, waarbij voor elke component de karakteristieke chlorofylfluorescen-tiebeelden worden bepaald met een werkwijze of inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal volgens de uitvinding en de fracties van componenten met de 20 QEP-waarde en/of de TR-waarde in hetzelfde vooraf bepaalde traject worden verzameld.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het scheiden van plantaardig materiaal met de hiervoor genoemde werkwijze, omvattende een toevoergedeelte 25 voor het plantaardig materiaal, een gedeelte voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bundel van elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlorofyl door ten minste 30 een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, een gedeelte voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chlorofylfluorescentiebeel-35 den, een gedeelte voor het verwerken van de chlorofylfluo-rescentiebeelden ter verkrijging van een karakteristiek chlorofylfluorescentiebeeld van de kwantumefficiëntie of 13 de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het foto-synthesesysteem van het plantaardig materiaal en een scheidingsgedeelte dat werkt op basis van één of een combinatie van beide karakteristieke chlorofylfluorescentiebeel-5 den van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit .
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het classificeren van plantaardig materiaal met de hiervoor genoemde werkwijze, omvattende een bewegende 10 constructie voor het lokaliseren van het plantaardig materiaal bijvoorbeeld een rijdende kar of robotarm, een gedeelte voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bundel van elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een 15 deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlo-rofyl door ten minste een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, een gedeelte voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling be-20 horende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chloro-fylfluorescentiebeelden, een gedeelte voor het verwerken van de chlorofylfluorescentiebeelden ter verkrijging van een karakteristiek chlorofylfluorescentiebeeld van de kwantumefficiëntie of de tijdrespons van de fotosynthese-25 activiteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal en een classificatiegedeelte dat werkt op basis één of een combinatie van beide karakteristieke chlorofyl-fluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit.
30 Het te sorteren of classificeren materiaal kan bestaan uit hele planten, snijbloemen, bladmateriaal, fruit, vruchten, bessen, groenten, bloemen, bloemorganen, wortels, weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten enz.. De fracties waarin het plantaardig materiaal 35 gescheiden of geclassificeerd wordt, kunnen elk uit afzonderlijke hele planten, snijbloemen, bladmateriaal, fruit, vruchten, bessen, groenten, bloemen, bloemorganen, wortels, 14 weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten enz. bestaan.
De onderhavige uitvinding kan worden ingezet voor verfijnde doelstellingen, zoals vroege selectie van kiem-5 planten op stresstolerantie, geprogrammeerde toediening van herbiciden en kwaliteitscontrole in de kasteelt. De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast in het screenen van de plantkwaliteit in de kiemplantfase bij de kweker. Trays van kiemplanten kunnen worden getest. 10 Kiemplanten van een lage kwaliteit kunnen worden verwijderd en vervangen door goede kiemplanten. De werkwijze volgens de uitvinding kan ook gebruikt worden voor selectie van kiemplanten op stressgevoeligheid door de trays te onderwerpen aan infectiedruk of aan abiotische stressfac-15 toren en de signaalopbouw "on-line" te registreren. Aantastingen van plantaardig materiaal door ziekten kan in een zeer vroeg stadium in het chlorofylfluorescentiebeeld worden gedetecteerd als een locale toename van de fluorescentie. In het QEP-beeld wordt dit gedetecteerd als een 20 locale afname van de kwantumefficiëntie van de fotosynthe-seactiviteit van het fotosynthesesysteem. Bij de veiling kunnen planten op kwaliteit worden gecontroleerd. Een snelle, niet-destructieve en objectieve methode voor het vaststellen van de potplantkwaliteit en de vaaskwaliteit 25 van aangeleverde bloemen op de veiling of zelfs tijdens de teelt is van groot economisch belang. De bloemkwaliteit hangt af van de leeftijd, teelt en eventuele naoogstbehan-deling die van invloed zijn op het QEP- en/of TR-beeld. De werkwijze volgens de uitvinding kan ook toegepast worden 30 bij high-throughput-screening van modelgewassen (Arabidop-sis en rijst) voor functional genomics onderzoek t.b.v. functie-analyse en trait identificatie. Een andere belangrijke toepassing voor de nieuwe vinding is te vinden in het bepalen van de versheid van groenten en vruchten en 35 fruit en de aanwezigheid van aantastingen, bijvoorbeeld in de vorm van ziekten. Aantastingen vertonen in het QEP- 15 beeld een lagere QEP-waarde dan de gezonde delen van het plantaardig materiaal.
In het algemeen is het zo, dat uit proeven moet worden vastgesteld op welke QEP- en/of TR-waarde in het beeld 5 kan worden gesorteerd of geclassificeerd. In een proef van verschillende stadia van aantastingen worden de QEP- en TR-waarde in het beeld van de aantasting gemeten en in verschillende klassen verdeeld. Daarna wordt tijdens de uitgroei of de bewaring van vastgesteld welke klassen een 10 hoge kwaliteit oplevert. De gevonden drempelwaarden uit deze proef worden gebruikt als waarde voor QEP en/of TR om op te selecteren. Er kan bijvoorbeeld geselecteerd worden op het gemiddelde van het blad oppervlak (dat wil zeggen, het gemiddelde van de QEP- of TR-waarden van alle pixels 15 van het bladoppervlak valt boven een drempelwaarde van QEP of binnen een trajectwaarde van TR) . Bij voorkeur wordt geselecteerd op een drempel percentage van het bladoppervlak (dat wil zeggen, de QEP- of TR-waarde van elke pixel van ten minste een bepaald percentage van het bladopper-20 vlak valt boven een drempelwaarde van QEP of binnen een trajectwaarde van TR) . Deze wijze van selecteren is veel gevoeliger dan op het gemiddelde.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting voor het meten van de chlorofylfluorescentiebeelden is weergegeven 25 in figuur 1. Dit is een eenvoudige vorm die de inrichting kan hebben. Meerdere LED's met een golflengte tussen 200 en 750 nm, en bij voorkeur van 670 nm, (1) produceren een lichtbundel van hoge intensiteit van, uitgedrukt in hoeveelheid fotonen, circa 500 tot 1000 pmol/nh.seconde, die 30 gericht wordt op het plantaardig materiaal (4) . Het LED-licht heeft tot doel om chlorofylmoleculen aan te slaan. Ten minste een deel van de chlorofylmoleculen raakt in een elektronisch aangeslagen toestand. Ten minste een deel van de chlorofylmoleculen valt onder uitzending van fluorescen-35 tie terug naar de grondtoestand. De fluorescentie wordt met een camera gemeten die voorzien is van een optisch filter, geschikt om alleen licht tussen 600 en 800 nm, bij voorkeur 16 rond 730 nm, door te laten en zodanig gekozen dat het gebruikte licht voor het aanslaan van de chlorofylmoleculen zoveel als mogelijk wordt tegen gehouden. Met een reeks van bijvoorbeeld 20 pulsen met een pulsduur van 3 milliseconde 5 en een tijdsduur tussen de pulsen van 27 milliseconde wordt het plantaardig materiaal bestraald. Tijdens iedere puls wordt de fluorescentie door de camera gemeten en uitgelezen door een computer. Uit deze twintig beelden worden de QEP en TR van de fotosyntheseactiviteit van het foto-10 synthesesysteem berekend volgens formule (1) en (2) voor ieder pixel van het beeld.
Voor een deskundige op dit gebied zal het duidelijk zijn dat ook andere intensiteiten van de lichtbundel, aantallen pulsen, pulsduren en pauzes tussen de pulsen kunnen worden 15 gebruikt ter verkrijging van de beelden QEP en TR de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem.
Een inrichting voor het sorteren van plantaardig materiaal volgens de uitvinding kan bestaan uit een lopende band voor de aanvoer van plantaardig materiaal naar het 20 meetgedeelte waar de bovenstaande fluorescentiemeting volgens de uitvinding wordt uitgevoerd waarna het plantaardig materiaal verder wordt vervoerd naar het scheidingsgedeelte waarin de fracties waarvan het QEP- en/of TR-beeld niet binnen vooraf bepaalde grenzen ligt, met een op zich beken-25 de wijze van de transportband worden verwijderd, bijvoorbeeld door een luchtstroom. De luchtstroom kan geregeld worden door een klep die gestuurd wordt met een elektronische schakeling zoals een microprocessor die het signaal van het meetgedeelte verwerkt. Men kan het plantaardig ma-30 teriaal ook scheiden in verschillende kwaliteitsklassen waarbij voor elke kwaliteitsklasse het QEP- en/of TR-beeld van het plantaardig materiaal binnen vooraf bepaalde grenzen ligt. De grenzen kan men vaststellen door bijvoorbeeld van monsters van plantaardig materiaal met de gewenste kwa-35 liteit of eigenschappen van het QEP- en/of TR-beeld te bepalen. De deskundige op dit gebied zal weten dat het te scheiden plantaardig materiaal ook op andere wijze dan met 17 een transportband door het meetgedeelte en scheidingsge-deelte kan worden vervoerd en dat diverse methoden beschikbaar zijn om diverse fracties uit de hoofdstroom te sorteren, zoals een luchtstroom, vloeistofstroom of mechanische 5 klep. Het plantaardig materiaal kan zich ook in bijvoorbeeld een vloeistof bevinden. In een vloeistof sorteren kan bijvoorbeeld gebeuren om zeer kwetsbaar plantaardig materiaal de kans op beschadigingen te minimaliseren, zoals appels, bessen en ander zacht fruit.
10 Er wordt verder op gewezen dat een inrichting voor het sorteren of classificeren van plantaardig materiaal, in bijvoorbeeld een kas of in het veld, volgens de uitvinding kan bestaan uit een inrichting die de planten langsloopt en doormeet op het QEP- en/of TR-beeld en vervolgens classifi-15 ceert naar kwaliteit en dit opslaat in een database of het plantaardig materiaal van lage kwaliteit verwijderd. Een database heeft tot doel om inzicht te krijgen in de kwaliteit van de gehele partij en snel de positie van de planten te kunnen opvragen die vallen binnen een bepaalde kwali-20 teitsklasse. De bovengenoemde voorkeursinrichting voor de meting kan ook door een robotarm of een bekende inrichting zoals een karretje over het plantaardig materiaal worden bewogen met tot doel het meten van afwijkingen in het plantaardig materiaal, zoals bijv. vroege detectie van 25 ziekten. Detectie van een ziekte in bijv. planten kan worden vastgesteld doordat in een proef is aangetoond dat door de aantasting de QEP-waarde op de aangetaste plek lokaal lager is en de TR-waarde hoger of lager is dan in het omliggende plantaardig materiaal. Daarna is proefondervinde-30 lijk vastgesteld welke hoeveelheid fungicide op de aantasting moet worden aangebracht om de ziekte te bestrijden. Met een spuitkop is het nu mogelijk om de ziekte met de onderhavige uitvinding geautomatiseerd te detecteren en lokaal te bestrijden door zeer gedoseerd en lokaal de aantas-35 ting te besproeien met een fungicide. Voordeel van de gebruikte methode is de verlaging van de hoeveelheid fungici- 18 de, zodat de planten niet preventief hoeven te worden besproeid met het fungicide.
Er wordt eveneens op gewezen dat de inrichting kan worden gebruikt voor het sturen van de teelt van planten 5 door de regeling van het kasklimaat te koppelen aan de informatie die verkregen is met de werkwijze zoals hierboven beschreven is. Voordeel van de huidige uitvinding is dat de gehele plant in beeld wordt gebracht en dus een goede maat voor de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit 10 berekend kan worden en de meting in een zeer korte tijd kan worden uitgevoerd, dit in tegenstelling tot de PAM-fluorometer die slechts een klein gedeelte van een blad meet.
De uitvinding kan in iedere sorteerinrichting voor 15 planten of fruit worden toegepast. Inbouw is mogelijk in alle sorteerinrichtingen en al dan niet automatisch voortbewegende karretjes of robots.
Voorbeelden 20 Voorbeeld 1
In dit voorbeeld wordt het effect van een herbicide behandeling op het chlorofylfluorescentiebeeld en het QEP-beeld van de fotosyntheseactiviteit beschreven. De flu-orescentiebeelden werden gemeten met bovengenoemde voor-25 keursinrichting volgens figuur 1. Figuur 2C toont het resultaat van de laatste LED-puls van het chlorofylfluorescentiebeeld van een melganzevoetplant (Chenopodium album) waarop 48 uur eerder op één van de bladeren een druppel van 3 μΐ herbicide oplossing is aangebracht. De herbicide wer-30 king is in het beeld zichtbaar in het lokaal oplichten van het blad. In Figuren @A en 2B staat op de horizontale as de tijd (in ms) uitgezet en staat op de verticale as de intensiteit van de chlorofylfluorescentie in arbitraire eenheden uitgezet. In Figuur 2A is te zien dat het verloop van de 35 chlorofylfluorescentie van een slecht functionerend foto-synthesesysteem nagenoeg vlak is. Een goed functionerend fotosynthesesysteem vertoont het verloop zoals is weergege- 19 ven in Figuur 2B. Het signaal neemt geleidelijk toe van af een lage waarde die een maat is voor Fstart voor de eerste puls naar een waarde die nagenoeg constant blijft, Fsat. In Figuur D is laat het QEP-beeld van de fotosyntheseactivi-5 teit zien dat is berekend met een computer voor iedere pixel van het beeld volgens formule (1) uit de twintig beelden van Figuur 2C. In Figuur 2D zijn de donkere gebieden in het beeld van de bladeren nog nauwelijks fotosynthe-tisch actief. De pixels hebben een waarde van QEP die onge-10 veer ligt tussen 0 en 0,2. De gezonde delen van de plant vertonen wel een normale waarde van QEP van de fotosynthe-seactiviteit. De pixels hebben een waarde die ligt tussen ongeveer tussen 0,5 en 0,85. Deze zijn te herkennen aan de lichte gebieden. Uit proeven is bekend bij welke drempel-15 waarden voor de QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit de bladeren dood gaan. Boven een zekere drempelwaarde van de QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit zijn die planton-derdelen nog gezond. Beneden een zekere drempelwaarde gaan die plantonderdelen dood. Uit deze proef bleek dat de drem-20 pelwaarde ongeveer 0,3 bedroeg. Voordeel van de onderhavige uitvinding is dat nu de hele plant in een korte tijd van circa 500 ms bij aanstralen met tien pulsen wordt gemeten en dus een goede uitspraak kan worden gedaan over de totale QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit van de hele plant. 25 Dit in tegenstelling tot de nu bekende methoden waarbij op een aantal plekken van de plant een spotmeting wordt uitgevoerd of slechts een klein gedeelte van de plant in beeld wordt gebracht, een langere meetijd nodig is van enkele seconden .
30
Voorbeeld 2
In dit voorbeeld wordt het effect van de ziekte septoria (Mycosphaerellaceae) op het chlorofylfluorescen-tiebeeld, het QEP-beeld en TR-beeld van de fotosyntheseac-35 tiviteit van vijf bladeren van gerst (Hordeum vulgare) beschreven. De fluorescentiebeelden werden gemeten met bovengenoemde voorkeursinrichting volgens figuur 1. Blad 2 en 4 20 zijn gezond, blad 1, 3 en 5 zijn aangetast door het patho-geen septoria. Figuur 3A en 3B tonen het resultaat van respectievelijk de eerste, Fstart, en laatste, Fsat, LED-puls van het chlorofylfluorescentiebeeld van vijf gerstbladeren.
5 Duidelijk is te zien dat het fluorescentiesignaal is toegenomen. Figuur 3C geeft het QEP-beeld van de fotosyntheseac-tiviteit dat is berekend met een computer voor iedere pixel van het beeld volgens formule 1 uit de twintig beelden van Figuur 3A en 3B. In Figuur 3C zijn de donkere gebieden in 10 het beeld van de bladeren nog nauwelijks fotosynthetisch actief. De pixels hebben een waarde van QEP die ongeveer ligt tussen 0 en 0,2. De gezonde delen van de plant vertonen wel een normale waarde van QEP van de fotosyntheseacti-viteit. De pixels hebben een waarde die ligt tussen onge-15 veer tussen 0,5 en 0,85. Deze zijn te herkennen aan de lichte gebieden. Uit proeven kan worden vastgesteld bij welke drempelwaarden voor de QEP-waarde van de fotosynthe-seactiviteit de bladeren dood gaan. Boven een zekere drempelwaarde van de QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit 20 zijn die plantonderdelen nog gezond. Beneden een zekere drempelwaarde gaan die plantonderdelen dood. Uit deze proef bleek dat de drempelwaarde ongeveer 0,3 bedroeg. Figuur 3D geeft het TR-beeld van de fotosyntheseactiviteit dat is berekend met een computer voor iedere pixel van het beeld 25 volgens formule 2 uit de twintig beelden van Figuur 3A en 3B. In Figuur 3D zijn de lichtgrijze gebieden in het beeld van de bladeren nog nauwelijks fotosynthetisch actief. De pixels hebben een waarde van TR die ongeveer ligt boven 100 ms. De gezonde delen van de plant zijn middelgrijs van in-30 tensiteit en vertonen wel een normale waarde van TR van de fotosyntheseactiviteit. De pixels hebben een waarde die ligt tussen ongeveer tussen 10 en 100 ms. De donkere gebieden in het beeld van de bladeren zijn nog nauwelijks foto-synthetisch actief. De pixels hebben een waarde van TR die 35 ongeveer ligt beneden 10 ms. Uit proeven is bekend bij welke drempelwaarden voor de TR-waarde van de fotosyntheseactiviteit de bladeren dood gaan. Binnen een bepaald traject 21 van de TR-waarde van de fotosyntheseactiviteit zijn die plantonderdelen nog gezond. Buiten dit traject gaan die plantonderdelen dood. Uit deze proef bleek dat de TR-waarde voor een gezonde de plant moet liggen in het traject van 5 ongeveer 10 - 100 ms.
Voorbeeld 3
Dit voorbeeld laat zien dat de meting in het licht kan worden uitgevoerd. Tevens laat dit voorbeeld zien dat 10 in het licht het effect van uitdroging goed gemeten kan worden op het QEP-beeld van de fotosyntheseactiviteit. De fluorescentiebeelden werden gemeten met bovengenoemde voorkeursinrichting volgens figuur 1. De metingen zijn uitgevoerd aan twee Kaaps vioolplantjes (Saintpaulia ionantha). 15 De linker plant in Figuur 4A en 4B ziet er op het oog nog goed uit, maar is aan het verdrogen. Het plantje heeft cir ca vijf dagen geen water gehad. Het rechter plantje heeft voldoende water gehad en ziet er goed uit. Voor Figuur 4A zijn de metingen in het donker uitgevoerd en voor Figuur 4B 20 in het licht bij een intensiteit van 90 pmol/m2.seconde. Het QEP-beeld van de fotosyntheseactiviteit is berekend met een computer voor iedere pixel van het beeld volgens formule 1 uit de twintig opgenomen beelden. In Figuur 4 zijn de donkere gebieden in het beeld van de bladeren nog nauwelijks 25 fotosynthetisch actief. De pixels hebben een waarde van QEP die ongeveer ligt tussen 0 en 0,2. De gezonde delen van de plant vertonen wel een normale waarde van QEP van de fotosyntheseactiviteit. De pixels hebben een waarde die ligt tussen ongeveer tussen 0,5 en 0,85. Deze zijn te herkennen 30 aan de lichte gebieden. Het QEP-beeld van beide planten van Figuur 4A laat niet veel stress zien. De lichtgrijze gebieden overheersen. Wordt dezelfde meting in het licht uitgevoerd, dan zijn voor de linker plant in Figuur 4B veel meer donkere dan lichtgrijze gebieden te zien. De rechter plant 35 laat nog wel veel lichtgrijze gebieden zien. Uit proeven is bekend bij welke drempelwaarden voor de QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit de bladeren een tekort aan water 22 hebben. Boven een zekere drempelwaarde van de QEP-waarde van de fotosyntheseactiviteit hebben die plantonderdelen nog voldoende water. Beneden een zekere drempelwaarde hebben de plantonderdelen een tekort aan water. Uit deze proef 5 bleek dat de drempelwaarde ongeveer 0,2 bedroeg. Voordeel van de onderhavige uitvinding is dat nu de het tekort aan water van een hele plant in een korte tijd van circa 500 ms wordt gemeten en in het licht. Dit in tegenstelling tot de nu bekende methoden waarbij metingen alleen in het donker 10 kunnen worden uitgevoerd en het effect van een tekort aan water niet gemeten kan worden.
Voorbeeld 4
In dit voorbeeld wordt het effect van de gezond-15 heid van Kaaps vioolplantje (Saintpaulia ionantha) op het chlorofylfluorescentiebeeld, het QEP-beeld en TR-beeld van de fotosyntheseactiviteit beschreven. De fluorescentiebeel-den werden gemeten met bovengenoemde voorkeursinrichting volgens figuur 1. Figuur 5A toont de twintig afzonderlijke 20 chlorofylfluorescentiebeelden. Gebieden die lichtgrijzer van intensiteit zijn, laten een verhoogde fluorescentie zien. Duidelijk is te zien dat het fluorescentiesignaal is toegenomen door de hogere intensiteit. Figuur 5B toont de gemiddelde fluorescentie-intensiteit van ieder afzonderlijk 25 beeld. Op de horizontale as staat de tijd (in ms) uitgezet en op de verticale as staat de intensiteit van de chloro-fylfluorescentie in arbitraire eenheden uitgezet. De curve toont de beste fit door de meetpunten. Figuur 5C geeft het QEP-beeld van de fotosyntheseactiviteit die is berekend met 30 een computer voor iedere pixel van het beeld volgens formule 1 uit de twintig beelden van Figuur 5A. In Figuur 3C hebben de donkere gebieden in het beeld van de bladeren een verlaagde fotosynthetische activiteit. De pixels hebben een waarde van QEP die ongeveer ligt rond de 0,4. De lichtere 35 gebieden van de plant vertonen een normale waarde van QEP van de fotosyntheseactiviteit. De pixels hebben een waarde dre ligt tussen ongeveer tussen 0,5 en 0,85. Figuur 5D
23 geeft het TR-beeld van de fotosyntheseactiviteit die is berekend met een computer voor iedere pixel van het beeld volgens formule 2 uit de twintig beelden van Figuur 5A. In Figuur 5D zijn de lichtgrijze gebieden in het beeld van de 5 bladeren minder fotosynthetisch actief. De pixels hebben een waarde van TR die ongeveer ligt tussen 50-100 ms. De donkergrij ze gebieden vertonen een normale waarde van TR van de fotosyntheseactiviteit. De pixels hebben een waarde die ligt tussen ongeveer tussen 10 en 50 ms. Uit proeven 10 kan worden vastgesteld bij welke drempelwaarden voor de TR-waarde van de fotosyntheseactiviteit de bladeren een normale waarde hebben. Binnen een bepaald traject voor de TR-waarde van de fotosyntheseactiviteit zijn die plantonderde-len nog gezond. Buiten dit traject zijn deze afwijkend en 15 vertonen deze delen van de plant stress. Uit deze proef bleek dat de TR-waarde voor een gezonde de plant moet liggen in het traject van ongeveer 10 - 100 ms.
Claims (18)
1. Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal door het bepalen van chlorofylfluo-rescentiebeelden van dat plantaardig materiaal, waarbij het plantaardig materiaal wordt bestraald met een bundel van 5 elektromagnetische straling die één of meer zodanige golflengten omvat, dat ten minste een deel van het aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij door de bundel van elektromagnetische straling het gehele plantaardig materiaal bestraald wordt, 10 de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende lichtpulsen zodanig dat ten minste de laatste lichtpuls het fotosynthe-sesysteem van het plantaardig materiaal in verzadiging brengt, en voor iedere lichtpuls de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij de 15 chlorofylovergang met een beeldvormende detector gemeten wordt ter verkrijging van de chlorofylfluorescentiebeelden.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een karakteristiek chlorofylfluorescentiebeeld dat informatie bevat over de kwantumefficiëntie van de fotosyntheseactiviteit 20 van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal, wordt berekend met de formule: QEP (i) = (Fsat(i)-Fstart(i))/Fsat(i)
25 Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i, Fstart = de fluorescentie gemeten over de eerste puls van pixel i, en waarbij de berekening wordt uitgevoerd voor iedere pixel i van de chlorofylfluorescentiebeelden
3. Werkwijze conclusie 1, waarbij een karakteristieke chlorofylfluorescentiebeeld dat informatie bevat over de 5 tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosyn-thesesysteem van het plantaardig materiaal, wordt berekend met de formule: F(t,i)=Fstart(i) + (Fsat(i)-Fstart(i))*(1-Exp(-t/TR(i))) 10 Fsat(i) = de intensiteit van de fluorescentie die wordt verkregen als de fotosynthese na een reeks van pulsen verzadigd is van pixel i, Fstart (i) = de fluorescentie gemeten over de eerste puls 15 van pixel i, F(t) = het verloop van de fluorescentie in de tijd, en t = tijd waarbij de berekening wordt uitgevoerd voor iedere pixel i van de chlorofylfluorescentiebeelden.
4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de voor het bestralen van het plantaardig materiaal gebruikte elektromagnetische straling een golflengte heeft tussen 200 en 750 nm.
5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, 25 waarbij de voor het bestralen van het plantaardig materiaal gebruikte elektromagnetische straling wordt opgewekt door een lamp, laser of led-lamp.
6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de voor het bestralen van het plantaardig materiaal 30 gebruikte elektromagnetische straling een intensiteit, uitgedrukt in hoeveelheid fotonen, heeft van minimaal 500 pmol/m2. seconde, een pulsduur van circa 3 milliseconde en een pauze tussen de pulsen van circa 27 milliseconde.
7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, 35 waarbij de van het plantaardig materiaal afkomstige fluo- rescentiestraling wordt gemeten tussen 600 en 800 nm.
8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de van het plantaardig materiaal afkomstige fluo-rescentiestraling wordt gemeten met een elektronische camera bestaande uit een videocamera, CCD-camera, line scan ca- 5 mera of een aantal fotodiodes of photomultipliers.
9. Inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal met de werkwijze volgens een van de conclusies 1-8, omvattende een lichtbron voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bundel van 10 elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, middelen voor 15 het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chlorofylfluorescentiebeelden en middelen voor het verwerken van de chlorofylfluorescentiebeelden ter verkrijging van de karakteristieke chlorofylfluorescen-20 tiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal.
10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij de lichtbron voor het bestralen van het plantaardig materiaal be- 25 staat LED's, de middelen voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling bestaan uit een camera en de middelen voor het verwerken van de fluorescentiebeelden bestaan uit een computer voorzien van een programma voor het verwerken van de van de camera 30 afkomstige chlorofylfluorescentiebeelden en het daaruit berekenen van de karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fo-tosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal.
11. Werkwijze voor het scheiden van plantaardig mate riaal bestaande uit afzonderlijke componenten in meerdere fracties elk met een verschillende kwaliteit, waarbij voor elke component een karakteristiek chlorofylfluorescentie-beeld wordt bepaald met de werkwijze volgens een van de conclusies 1 - 8 of de inrichting volgens conclusie 9 of 10 en de fracties van componenten met de QEP-waarde en/of de 5 TR-waarde in één hetzelfde vooraf bepaalde traject worden verzameld.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het plantaardig materiaal bestaat uit planten, snijbloemen, bladma-teriaal, fruit, vruchten, bessen, groenten, bloemen, bloe- 10 morganen, wortels, weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij elke afzonderlijke component bestaat uit afzonderlijke planten, snijbloemen, bladmateriaal, fruit, vruchten, bessen, groen- 15 ten, bloemen, bloemorganen, wortels, weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten.
14. Inrichting voor het scheiden van plantaardig materiaal met de werkwijze volgens een van de conclusies 11 -13, omvattende een toevoergedeelte voor het plantaardig ma- 20 teriaal, een gedeelte voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bundel van elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de stra-25 ling wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, een gedeelte voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescen-tiestraling behorende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chlorofylfluorescentiebeelden, een gedeelte voor het 30 verwerken van de chlorofylfluorescentiebeelden ter verkrijging van de karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en/of de tijdrespons van de fo-tosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal en een scheidingsgedeelte dat werkt 35 op basis van één of een combinatie van beide karakteristieke chlorofylfluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit.
15. Werkwijze voor het classificeren van plantaardig materiaal bestaande uit afzonderlijke componenten in meerdere fracties elk met een verschillende kwaliteit, waarbij voor elke component een karakteristiek chlorofylfluorescen-5 tie wordt bepaald met de werkwijze volgens een van de conclusies 1 - 8 of de inrichting volgens conclusie 9 of 10 en de fracties van componenten met de QEP-waarde en/of de TR-waarde in hetzelfde vooraf bepaalde traject worden verzameld.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij het plant aardig materiaal bestaat uit planten, snijbloemen, bladma-teriaal, fruit, vruchten, bessen, groenten, bloemen, bloe-morganen, wortels, weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij elke af zonderlijke component bestaat uit afzonderlijke planten, snijbloemen, bladmateriaal, fruit, vruchten, bessen, groenten, bloemen, bloemorganen, wortels, weefselkweek, zaden, bollen, algen, mossen en knollen van planten.
18. Inrichting voor het classificeren van plantaardig materiaal met de werkwijze volgens een van de conclusies 15 - 17, omvattende een bewegende constructie voor het lokaliseren van het plantaardig materiaal, een gedeelte voor het bestralen van het gehele plantaardig materiaal met een bun-25 del van elektromagnetische straling die een of meer zodanige golflengten omvat dat ten minste een deel van het in het plantaardig materiaal aanwezige chlorofyl door ten minste een deel van de straling wordt aangeslagen, waarbij de bundel bestaat uit meerdere opeenvolgende pulsen, een 30 gedeelte voor het meten van de van het plantaardig materiaal afkomstige fluorescentiestraling behorende bij elke puls ter verkrijging van een reeks chlorofylfluorescentie-beelden, een gedeelte voor het verwerken van de chlorofyl-fluorescentiebeelden ter verkrijging van de karakteristieke 35 chlorofylfluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en/of de tijdrespons van de fotosyntheseactiviteit van het fotosynthesesysteem van het plantaardig materiaal en een classificatiegedeelte dat werkt op basis van één of een combinatie van beide karakteristieke chlorofyl-fluorescentiebeelden van de kwantumefficiëntie en de tijd-respons van de fotosyntheseactiviteit. 5
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1036677A NL1036677C2 (nl) | 2009-03-06 | 2009-03-06 | Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. |
| PCT/NL2010/050105 WO2010101460A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | Method and device for determining plant material quality using images containing information about the quantum efficiency and the time response of the photosynthtic system |
| BRPI1013365A BRPI1013365A2 (pt) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | método e dispositivo para a determinação de qualidade de material de planta usando imagens contendo uma informação sobre a eficiência quantum e a resposta de tempo do sistema fotossintético |
| US13/203,868 US20120018356A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | Title of invention method and device for determining plant material quality using images containing information about the quantum efficiency and the time response of the photosynthtic system |
| EP10707143A EP2404161A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | Method and device for determining plant material quality using images containing information about the quantum efficiency and the time response of the photosynthtic system |
| AU2010220938A AU2010220938A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | Method and device for determining plant material quality using images containing information about the quantum efficiency and the time response of the photosynthtic system |
| CA2754326A CA2754326A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-03-03 | Method and device for determining plant material quality using images containing information about the quantum efficiency and the time response of the photosynthetic system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1036677A NL1036677C2 (nl) | 2009-03-06 | 2009-03-06 | Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. |
| NL1036677 | 2009-03-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1036677C2 true NL1036677C2 (nl) | 2010-09-07 |
Family
ID=41055444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1036677A NL1036677C2 (nl) | 2009-03-06 | 2009-03-06 | Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120018356A1 (nl) |
| EP (1) | EP2404161A1 (nl) |
| AU (1) | AU2010220938A1 (nl) |
| BR (1) | BRPI1013365A2 (nl) |
| CA (1) | CA2754326A1 (nl) |
| NL (1) | NL1036677C2 (nl) |
| WO (1) | WO2010101460A1 (nl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108739979A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-11-06 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 光合保鲜灯以及装置 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011101800A1 (en) * | 2010-02-17 | 2011-08-25 | Alon Atsmon | Automatic method and system for visual analysis of object against preset |
| CN102288591B (zh) * | 2011-08-31 | 2013-11-06 | 上海泽泉科技有限公司 | 远程无线监测植物叶绿素荧光的*** |
| EP2941260A4 (en) | 2012-12-27 | 2016-08-31 | Israel State | ANTINEUROINFLAMMATORY, ANTIOXIDATIVE AND PROTECTIVE EFFECT OF PI INFUSION |
| PT107052B (pt) * | 2013-07-09 | 2015-10-05 | Univ Aveiro | Sistema e método de medição da resposta da fluorescência da clorofila a a variações da intensidade ou qualidade da luz |
| EP2887053A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-24 | Basf Se | Determination of a fungal infection of a plant by chlorophyll fluorescence induced by different excitation wavelengths |
| GB201405223D0 (en) * | 2014-03-24 | 2014-05-07 | Inst Of Food Res | Spectroscopy method and system |
| US10408740B2 (en) | 2014-06-15 | 2019-09-10 | The State Of Israel, Ministry Of Agriculture & Rural Development Agricultural Research Organization | Method for huanglongbing (HLB) detection |
| CN104677920B (zh) * | 2015-02-09 | 2017-04-05 | 浙江大学 | 一种基于果面局部灰度突变的水果表面虫眼检测标记方法 |
| US9606059B2 (en) * | 2015-02-20 | 2017-03-28 | Phytosynthetix Llc | Phase synchronizing pulse amplitude modulation fluorometer |
| WO2016176612A1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-11-03 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Methods for estimating photosynthetic characteristics in plant canopies and systems and apparatus related thereto |
| CN106546568B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-04-16 | 浙江大学 | 一种获取植物三维叶绿素荧光图像信息的方法及装置 |
| IT201700087756A1 (it) * | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Univ Degli Studi Di Palermo | Dispositivo per il monitoraggio di superfici vegetali |
| CN108593611B (zh) * | 2018-04-25 | 2020-10-02 | 南京大学 | 一种植被叶绿素荧光的双通道自动观测方法 |
| IT201900001891A1 (it) * | 2019-02-11 | 2020-08-11 | Univ Degli Studi Di Palermo | Metodo per il monitoraggio di superfici vegetali |
| DE112020001660T5 (de) * | 2019-03-29 | 2021-12-16 | Electronic Theatre Controls, Inc. | Systeme, geräte und verfahren für die zeitsteuerung vonleistungsimpulsen für einen beleuchtungskörper |
| CN110064601B (zh) * | 2019-05-23 | 2023-07-18 | 仲恺农业工程学院 | 一种蔬菜嫁接用苗检测分级***和分级方法 |
| CN110470565A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-19 | 江苏农林职业技术学院 | 一种测定多花梾木耐旱能力的方法 |
| DE102019131650A1 (de) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zum Ermitteln und Optimieren des Gehalts von wenigstens einem Pflanzeninhaltsstoff von wenigstens einem Teil einer Pflanze |
| CN112452803B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-09-07 | 华南农业大学 | 蝴蝶兰分级设备及方法 |
| US20240036034A1 (en) * | 2020-12-17 | 2024-02-01 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for screening of a chemical substance |
| CN113916851B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-04-25 | 中国科学院植物研究所 | 一种基于叶绿素荧光信号的显微分选方法 |
| CN114002194B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-07-21 | 安徽袁粮水稻产业有限公司 | 一种改良型水稻植株光合能力的鉴定方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942303A (en) * | 1989-01-31 | 1990-07-17 | Associated Universities, Inc. | Computer controlled fluorometer device and method of operating same |
| NL9101639A (nl) * | 1991-09-27 | 1992-01-02 | Ears Ingenieursbureau Voor Env | Werkwijze en meetinrichting voor het bepalen van het quantum-rendement van de fotosynthese. |
| DE4427438A1 (de) * | 1994-08-03 | 1996-02-15 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Verfahren zur Charakterisierung des Photosynthesesystems von Pflanzen |
| US5854063A (en) * | 1996-01-16 | 1998-12-29 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Method and apparatus for spectrophotometric observation of plants |
| US6121053A (en) * | 1997-12-10 | 2000-09-19 | Brookhaven Science Associates | Multiple protocol fluorometer and method |
| DE19910436A1 (de) * | 1999-03-10 | 2000-10-12 | Ulrich Schreiber | Zweikanal-Chlorophyllfluorometer für Toxizität - Biotests |
| EP1563282B1 (en) * | 2002-10-31 | 2006-07-05 | Plant Research International B.V. | A method and a device for making images of the quantum efficiency of the photosynthetic system with the purpose of determining the quality of plant material and a method for classifying and sorting plant material |
| US7301158B1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-11-27 | Turner Designs, Inc. | Method and apparatus for measuring active fluorescence |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4804849A (en) * | 1987-01-16 | 1989-02-14 | Biospherical Instruments Inc. | Method and apparatus for determining concentrations of chlorophyll and the rate of primary production in water |
| US5426306A (en) * | 1993-10-21 | 1995-06-20 | Associated Universities, Inc. | Fast repetition rate (FRR) fluorometer and method for measuring fluorescence and photosynthetic parameters |
| US7112806B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-09-26 | Robert Lussier | Bio-imaging and information system for scanning, detecting, diagnosing and optimizing plant health |
| US8481974B1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-07-09 | Sandia Corporation | Apparatus and method for measuring single cell and sub-cellular photosynthetic efficiency |
-
2009
- 2009-03-06 NL NL1036677A patent/NL1036677C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-03-03 AU AU2010220938A patent/AU2010220938A1/en not_active Abandoned
- 2010-03-03 CA CA2754326A patent/CA2754326A1/en not_active Abandoned
- 2010-03-03 BR BRPI1013365A patent/BRPI1013365A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-03-03 WO PCT/NL2010/050105 patent/WO2010101460A1/en active Application Filing
- 2010-03-03 EP EP10707143A patent/EP2404161A1/en not_active Withdrawn
- 2010-03-03 US US13/203,868 patent/US20120018356A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942303A (en) * | 1989-01-31 | 1990-07-17 | Associated Universities, Inc. | Computer controlled fluorometer device and method of operating same |
| NL9101639A (nl) * | 1991-09-27 | 1992-01-02 | Ears Ingenieursbureau Voor Env | Werkwijze en meetinrichting voor het bepalen van het quantum-rendement van de fotosynthese. |
| DE4427438A1 (de) * | 1994-08-03 | 1996-02-15 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Verfahren zur Charakterisierung des Photosynthesesystems von Pflanzen |
| US5854063A (en) * | 1996-01-16 | 1998-12-29 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Method and apparatus for spectrophotometric observation of plants |
| US6121053A (en) * | 1997-12-10 | 2000-09-19 | Brookhaven Science Associates | Multiple protocol fluorometer and method |
| DE19910436A1 (de) * | 1999-03-10 | 2000-10-12 | Ulrich Schreiber | Zweikanal-Chlorophyllfluorometer für Toxizität - Biotests |
| EP1563282B1 (en) * | 2002-10-31 | 2006-07-05 | Plant Research International B.V. | A method and a device for making images of the quantum efficiency of the photosynthetic system with the purpose of determining the quality of plant material and a method for classifying and sorting plant material |
| US7301158B1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-11-27 | Turner Designs, Inc. | Method and apparatus for measuring active fluorescence |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LADISLAV NEDBAL; JULIE SOUKUPOVÁ; DAVID KAFTAN; JOHN WHITMARSH; MARTIN TRTÍLEK: "Kinetic imaging of chlorophyll fluorescence using modulated light", PHOTOSYNTHESIS RESEARCH ; OFFICIAL JOURNAL OF THE INTERNATIONAL SOCIETY OF PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 66, no. 1-2, 1 November 2000 (2000-11-01), pages 3 - 12, XP019263528, ISSN: 1573-5079 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108739979A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-11-06 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 光合保鲜灯以及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120018356A1 (en) | 2012-01-26 |
| WO2010101460A1 (en) | 2010-09-10 |
| BRPI1013365A2 (pt) | 2017-05-16 |
| EP2404161A1 (en) | 2012-01-11 |
| CA2754326A1 (en) | 2010-09-10 |
| AU2010220938A1 (en) | 2011-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1036677C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. | |
| NL1021800C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden van de kwantumefficientie van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal. | |
| EP0898701B1 (en) | A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds | |
| JP2006504956A5 (nl) | ||
| Su et al. | Fluorescence imaging for rapid monitoring of translocation behaviour of systemic markers in snap beans for automated crop/weed discrimination | |
| NL1009006C2 (nl) | Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden. | |
| KR20200049369A (ko) | 식물 생육 장치 및 그 제어 방법 | |
| CN114007411A (zh) | 具有LiDAR感测的园艺照明设备 | |
| WO2000002036A1 (en) | Method for determining the quality of fruit and berries and apparatus for sorting fruit and berries | |
| NL1021476C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het sorteren van plantaardig materiaal. | |
| JP2008064681A (ja) | 受粉蕾の検出方法及び装置 | |
| Su et al. | Computer vision technology for identification of snap bean crops using systemic Rhodamine B | |
| RU2001113723A (ru) | Система детектирования флуоресценции для определения значимых параметров растительности | |
| Spáčilová et al. | Potential of chlorophyll fluorescence and VIS/NIR spectroscopy measurement use for the detection of nitrogen content and disease infection of apple leaves | |
| GB2613633A (en) | Method and system for automated indoor vertical cultivation of plants | |
| Pfenning et al. | Use of reflectance measurements to determine the N demand of broccoli plants (Brassica oleracea convar. botrytis var. italica) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC | Change of name(s) of proprietor(s) |
Owner name: STICHTING WAGENINGEN RESEARCH; NL Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF OWNER(S) NAME; FORMER OWNER NAME: STICHTING DIENST LANDBOUWKUNDIG ONDERZOEK Effective date: 20170120 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20230401 |