新型拉曼光谱传感器在农业领域的贡献

农业生产是国民经济和社会发展的基础，不仅是人类温饱和生存的基础，也是各个领域工业生产的重要前提。中国是世界农业的发源地之一，也是农业大国。农业历史悠久，农业资源和农产品种类丰富。长期以来，农业生产为中国社会经济发展做出了巨大贡献。

在科技进步的基础上，农业的发展，从刀耕的原始农业到畜力、传统的人力农业，再到机械化、规模化的现代农业，我国的农业生产方式也发生了许多变化。近几年来，随着科技的飞速发展，无人驾驶飞机、机器人、计算机和传感器等新技术在农业生产中得到了广泛的应用，生产质量和效率都有了很大的提高，精确农业也随之产生。

精确农业，又称精确农业或精细农业，是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。通过高科技与现代农业技术的结合，精确的时机、定位和定量控制农业资源和作物，持续保持高质量、高产量、低功耗和环保的精确农业技术主要包括信息获取、信息管理、决策和变量工作。信息获取是指准确、连续、及时地获取作物、土壤和气象的状况和变化，确定适合作物生长发育的环境条件。

营养物质作为作物的内在指标，与作物的生长状况和产量密切相关，如氮、磷、钾、锌等营养物质的缺乏可能导致作物的异常生长。所以，在精确的农业中，快速、无损、准确地获取作物的营养生理信息，对于农业生产、决策、作物生长状况的检测具有重要意义。对植物性营养物质的检测需要专业的检测仪器和设备，以光谱和图像信息为基础，获取传感器、便携式仪器、农田在线监测仪器和设备，能有效、快速地检测作物的生理信息。

近日，新加坡麻省理工大学研究技术联盟(SMART)的小组发现，如果将单色激光照射到样品(叶片)上，样品中的分子就会振动，用独特的方法散射散射光，通过分析这种散射光，可以确定样品这种设备的主要优点是被运送到农田，可以实时快速地检测到植物叶片的营养成分。

该传感器除能检测植物的营养生理指标外，还能通过测量其它代谢物的含量来识别其它问题，如避阴综合征等。研究者们说，如果该设备能够普及到更多种类的作物，就有助于增加作物的产量，减少肥料的使用，从而减少环境污染。

在分析检测领域，拉曼光谱设备的重要性不言而喻。拉曼光谱分析法以其简单、快捷、灵敏、可重复等优点，已成为一种成熟的非接触式无损检测技术，广泛应用于环境、食品、文物保护等领域。相信随着我国拉曼光谱仪行业的快速发展，各种新型拉曼光谱设备将陆续出现，有效推动精准农业等行业的显著进步。