验证高光谱检测农药残留的可行性-数据采集

在农业生产与农产品质量安全领域，农药残留检测至关重要。为更精准、高效地开展相关检测，本次进行了户外绿植植物测试农药残留的技术实践，通过搭建特定装置与规范操作流程，探索植物在户外环境下对农药残留的反应及检测方法。

一、前期准备

（一）农药选择与调配

• 选择农药：22%噻虫 ·高氯氟、40%戊唑 ·咪鲜胺

• 调配工具：1000ml大量杯1个（量水）、20ml小量杯2个（量农药）、2L喷壶4个

• 农药浓度调配：

       ① 22%噻虫 ·高氯氟

            初始浓度调试比例：农药/水=7 /5000 ==>比例转换：农药2.5ml：水1785ml。

                农药调试配比兑好后倒入第一个喷壶（喷壶外贴好浓度标签），摇晃1分钟充分摇匀。

            低浓度调试比例（原始浓度一半）：取摇匀的初始浓度农药500ml倒入第二个喷壶，再量取500ml清水倒入第二个喷壶，充分摇匀，贴好浓度标签。

       ② 40%戊唑 ·咪鲜胺

            初始浓度调试比例：农药/水 = 35 /5000 ==>比例转换：农药10ml：水1428ml。

                农药调试配比兑好后倒入第三个喷壶（喷壶外贴好浓度标签），摇晃1分钟充分摇匀。

            低浓度调试比例（原始浓度一半）：取摇匀的初始浓度农药500ml倒入第四个喷壶，再量取500ml清水倒入第四个喷壶，充分摇匀，贴好浓度标签。

        ③ 另外准备第五个喷壶放清水；

        调配好的农药图示：

调配过程简图

调配好的农药

（二）场地选择

        挑选一处光照充足、通风良好且地面平整的户外区域，如本次选择的开阔平台（实验场地为楼顶），能为植物生长及测试提供稳定光照且接近自然的环境。

（三）材料与设备准备

1. 植物材料：选取长势良好、叶片饱满且无病虫害的绿萝植株若干5盆，绿萝作为常见室内外植物，对环境适应性较强，适合作为测试对象；

2. 检测仪器：高光谱相机-用于采集获取植物的光谱数据；计算机-数据采集与处理，便于对检测数据进行分析与存储。

3. 辅助工具：三脚架、测样平台等用于摆放植物及相关检测设备，确保测试过程中植物位置稳定，便于仪器检测。

   
   

二、装置搭建

（一）放样平台

    使用稳定的可移动平台搭建植物放样平台。将绿萝盆栽放置于轨道上的托盘，采集时稳定拖动绿植移动；

（二）检测设备布局

    使用三脚架固定好高光谱相机，通过调试，将相机镜头指向合适的位置，确保可以最大面积扫描到植物盆栽；

    计算机等设备放置阴凉处，保证电脑可以正常运行；

（三）辅助配件

    镜头盖：暗电流校准使用

    漫反射校准板：反射率校准使用

    配置好的农药；

三、实验操作流程

（一）数据采集模式

（二）预处理

    1、暗电流与反射率校准：

        相机采集反射板数据，调整阈值，使信号量达到90%左右，避免数据过曝；

        将绿萝放置于平台，采集绿萝，调整镜头焦距使图像最清晰；

        做暗电流与反射率校准，得到反射率数据；

    2、将绿萝放在移动平台，转动绿萝方向，使其叶片受光面积最大；

（三）农药喷施

    使用高压喷壶，按照实验设计的农药浓度与剂量，均匀喷施于绿萝叶片表面。喷施过程中，注意保持喷壶与叶片的距离一致，确保每片叶片受药均匀，并按照测试要求方式多次喷洒，以保证实验的重复性与准确性。

（四）数据采集与保存

    数据保存时名称按照当下状态备注好进行保存，方便后续做数据对比

五、结论与展望

本次户外搭建绿植植物测试农药残留的技术实践，成功建立了一套较为完善的户外测试体系。通过对绿萝的农药残留测试，获取了农药在户外环境下的残留动态变化数据，为农业生产中农药的合理使用及农产品质量安全监管提供了技术参考。

未来，可进一步优化装置搭建，引入更多先进的传感器技术，实现对光照、温度、湿度等环境因素的实时监测与精准控制；同时，扩大测试植物种类与农药种类，使测试结果更具普适性，为农业领域的农药残留研究与应用提供更有力的技术支持。