杨 宁，王 盼，张荣标，徐佩锋，孙 俊，毛罕平



基于富集微流控芯片的稻曲病菌孢子光电检测方法

杨 宁1,2，王 盼1，张荣标1※，徐佩锋1，孙 俊1，毛罕平2

（1. 江苏大学电气信息工程学院，镇江 212013； 2. 江苏大学农业工程研究院，镇江 212013）

针对当前水稻真菌病害发病时间短、传播速度快，缺乏有效早期预警技术的难点，提出一种基于微流控芯片的空气流中水稻真菌病害光电检测方法。该文根据微尺度下孢子富集动力学特征设计了病害孢子高效富集微流控芯片，并结合光电检测系统进行病害孢子的检测。试验根据空气动力学原理以及孢子富集量的大小对微流控芯片通道尺寸进行设置。根据光检测原理和不同浓度孢子在富集区形成的光衰减特性，筛选具有高灵敏度特性的检测光强。在以检测光谱的灵敏度性能为目标并综合考虑线性度的基础上，优选检测波长。以水稻稻曲病菌孢子为检测对象，进行了自动化微流控富集和光电检测试验。试验结果表明：在光源光强1.1×104cd，波长为650 nm时，利用所述检测方法针对水稻稻曲病菌孢子检测结果（相比与镜检值）误差小于17.5%，根据检测结果建立相关系数为0.992 9的检测模型，具有较好的线性度及可靠性。研究结果为便携式作物病害检测装备的研发提供理论基础。

病害；灵敏度分析；模型；微流控芯片；真菌；光电检测

0 引 言

稻曲病等作物真菌病害因其传播速度快、危害大等问题已成为农业工程领域面临的世界性难题[1-2]。而目前，传统的解决方式仍主要为粗放、盲目的喷洒农药，由此造成的农药残留污染对人体健康造成了极大的危害[3-6]。……