لدراسة العلاقة بين تغير محتوى ثاني أكسيد الكربون (CO₂) أثناء عملية التنفس في البذور وحيوية البذور، تم تصميم نظام كشف ضوئي صوتي لثاني أكسيد الكربون (CO₂) استنادًا إلى خزان صوتي هيمهولتز التفاضلي، وتم تقييم أداء النظام من خلال قياس معدل إنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في بذور الأرز السيشاني ذات الحيوية المختلفة. تم تصميم وحدة معالجة الإشارة باستخدام لوحة تطوير متكاملة بوابة منطقية قابلة للبرمجة في الموقع (FPGA) للتحكم الدقيق في تيار الليزر المحرك واستقبال الإشارة الصوتية، ومن خلال تحسين معلمات النظام مثل التردد التعديلي، وعمق تعديل الليزر، والضغط العمل، تمكن النظام من الحصول على حد كشف منخفض يبلغ 0.6 جزء في المليون في وقت التكامل 1089 ثانية. بناءً على المواصفة الوطنية GB/T 3543.1، تم اختيار 30 جرام من بذور الأرز السيشاني لإجراء تجربة الانبات، وتم تناسب الانبات مع تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) الذي تم قياسه في تجربة الكشف الصوتي. أظهرت النتائج أن معدل التنفس لبذور الأرز السيشاني يتناسب مع حيوية البذور بشكل مباشر، وبلغت درجة الارتباط بينهما 0.979، مما يوفر أساسًا لاستخدام تقنية الكشف الصوتي الضوئي لتحديد مستوى حيوية بذور الأرز كمرجع.

تقنية الكشف الصوتي الضوئي; اختبار حيوية البذور; حوض صوتي هيمهولتز; ثاني أكسيد الكربون