Para estudar a relação entre a variação do teor de dióxido de carbono (CO₂) durante o processo de respiração das sementes e a vitalidade das sementes, foi projetado um sistema sensor fotoacústico de CO₂ baseado em uma célula fotoacústica diferencial de Helmholtz, e o desempenho do sistema foi avaliado medindo a taxa de produção de CO₂ das sementes de arroz japonica do sul com diferentes níveis de vitalidade. Foi projetado de forma autônoma um módulo de processamento de sinal baseado em placa de desenvolvimento FPGA (Field Programmable Gate Array), alcançando controle preciso da corrente de acionamento do laser e demodulação do sinal fotoacústico. Otimizando os parâmetros do sistema, como frequência de modulação, profundidade de modulação do laser e pressão de trabalho, o sistema sensor obteve um limite mínimo de detecção de 0,6×10^-6 durante um tempo de integração de 1089 s. De acordo com o padrão nacional GB/T 3543.1, foram selecionadas 30 g de sementes de arroz japonica do sul para o experimento de germinação, e foi realizado um ajuste linear com a concentração evolutiva de CO₂ medida no experimento fotoacústico. Os resultados mostram que a taxa de respiração das sementes de arroz japonica do sul é proporcional à vitalidade das sementes, com uma correlação de 0,979, proporcionando uma referência para o uso da espectroscopia fotoacústica na determinação do nível de vitalidade das sementes de arroz.

Tecnologia de espectroscopia fotoacústica;Detecção da vitalidade das sementes;Célula fotoacústica de Helmholtz;Dióxido de carbono