一種棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，包括以下步驟：根據(jù)代表性采集待測(cè)定棗樹冠層葉片，將葉片放于烘箱中殺青烘干后，研磨過100目篩。利用近紅外光譜儀采集棗葉研磨樣品的光譜數(shù)據(jù)。光譜數(shù)據(jù)經(jīng)基線校正后做平滑處理。分別提取樣品的吸光度。將各樣品的吸光度代入檢測(cè)模型，計(jì)算得到棗樹冠層的錳含量。本發(fā)明具有無污染、操作簡便、快速精確的特點(diǎn)，適合推廣應(yīng)用。
【專利說明】
-種専樹冠層猛含量的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于植物培育工程技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種儘含量的檢測(cè)方法，具體地說，設(shè)及 一種要樹冠層儘含量的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 儘是要樹生長必不可少的營養(yǎng)元素，快速獲取儘信息是監(jiān)測(cè)要樹生長發(fā)育及品質(zhì) 保證的前提?，F(xiàn)有技術(shù)中要樹冠層巧含量的檢測(cè)方法需要配制化學(xué)試劑，測(cè)定過程中化學(xué) 尾液排放對(duì)環(huán)境造成污染和對(duì)人體造成傷害，而且存在操作步驟繁瑣，檢測(cè)時(shí)間長的缺陷。 目前急需一種無污染、操作簡便、快速精確的要樹冠層儘含量的檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種無污染、操作簡便、快速精確 的要樹冠層儘含量的檢測(cè)方法，該方法實(shí)現(xiàn)了要樹冠層儘含量的快速準(zhǔn)確檢測(cè)，不需要配 制任何化學(xué)試劑，避免了測(cè)定過程中化學(xué)尾液排放對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體的傷害，同時(shí)也 大大簡化了操作步驟，縮短了檢測(cè)時(shí)間，能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大面積要園短時(shí)間內(nèi)要求獲取 冠層儘含量數(shù)據(jù)的需求，為要樹田間管理中儘的精準(zhǔn)施用提供了快速獲取施肥量依據(jù)的手 段。
[0004] 其技術(shù)方案如下：
[0005] -種要樹冠層儘含量的檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0006] (1)采集待測(cè)定儘含量要樹冠層的葉片，裝于編號(hào)的紙質(zhì)信封內(nèi)。
[0007] (2)對(duì)樣品進(jìn)行沖洗后，殺青烘干。
[000引（3)研磨過篩，裝于樣袋內(nèi)。
[0009] (4)用近紅外光譜儀測(cè)定樣品吸光度。
[0010] (5)對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正和平滑處理。
[0011] (6)提取各樣品在波數(shù) 4130.775、6749.633、6792.06、6795.917、6799.773、 6803.63、6819.058、6822.915、6857.627、6861.484、6865.341、6869.198、6873.055、 6876.912、6880.769、6884.626、6888.483、6923.195、6927.052、6930.909'6934.766、 6938.623、6942.48、6946.337、6950.194、6957.908、6973.335、6977.192、6981.049、 6984.906、6988.763、6992.62、6996.477、7000.334、7004.191、7308.889、7440.024、 7443.881、7497.878、7501.735、7505.592、7517.163、9129.361、9133.218、9387.775、 9391.633cm-i 的吸光度。
[0012] (7)將各波數(shù)的吸光度值代入要樹冠層儘含量檢測(cè)模型：
[0013] 7 = -0.0506+0.6966982x1-51.53961x2 巧.067605x3+30.03444x4+32.61036x5+ 9.048948x6巧 0.93617x7+22.49618x8-15.85952x9-2.812272x10-2.336486x1 ^15.28067x12- 11.5837x13-10.21183x14-16.17481x15-18.89252x16-21.76718x1^4.380602x18+3.0373x19- 1.631123x20+20.24516x21+23.09162x22+5.86936x23-1.412536x24+13.94756x25-10.13427x26 +3.814411x27-4.677543x28+8.645446x29+8.624619x3〇-〇 . 2701266x31-7.749272x32- 10.77078x33-6.269518x34+3.088822x35+2.387544x36+23.77513x37+21.62175x38- 3.452066x39-7.632906x40-10.21808x41-29.61866x42 + 14.43646x43 + 20.04975x44- 11.31772x45-17.52046x46
[0014] 其中，y為要樹冠層儘含量，單位為mg/g，Xl、X2、X3、X4、M、X6、X7、X8、X9、X10、Xll、X12、 Xl3、Xl4、X]_5、Xl6、Xl7、Xl8、Xl9、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28、X29、X30、X31、X32、X33、X34、X35、 X36、X37、X38、X39、X40、X41、X42、X43、X44、X45、X46分別為要樹冠層樣品在波數(shù)4130.775、 6749.633、6792.06、6795.917、6799.773、6803.63、6819.058、6822.915、6857.627、 6861.484、6865.341、6869.198、6873.055、6876.912、6880.769、6884.626、6888.483、 6923.195、6927.052、6930.909、6934.766、6938.623、6942.48、6946.337、6950.194、 6957.908、6973.335、6977.192、6981.049、6984.906、6988.763、6992.62、6996.477、 7000.334、7004.191、7308.889、7440.024、7443.881、7497.878、7501.735、7505.592、 7517.163、9129.361、9133.218、9387.775、9391.633cm-i 的吸光度。
[0015] 優(yōu)選地，步驟(1)所述的采集待測(cè)定儘含量要樹冠層的葉片，所采集的要樹葉片須 具有代表性，采集時(shí)需采集冠層上、中、下部位葉片各10片，每個(gè)冠層采集30片葉片。
[0016] 優(yōu)選地，步驟(2)所述的對(duì)樣品進(jìn)行沖洗，需先用自來水沖洗掉葉片滯留的降塵后 再用蒸饋水沖洗1~2遍。
[0017] 優(yōu)選地，步驟(2)所述的殺青烘干具體為:先在105攝氏度殺青30分鐘，再于80攝氏 度條件下烘干至恒重。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（3)所述的研磨過篩具體為：樣品烘干稍冷后立即用瓷研鉢進(jìn)行研 磨，研磨的程度為所有樣品均能通過100目篩。
[0019] 優(yōu)選地，步驟(3)所述的樣袋需為拉口密封袋，W防樣品吸潮。
[0020] 優(yōu)選地，步驟(5)所述的平滑處理具體為Savitzky-Golay，平滑窗口為5。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為：
[0022] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了要樹冠層儘含量的快速準(zhǔn)確檢測(cè)，不需要配制任何化學(xué)試劑，避免 了測(cè)定過程中化學(xué)尾液排放對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體的傷害，同時(shí)也大大簡化了操作步驟， 縮短了檢測(cè)時(shí)間，能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大面積要園短時(shí)間內(nèi)要求獲取冠層儘含量數(shù)據(jù)的需 求，為要樹田間管理中儘的精準(zhǔn)施用提供了快速獲取施肥量依據(jù)的手段。該方法具有無污 染、操作簡便、快速精確的特點(diǎn)，適合推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0023] 圖1為要樹冠層儘含量實(shí)測(cè)值與檢測(cè)值擬合度。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0025] -種要樹冠層儘含量的檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0026] (1)采集待測(cè)定儘含量要樹冠層葉片，每個(gè)冠層采集上、中、下3個(gè)層次的葉片各- 10片，每個(gè)冠層共采集30片要樹葉片，采集好的葉片放于編號(hào)的紙質(zhì)信封袋內(nèi)。本實(shí)例共采 集了新疆阿拉爾市不同團(tuán)場要園的90個(gè)冠層樣本。
[0027] (2)將采集好的要樹冠層樣品與實(shí)驗(yàn)室先用自來水沖洗，洗凈葉片表面的殘留的 降塵后，再用蒸饋水沖洗1-2次，裝于對(duì)應(yīng)編號(hào)的信封內(nèi)。
[0028] (3)將信封放于烘箱內(nèi)，先于105攝氏度烘30分鐘，在將溫度調(diào)節(jié)到80攝氏度烘干 至恒重。
[0029] (4)烘干的樣品冷卻至室溫后，用瓷研鉢研磨要葉，研磨后全部過完100目篩，用拉 口塑料密封袋裝好，W防樣品吸潮。
[0030] (5)將研磨樣品放于直徑5cm的透明培養(yǎng)皿內(nèi)測(cè)試近紅外數(shù)據(jù)，本實(shí)例的近紅外光 譜儀為An化ris II FT-NIR傅里葉變換型光譜儀，波譜范圍：4000~lOOOOcnfi，波譜分辨率： 4cnfi，掃描次數(shù):32次，32次的平均值即為該樣品最終的吸光度。
[0031] (6)將波譜數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正后，用Savitzky-Golay方法進(jìn)行平滑，平滑窗口為5。
[0032] (7)提取每個(gè)樣品 4130.775、6749.633、6792.06、6795.917、6799.773、6803.63、 6819.058、6822.915、6857.627、6861.484、6865.341、6869.198、6873.055、6876.912、 6880.769、6884.626、6888.483、6923.195、6927.052、6930.909、6934.766、6938.623、 6942.48、6946.337、6950.194、6957.908、6973.335、6977.192、6981.049、6984.906、 6988.763、6992.62、6996.477、7000.334、7004.191、7308.889、7440.024、7443.881、 7497.878、7501.735、7505.592、7517.163、9129.361、9133.218、9387.775、9391.633cm_i 的 吸光度值，代入檢測(cè)模型：
[0033] y = -0.0506+0.6966982x1-51.53961x2巧.067605x3+30.03444x4+32.61036x5+ 9.048948x6W0.93617x7+22.49618x8-15.85952x9-2.812272xi〇-2.336486xu-15.28067xi2- 11.5837x13-10.21183x14-16.17481x15-18.89252x16-21.76718x17-4.380602x18+3.0373x19- I. 631123x20+20.24516x21+23.09162x22+5.86936x23-1.412536x24+13.94756x25-10.13427x26 +3.814411x27-4.677543x28+8.645446x29+8.624619x30-0.2701266x31-7.749272x32- 10.77078x33-6.269518x34+3.088822x3自+2.387544x36+23.77513x37+21.62175x38- 3.452066x39-7.632906x40-10.21808x41-29.61866x42 + 14.43646x43 + 20.04975x44- II. 31772x4自-17.52046x46
[0034] 其中，y為要樹冠層輸含量，單位為mg/g，Xl、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、Xl0、Xll、Xl2、 Xl3、Xl4、X]_5、Xl6、Xl7、Xl8、Xl9、X20、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28、X29、X30、X31、X32、X33、X34、X35、 X36、X37、X38、X39、X40、X41、X42、X43、X44、X45、X46分別為要樹冠層樣品在波數(shù)4130.775、 6749.633、6792.06、6795.917、6799.773、6803.63、6819.058、6822.915、6857.627、 6861.484、6865.341、6869.198、6873.055、6876.912、6880.769、6884.626、6888.483、 6923.195、6927.052、6930.909、6934.766、6938.623、6942.48、6946.337、6950.194、 6957.908、6973.335、6977.192、6981.049、6984.906、6988.763、6992.62、6996.477、 7000.334、7004.191、7308.889、7440.024、7443.881、7497.878、7501.735、7505.592、 7517.163、9129.361、9133.218、9387.775、9391.633cm-i 的吸光度。
[0035] 表1和圖1顯示了本次實(shí)例中真實(shí)值和檢測(cè)值之間的擬合度。二者之間的平均值、 最大值和最小值差異不大，決定系數(shù)(R2)達(dá)到0.77，均方根誤差(RMSE)僅為0.00478mg/g， 平均相對(duì)誤差(MRE)只有5.695%，而標(biāo)準(zhǔn)差與均方根誤差之比（RPD)高達(dá)2.097，根據(jù)評(píng)價(jià) 標(biāo)準(zhǔn)，Rro>2.0說明模型能夠高精度的估算樣本的屬性。由此說明，本發(fā)明的方法可W準(zhǔn)確 的快速測(cè)定要樹冠層的儘含量。
[0036] 表1要樹冠層儘含量真實(shí)值與檢測(cè)值統(tǒng)計(jì)
[0037]
[0038] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟 悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡 單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 采集待測(cè)定錳含量棗樹冠層的葉片，裝于編號(hào)的紙質(zhì)信封內(nèi)； (2) 對(duì)樣品進(jìn)行沖洗后，殺青烘干； (3) 研磨過篩，裝于樣袋內(nèi)； (4) 用近紅外光譜儀測(cè)定樣品吸光度； (5) 對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正和平滑處理； (6) 提取各樣品在波數(shù) 4130·775、6749·633、6792·06、6795·917、6799·773、6803·63、 6819.058、6822.915、6857.627、6861.484、6865.341、6869.198、6873.055、6876.912、 6880.769、6884.626、6888.483、6923.195、6927.052、6930.909、6934.766、6938.623、 6942.48、6946.337、6950.194、6957.908、6973.335、6977.192、6981.049、6984.906、 6988.763、6992.62、6996.477、7000.334、7004.191、7308.889、7440.024、7443.881、 7497 · 878、7501 · 735、7505 · 592、7517 · 163、9129.361、9133· 218、9387.7754391.6330^1 的 吸光度； (7) 將各波數(shù)的吸光度值代入棗樹冠層錳含量檢測(cè)模型： y=-0.0506+0.6966982x1-51.53961x2+5.067605x3+30.03444x4+32.61036x5+ 9.048948x6+20.93617x7+22.49618x8-15.85952xg-2.812272χι〇-2.336486xn-15.28067χι 2-11.5837x13-10.21183x14-16.17481xi5-18.89252xi 6-21.76718xi7-4.380602xis+3.0373xig-1 · 631123x20+20 · 24516x21+23 · 09 1 62x22+5 · 86936x23_l · 412536x24+13 · 94756x25-10 · 13427x26 +3.814411 X27_4.677543x28+8.645446x29+8.624619x3〇_0.2701266x3i _7.749272x3 2_ 10.77078x33-6.269518x34+3.088822x35+2.387544x36+23.77513x37+21.62175x38-3 · 452066x39-7.632906x4〇_ 10.21808x41-29 · 61866x42 + 14 · 4 3 6 4 6 x 43 + 20 · 04975x44_ 11.31772x45-17.52046x46 其中，y為率樹冠層猛含量，單位為mg/g，Xl、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、Xll、X12、X13、 X14、X15、X16、X17、X18、X19、X2Q、X21、X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28、X29、X3Q、X31、X32、X33、X34、X35、X36、 叉37、叉38、叉39、叉40、叉41、叉42、叉43、叉44、叉45、叉46分別為率樹冠層樣品在波數(shù)4130.775、6749.633、 6792.06、6795.917、6799.773、6803.63、6819.058、6822.915、6857.627、6861.484、 6865.341、6869.198、6873.055、6876.912、6880.769、6884.626、6888.483、6923.195、 6927.052、6930.909、6934.766、6938.623、6942.48、6946.337、6950.194、6957.908、 6973.335、6977.192、6981.049、6984.906、6988.763、6992.62、6996.477、7000.334、 7004.191、7308.889、7440.024、7443.881、7497.878、7501.735、7505.592、7517.163、 9129.3614133.2185 9387.7754391.6330^1 的吸光度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟（1)所述的采 集待測(cè)定錳含量棗樹冠層的葉片，所采集的棗樹葉片須具有代表性，采集時(shí)需采集冠層上、 中、下部位葉片各10片，每個(gè)冠層采集30片葉片。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述的對(duì) 樣品進(jìn)行沖洗，需先用自來水沖洗掉葉片滯留的降塵后再用蒸餾水沖洗1~2遍。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述的殺 青烘干具體為:先在105攝氏度殺青30分鐘，再于80攝氏度條件下烘干至恒重。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)所述的研 磨過篩具體為:樣品烘干稍冷后立即用瓷研缽進(jìn)行研磨，研磨的程度為所有樣品均能通過 100目篩。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)所述的樣 袋需為拉口密封袋，以防樣品吸潮。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(5)所述的平 滑處理具體為Savitzky-Golay，平滑窗口為5。
【文檔編號(hào)】G01N21/359GK105823753SQ201610361875
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】王家強(qiáng), 彭杰, 牛建龍, 殷彩云
【申請(qǐng)人】塔里木大學(xué)