發(fā)布時間：2018-11-09 14:50

【摘要】：在測定土壤養(yǎng)分中,可見-近紅外光譜技術(shù)具有很大的應(yīng)用空間。該研究探討了基于可見-近紅外光譜(250~950nm)離線、快速測定土壤總氮(TN)、總磷(TP)、總鉀(TK)、總碳(TC)等土壤養(yǎng)分的方法及應(yīng)用。采集青島三個不同地區(qū)土壤樣品(異質(zhì)性較高的山地土壤與河畔土壤)各60份,總計(jì)180份,并測定其TN,TP,TK,TC含量及其可見-近紅外反射光譜,利用Kennard-Stone法按2∶1比例劃分校正集和檢驗(yàn)集,采用遺傳算法分別提取TN,TP,TK,TC特征波長,以偏最小二乘法建立定量分析模型。TN,TP,TK,TC含量所建光譜模型的相關(guān)系數(shù)分別為0.970,0.964,0.680和0.967,檢驗(yàn)集的相關(guān)系數(shù)分別為0.980,0.937,0.717和0.972,檢驗(yàn)集的RPD值分別為4.570,2.424,1.411和4.135。結(jié)果表明,該方法能夠?qū)ν寥繲N,TP,TC含量進(jìn)行精確預(yù)測,對土壤TK含量進(jìn)行粗略預(yù)測。該研究主要依靠可見光波段,較好的預(yù)測了異質(zhì)性較高的土壤的氮磷鉀等養(yǎng)分含量,有望降低未來土壤養(yǎng)分速測的成本。此外,該研究還提供了青島土壤養(yǎng)分的光譜庫,為我國土壤大數(shù)據(jù)庫的建立提供技術(shù)支撐。
[Abstract]:In the determination of soil nutrients, visible-near-infrared spectroscopy has great application space. The method and application of rapid determination of soil nutrients, such as total nitrogen, (TN), total phosphorus, total potassium, (TK), total carbon (TC), etc. based on visible near infrared spectroscopy (250~950nm) off-line, were discussed in this study. The contents of TN,TP,TK,TC and its visible near infrared reflectance (NIR) were measured in three different regions of Qingdao, including 60 samples from mountainous soils and 60 samples from riverside soils. The Kennard-Stone method is used to divide the correction set and the test set according to 2:1 scale. Genetic algorithm is used to extract the characteristic wavelength of TN,TP,TK,TC, and the partial least square method is used to establish the quantitative analysis model. TN,TP,TK,. The correlation coefficients of the spectral model based on TC content were 0.970, 0.964, 0.680 and 0.967, respectively. The correlation coefficients of the test set were 0.980, 0.937, 0.717 and 0.972, respectively. The RPD values of the test set were 4.570, 2.4241.411 and 4.135, respectively. The results showed that this method could accurately predict soil TN,TP,TC content and roughly predict soil TK content. This study mainly depends on the visible light band, which can predict the nitrogen, phosphorus, potassium and other nutrients content of the soil with high heterogeneity, which is expected to reduce the cost of rapid determination of soil nutrients in the future. In addition, the study also provides a spectral database of soil nutrients in Qingdao, which provides technical support for the establishment of a large soil database in China.
【作者單位】： 山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所;
【基金】：山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2015GNC110016) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31300414) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2014DM012)資助
【分類號】：O657.33;S158

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王懷公;張仁德;張曉蘋;;土壤養(yǎng)分紙上簡捷速測法[J];分析化學(xué);1978年04期

2 姜小萍;紅外光譜定性解析原則[J];張家口師專學(xué)報(bào);2001年06期

3 宋國勝;李琳;胡松青;;傅立葉紅外光譜應(yīng)用研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代食品科技;2010年04期

4 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2010年07期

5 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2010年10期

6 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年01期

7 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年02期

8 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年03期

9 ;《近紅外光譜解析實(shí)用指南》[J];分析化學(xué);2011年04期

10 韓潤平,李建軍,楊貫羽,鮑改玲;結(jié)合重金屬前后浮萍的紅外光譜比較[J];光譜學(xué)與光譜分析;2000年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 甄夢章;;紅外光譜解析程序[A];全國第六屆分子振動光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會文集[C];1990年

2 崔繼承;趙振武;丁東;唐玉國;;納米自潔凈玻璃近紅外光譜特性分析[A];第三次全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

3 吳婧;郁露;孫素琴;;栽培與野生丹參的紅外光譜三級鑒定研究[A];第十四屆全國分子光譜學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

4 梁逸曾;范偉;陳愛明;張志敏;;近紅外光譜軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[A];第九屆全國計(jì)算（機(jī)）化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

5 譚福元;李夢龍;馮曉瑜;張婧;;紅外光譜譜構(gòu)關(guān)系探討[A];第九屆全國計(jì)算（機(jī)）化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

6 杭義萍;王海水;;紅外光譜:消除水溶液中水吸收峰干擾的新方法[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第9分會場摘要集[C];2012年

7 王海水;席時權(quán);;紅外光譜與長烴鏈化合物的結(jié)構(gòu)[A];全國第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會論文集[C];2004年

8 謝狄霖;;紅外光譜信息管理系統(tǒng)[A];全國第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會論文集[C];2004年

9 邱江;潘紅春;葉勤;張嗣良;;紅外光譜監(jiān)測糖化酶發(fā)酵過程[A];全國第10屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會論文集[C];1998年

10 孫寧邦;;氣相色譜或放出氣體分析與付立葉變換紅外光譜聯(lián)用的模塊式接口[A];全國第五屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會文集[C];1988年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 記者 李犁;近紅外光譜專業(yè)委員會云南物聯(lián)站成立[N];云南日報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 王安靜;基于物理模型的污染氣體云團(tuán)紅外光譜仿真研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

2 薛曉康;電化學(xué)表面增強(qiáng)紅外光譜的應(yīng)用與發(fā)展[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

3 杜國榮;復(fù)雜體系近紅外光譜建模方法研究[D];南開大學(xué);2012年

4 郝勇;近紅外光譜微量分析方法研究[D];南開大學(xué);2009年

5 程旺興;醌類中藥小分子電子轉(zhuǎn)移機(jī)理研究—紅外光譜電化學(xué)循環(huán)伏吸法和導(dǎo)數(shù)伏吸法[D];安徽大學(xué);2012年

6 王金意;鈀、鎳及其非金屬合金電極的表面紅外光譜與應(yīng)用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

7 單瑞峰;近紅外光譜建模方法及溫度效應(yīng)研究[D];南開大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 白沙沙;雙邊夾原理在紅外光譜中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

2 劉明地;紅外光譜結(jié)合計(jì)算機(jī)解析技術(shù)對青海枸杞的鑒別研究[D];青海民族大學(xué);2015年

3 彭惜媛;12種種子類藥材多級紅外光譜分析與鑒定[D];佳木斯大學(xué);2015年

4 王昱陸;基于可見/近紅外光譜的生鮮豬、牛、羊肉識別方法研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 李祥輝;近紅外光譜在食品檢驗(yàn)及生物分析中的應(yīng)用研究[D];福州大學(xué);2013年

6 尹嵩杰;基于Matlab平臺開發(fā)紅外光譜建模工具包及其在中藥中的應(yīng)用[D];廣東藥科大學(xué);2016年

7 龔小林;雙三唑烷烴類MOFs材料的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

8 屈麗莉;偏離郎伯—比爾定律體系的紅外光譜研究[D];華南理工大學(xué);2016年

9 程思思;近紅外光譜快速定量分析天然纖維的研究[D];北京化工大學(xué);2016年

10 肖馳;三明治型酞菁及卟啉—四氮雜大環(huán)配合物的合成探究及性質(zhì)研究[D];天津大學(xué);2015年

，

本文編號：2320727