本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜對(duì)土壤中多元素同時(shí)定量分析　出處：《光譜學(xué)與光譜分析》2017年09期 　論文類(lèi)型：期刊論文

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【摘要】：土壤元素的豐缺是對(duì)土壤養(yǎng)分檢測(cè)、農(nóng)業(yè)按需種植和科學(xué)施肥的依據(jù),是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)情信息感知技術(shù)檢測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn),更為農(nóng)業(yè)生態(tài)、高效和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。該研究運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)結(jié)合定標(biāo)曲線法和偏最小二乘回歸(PLSR)方法對(duì)土壤中的Al,Fe,Mg,Ca,Na和K多種元素同時(shí)進(jìn)行定量分析。利用LIBS檢測(cè)儀獲取了五種標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品(國(guó)家編號(hào):GBW07446,GBW07447,GBW07454,GBW07455和GBW07456)的LIBS數(shù)據(jù)之后,將每種土壤的多條譜線平均處理來(lái)消除試驗(yàn)誤差。通過(guò)分析所獲取的土壤LIBS譜線信息,選取了Al,Fe,Mg,Ca,Na和K元素的特征分析譜線和分析光譜區(qū)間,并利用譜線的峰值信息和分析光譜區(qū)間內(nèi)的單個(gè)或多個(gè)譜峰的積分信息(峰面積)與對(duì)應(yīng)元素濃度擬合并建立定標(biāo)曲線。結(jié)果表明,基于譜峰的峰面積建立的定標(biāo)曲線的線性關(guān)系優(yōu)于利用峰值信息建立的定標(biāo)曲線(Fe除外)。同時(shí),針對(duì)所選的分析光譜區(qū)間和元素的濃度信息,運(yùn)用PLSR建立定量分析模型,其結(jié)果明顯要優(yōu)于定標(biāo)曲線的分析精度,這也表明LIBS技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)分析在未來(lái)光譜化學(xué)分析領(lǐng)域有很大應(yīng)用前景。研究的結(jié)果不僅為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的土壤養(yǎng)分空間分布檢測(cè)和農(nóng)田精準(zhǔn)施肥技術(shù)的應(yīng)用起指導(dǎo)作用,還為田間使用的便攜式LIBS土壤檢測(cè)儀的開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Soil element abundance of soil nutrient testing, according to the needs of agricultural planting and scientific fertilization basis, is the key point of precision agriculture technology of agricultural information detection, more agricultural ecology, to provide theoretical guidance for efficient and high-quality production. The application of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) technique combined with calibration curve method and partial least squares regression (PLSR) method of soil Al, Fe, Mg, Ca, Na and K elements and quantitative analysis. The five kinds of standard soil samples using the LIBS tester (national number: GBW07446, GBW07447, GBW07454, GBW07455 and GBW07456) after the LIBS data, the spectral lines of each the average soil treatment to eliminate the experimental error. Soil LIBS spectral line through the analysis of the selected Al, Fe, Mg, Ca, Na and K element analysis of characteristic spectral lines and spectral analysis of interval, and the use of information and analysis of peak spectral line A single interval or multi peaks integral information (peak area) and the corresponding element concentration be combined to establish the calibration curve. The results showed that the standard curve of peak use information to establish the calibration curve of peak area peak a linear relationship is better than based on (except Fe). At the same time, the concentration of information the analysis of spectrum and element, using the PLSR quantitative analysis model was established, its result is obviously to analysis precision is better than that of the calibration curve, it also shows that the LIBS technique combined with chemometrics analysis in future spectrochemical analysis has great application prospect. The application research results not only for the spatial distribution of soil nutrients in farmland detection and modern agriculture precision fertilization technology plays a guiding role, laid a theoretical foundation for the development of portable LIBS also soil detector field use.

【作者單位】： 浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備與信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(61134011) 農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備與信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目資助
【分類(lèi)號(hào)】：S151.93;TN249
【正文快照】： 引言土壤是生物圈的重要組成部分,也是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和自然資源。農(nóng)業(yè)是人類(lèi)生存的命脈,而土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物質(zhì)保障和植物生長(zhǎng)所必需的重要介質(zhì)[1-2]。高效、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的檢測(cè)土壤中的養(yǎng)分信息是現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本要求。然而土壤含有復(fù)雜而龐大基體結(jié)構(gòu),使得土壤養(yǎng)分

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本文編號(hào)：1374869