氮是農(nóng)作物生長發(fā)育所必需的元素。掌握其土壤中成分含量的動態(tài)變化,能更好的對農(nóng)田管理和監(jiān)控農(nóng)作物生長,科學(xué)的對農(nóng)作物進(jìn)行施肥,從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。測定土壤總氮（Total nitrogen,TN）含量傳統(tǒng)的方法主要是化學(xué)分析相關(guān)方法。它的缺點是過程相對復(fù)雜,費(fèi)時和費(fèi)力;產(chǎn)生化學(xué)廢物,污染環(huán)境;測量周期長,不能快速監(jiān)測土壤TN含量,難以滿足數(shù)字環(huán)保以及快速檢測的需要�；瘜W(xué)計量學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,推廣了可見近紅外光譜分析技術(shù),使其逐漸發(fā)展成為一門獨立的分析技術(shù)。近紅外光譜分析技術(shù)NIRS優(yōu)點是分析速度快、效率高、檢測無損、不使用化學(xué)試劑、無污染、穩(wěn)定性高。因在土壤養(yǎng)分快速檢測領(lǐng)域得到非常廣泛應(yīng)用。本課題將對NIRS測定土壤中TN進(jìn)行研究。研究區(qū)域為成都市崇州示范區(qū)農(nóng)田,采集100個土壤樣本,利用國家標(biāo)準(zhǔn)方法（凱氏定氮法）測定樣品中TN含量,實驗室測得土壤樣本水分含量。然后分別測量烘干前后土壤樣品的近紅外光譜,主要內(nèi)容分為以下3部分:1.光譜預(yù)處理:使用移動平均平滑、SG平滑、一階導(dǎo)數(shù)平滑、二階導(dǎo)數(shù)平滑、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換SNV共5種不同光譜預(yù)處理算法處理土壤樣本光譜,然后結(jié)合偏最小二乘法建立... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第二章實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集與分析9第二章實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集與分析2.1土壤樣本土壤的時空差異很大。一般來說不同地區(qū)的土壤類型、土壤成分、土壤粒徑都會有所差別。所以要想建立對所有土壤類型的通用模型是一件特別困難的事情。因為相應(yīng)要耗費(fèi)的財力物力人力也是十分巨大。因此我們只能在針對某一類型的土壤在特定區(qū)域，來進(jìn)行相應(yīng)的樣本采集與建立預(yù)測模型。我們采樣區(qū)域位于崇州示范區(qū)農(nóng)田。崇州隸屬四川省成都市，坐落在岷江中上游，川西平原西部，坐標(biāo)區(qū)域為東經(jīng)103°07"～103°49"、北緯30°30"～30°53"之間。向東鄰接成都市溫江區(qū)和雙流區(qū)、向南和新津縣接連、向西與大邑縣相接、向北與都江堰市相依、西北部還和汶川縣接壤。圖2-1崇州市地圖采樣原則是盡量采集土壤肥力變化平緩的地方，因為這樣可以減少土壤養(yǎng)分突變所帶來的干擾。另外在采集時注意樣品地點，盡量不去田邊，水溝邊或者有明顯地勢起伏的區(qū)域。采樣時，我們首先將農(nóng)田網(wǎng)格化，在每個網(wǎng)格中心采集一個樣品。采土壤時首先去除土壤表面上枯枝殘葉，然后利用鏟子采集深度為10-15cm的土樣。注意去除石塊，攪拌均勻后裝入塑料自封袋密封，每份重量大約500g。編號后帶回實驗室進(jìn)行后續(xù)處理。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12測得100個土壤樣本含氮量的平均值為1248.4mg/kg，最大值為2195.6mg/kg，最小值為474.8mg/kg。數(shù)據(jù)總概如圖2-1。樣品TN濃度見附表。圖2-2土壤樣本含氮量數(shù)據(jù)2.3土壤含水量測定我們首先對100份土壤樣品每份使用電子天平稱取一定量，記錄下來。然后將稱量好的樣品放入100℃的烘箱中烘10小時，室溫冷卻后放在電子天平上稱量。記錄好數(shù)據(jù)，最后將第一次稱取得重量減去第二次稱取的重量再除以第一次所稱取得重量即可得到含水率數(shù)據(jù)，見圖2-3:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近紅外光譜技術(shù)在廣東地區(qū)不同類型土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、水分含量和pH值的測定研究[J]. 呂雪娟,顧蔚藍(lán),區(qū)偉珍.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(S1)
[2]土壤總氮和總磷含量的高光譜遙感預(yù)測[J]. 徐麗華,謝德體.  農(nóng)機(jī)化研究. 2012(04)
[3]不同類型土壤總氮的近紅外光譜技術(shù)測定研究[J]. 張雪蓮,李曉娜,武菊英,鄭偉,黃倩,湯叢峰.  光譜學(xué)與光譜分析. 2010(04)
[4]基于水稻高光譜遙感數(shù)據(jù)的PLS波長選擇研究[J]. 宋沙磊,李平湘,龔?fù)?汪金平.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2010(02)
[5]土壤中總氮與總磷含量的近紅外光譜實時檢測方法[J]. 袁石林,馬天云,宋韜,何勇,鮑一丹.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2009(S1)
[6]土壤的光譜特征及氮含量的預(yù)測研究[J]. 鮑一丹,何勇,方慧,Annia Garcia Pereira.  光譜學(xué)與光譜分析. 2007(01)
[7]現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)在農(nóng)業(yè)研究中的應(yīng)用[J]. 曹干.  廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2004(S1)
[8]近紅外分析中光譜預(yù)處理及波長選擇方法進(jìn)展與應(yīng)用[J]. 褚小立,袁洪福,陸婉珍.  化學(xué)進(jìn)展. 2004(04)
[9]小波變換在微型光譜儀光譜信號處理中的應(yīng)用[J]. 陳剛,溫志渝,楊桂榮,黃尚廉.  光學(xué)精密工程. 2002(06)

博士論文
[1]基于野外vis-NIR高光譜的土壤屬性預(yù)測及田間水分影響去除研究[D]. 紀(jì)文君.浙江大學(xué) 2014



本文編號：3012393