一種棗樹冠層錳含量的檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種棗樹冠層錳含量的檢測方法，包括以下步驟：根據代表性采集待測定棗樹冠層葉片，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據。光譜數據經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模型，計算得到棗樹冠層的錳含量。本發明具有無污染、操作簡便、快速精確的特點，適合推廣應用。
【專利說明】
-種専樹冠層猛含量的檢測方法
技術領域
[0001] 本發明屬于植物培育工程技術領域，設及一種儘含量的檢測方法，具體地說，設及 一種要樹冠層儘含量的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 儘是要樹生長必不可少的營養元素，快速獲取儘信息是監測要樹生長發育及品質 保證的前提。現有技術中要樹冠層巧含量的檢測方法需要配制化學試劑，測定過程中化學 尾液排放對環境造成污染和對人體造成傷害，而且存在操作步驟繁瑣，檢測時間長的缺陷。 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方法。
【發明內容】
[0003] 為了克服現有技術中存在的缺陷，本發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方法，該方法實現了要樹冠層儘含量的快速準確檢測，不需要配 制任何化學試劑，避免了測定過程中化學尾液排放對環境的污染和對人體的傷害，同時也 大大簡化了操作步驟，縮短了檢測時間，能滿足農業生產中大面積要園短時間內要求獲取 冠層儘含量數據的需求，為要樹田間管理中儘的精準施用提供了快速獲取施肥量依據的手 段。
[0004] 其技術方案如下：
[0005] -種要樹冠層儘含量的檢測方法，包括W下步驟：
[0006] (1)采集待測定儘含量要樹冠層的葉片，裝于編號的紙質信封內。
[0007] (2)對樣品進行沖洗后，殺青烘干。
[000引（3)研磨過篩，裝于樣袋內。
[0009] (4)用近紅外光譜儀測定樣品吸光度。
[0010] (5)對光譜數據進行基線校正和平滑處理。
[0011] (6)提取各樣品在波數 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)將各波數的吸光度值代入要樹冠層儘含量檢測模型：
[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] 優選地，步驟(1)所述的采集待測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，采集時需采集冠層上、中、下部位葉片各10片，每個冠層采集30片葉片。
[0016] 優選地，步驟(2)所述的對樣品進行沖洗，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行研 磨，研磨的程度為所有樣品均能通過100目篩。
[0019] 優選地，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] 本發明的有益效果為：
[0022] 本發明實現了要樹冠層儘含量的快速準確檢測，不需要配制任何化學試劑，避免 了測定過程中化學尾液排放對環境的污染和對人體的傷害，同時也大大簡化了操作步驟， 縮短了檢測時間，能滿足農業生產中大面積要園短時間內要求獲取冠層儘含量數據的需 求，為要樹田間管理中儘的精準施用提供了快速獲取施肥量依據的手段。該方法具有無污 染、操作簡便、快速精確的特點，適合推廣應用。
【附圖說明】
[0023] 圖1為要樹冠層儘含量實測值與檢測值擬合度。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。
[0025] -種要樹冠層儘含量的檢測方法，包括W下步驟：
[0026] (1)采集待測定儘含量要樹冠層葉片，每個冠層采集上、中、下3個層次的葉片各- 10片，每個冠層共采集30片要樹葉片，采集好的葉片放于編號的紙質信封袋內。本實例共采 集了新疆阿拉爾市不同團場要園的90個冠層樣本。
[0027] (2)將采集好的要樹冠層樣品與實驗室先用自來水沖洗，洗凈葉片表面的殘留的 降塵后，再用蒸饋水沖洗1-2次，裝于對應編號的信封內。
[0028] (3)將信封放于烘箱內，先于105攝氏度烘30分鐘，在將溫度調節到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的透明培養皿內測試近紅外數據，本實例的近紅外光 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:32次，32次的平均值即為該樣品最終的吸光度。
[0031] (6)將波譜數據進行基線校正后，用Savitzky-Golay方法進行平滑，平滑窗口為5。
[0032] (7)提取每個樣品 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顯示了本次實例中真實值和檢測值之間的擬合度。二者之間的平均值、 最大值和最小值差異不大，決定系數(R2)達到0.77，均方根誤差(RMSE)僅為0.00478mg/g， 平均相對誤差(MRE)只有5.695%，而標準差與均方根誤差之比（RPD)高達2.097，根據評價 標準，Rro>2.0說明模型能夠高精度的估算樣本的屬性。由此說明，本發明的方法可W準確 的快速測定要樹冠層的儘含量。
[0036] 表1要樹冠層儘含量真實值與檢測值統計
[0037]
[0038] W上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，本發明的保護范圍不限于此，任何熟 悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡 單變化或等效替換均落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種棗樹冠層錳含量的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 采集待測定錳含量棗樹冠層的葉片，裝于編號的紙質信封內； (2) 對樣品進行沖洗后，殺青烘干； (3) 研磨過篩，裝于樣袋內； (4) 用近紅外光譜儀測定樣品吸光度； (5) 對光譜數據進行基線校正和平滑處理； (6) 提取各樣品在波數 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) 將各波數的吸光度值代入棗樹冠層錳含量檢測模型： 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. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，其特征在于，步驟（1)所述的采 集待測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，采集時需采集冠層上、 中、下部位葉片各10片，每個冠層采集30片葉片。3. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，其特征在于，步驟(2)所述的對 樣品進行沖洗，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. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，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. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，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行研磨，研磨的程度為所有樣品均能通過 100目篩。6. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，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. 根據權利要求1所述的棗樹冠層錳含量的檢測方法，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】G01N21/359GK105823753SQ201610361875
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】王家強, 彭杰, 牛建龍, 殷彩云
【申請人】塔里木大學