[發(fā)明專利]一種利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法

在審

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• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108982407A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何勇;肖舒裴;董濤;聶鵬程;瞿芳芳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，包括：

步驟1，制備土壤樣品，方法如下：

步驟1-1、取若干份土壤樣本與不同氮濃度梯度的尿素水溶液溶液混合均勻，壓成均勻薄片并切分成塊；

步驟1-2、另取一份等量土壤樣本與蒸餾水混合后攪拌均勻，壓成相同大小的薄片，并稱重記錄；

步驟2，設(shè)定烘干參數(shù)，將烘干時間設(shè)定為1小時，2小時，3小時，4小時，5小時，6小時，7小時，8小時和24小時，烘箱溫度為80℃，每個烘干時間結(jié)束后稱重記錄步驟1-2中的土壤薄片的重量；

步驟3，根據(jù)烘干前和每個烘干時間后土壤薄片的重量，計算每個烘干時間下對應(yīng)的土壤含水率；

步驟4，每個烘干時間結(jié)束后取出各氮濃度下的若干塊，利用近紅外光譜采集樣品塊的光譜信息；

步驟5，將光譜信息輸入光譜信號與土壤氮素含量的關(guān)系模型中，根據(jù)建模效果確定利用近紅外光譜檢測土壤氮素的土壤最佳含水率。

2.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步驟1-1中，不同氮元素濃度由尿素顆粒配制而成，溶液濃度分別為：0g/kg、0.1g/kg、0.15g/kg、0.2g/kg、0.25g/kg、0.3g/kg、0.35g/kg、0.4g/kg、0.45g/kg。

3.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步驟1中，尿素水溶液/蒸餾水與土壤樣本的配比為15mL：100g。

4.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步驟3中，土壤含水率的計算方法見公式其中，WC為含水率，W_fresh為當(dāng)前烘干時間結(jié)束后土壤的重量，W_dry為土壤最終的干重。

5.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步驟4中，每個烘干時間結(jié)束后取每個氮濃度下的10個土壤樣本方塊，共9個氮元素濃度即每次共取90個樣本用于光譜采集，共有9個烘干時間，樣本總數(shù)為810個。

6.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，近紅外光譜采集的波段范圍為900nm-1700nm，設(shè)置每條光譜采集400個點，平均每掃描3次得到一個光譜圖像。

7.如權(quán)利要求1所述的利用近紅外光譜探究檢測土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步驟5中，采用偏最小二乘回歸和無信息變量消除法建立光譜數(shù)據(jù)與土壤氮含量的預(yù)測模型，確定與最佳建模效果相對應(yīng)的土壤最佳含水率。