[發明專利]一種基于主要元素光譜強度的水稻種子水分含量分級檢測方法

有效

• 申請號: 201910762981.6
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110567941B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王陽恩;侯佳欣
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發明提供了一種水稻種子水分含量分級檢測方法，其包括以下步驟：S1、挑選水稻種子放入干燥瓶，添加不同質量的蒸餾水，做成標準水稻種子樣品；S2、采用掃描方式，利用激光誘導擊穿光譜儀測出標準水稻種子樣品的光譜；S3、對標準水稻種子樣品的激光誘導擊穿光譜進行去燥處理；S4、去燥處理后得到水稻種子主要元素的最強譜線強度，利用神經網絡構建種子水分含量分級預測模型，得到種子水分含量與主要元素最強光線譜間關系；S5、采用掃描測量方式，得到待測水稻種子的樣品的光譜；S6、對待測水稻種子樣品的激光誘導擊穿光譜進行去燥處理；S7、根據已經得出的水稻種子水分含量預測模型和待測水稻種子樣品中所有測量點主要元素最強譜線強度，判斷出待測的水稻種子水分含量。

技術領域

本發明涉及水稻種子檢測技術領域，特別涉及一種基于主要元素光譜強度的水稻種子水分含量分級快速檢測方法。

背景技術

水稻是中國最重要的糧食作物之一，目前，我國水稻的播種面積約占糧食作物總面積的1/4，但其產量約占全國糧食總產量的1/2。水稻產量的波動會直接影響糧食供給，威脅我國糧食安全。

水稻種子水分含量是指種子所含水分重量占種子總重量的百分比，又稱水稻種子含水率。種子水分含量是反映種子質量和貯藏活力的重要指標之一，也是種子貯藏、運輸前需要測定的指標之一。

水稻種子中的水分含量直接影響秧苗成活率，進而對糧食產量產生重要的影響。已有研究表明，水稻種子中水分含量的高低直接影響其儲存時間和來年抽芽率，水分含量為6％左右的種子可長期保存，而水分含量超過14％的種子來年抽芽率將下降40％。

水稻種子水分含量的測定方法很多，主要有低恒溫烘干法、高恒溫烘干法、快速水分儀法等。根據《國際種子檢驗規程水分測定》的規定，低恒溫烘干法是種子水分含量測定的標準方法，適用于所有物種種子水分含量的測定。然而，由于低恒溫烘干法的測定時間為(17±1)小時，一方面樣品需在烘箱中過夜，具有一定安全隱患；另一方面相對較為費時，給檢驗工作帶來不便。因此，研究一種精確、高效的水稻種子水分含量檢測方法，可為水稻種子快速檢測、貯藏、育種提供很大的便利。

日前，也有人采用光譜分析法對水稻種子的水分含量進行分析，但這些研究人員采用的是水稻種子的反射光譜。反射光譜只能反映水稻種子表面的水分含量，不能反映水稻種子內部的水分含量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種較高準確度、能夠快速測量的基于主要元素光譜強度的水稻種子水分含量分級檢測方法。

一種水稻種子水分含量分級檢測方法，其包括以下步驟：

S1、挑選顆粒飽滿、無霉變、大小形狀基本相同、種子生理成熟不久的水稻種子，剔除夾雜物和雜種子；將篩選的種子按組封裝入干燥瓶，添加不同質量的蒸餾水，制作成不同水分含量的標準水稻種子樣品；

S2、采用掃描測量方式，利用激光誘導擊穿光譜儀測量出不同水分含量標準水稻種子樣品的光譜；

S3、對標準水稻種子樣品的激光誘導擊穿光譜進行去噪處理；

S4、根據去噪處理后的標準水稻種子激光誘導擊穿光譜，得到水稻種子樣品主要元素Si、K、P、Ca、Fe、Al、Mg、Na、Ti和CN分子鏈的最強譜線的強度。利用神經網絡構建水稻種子水分含量的分級預測模型，即得到水稻種子水分含量與上述水稻種子樣品主要元素最強譜線強度之間的關系。

為了降低水稻種子表面的污染對水稻種子水分含量分級檢測的影響，設在同一顆水稻種子的同一點上測量的次數為N1，則刪除前面x1(x1N1)次測量的數據，只利用后面y1(y1＝N1-x1)次的測量數據來構建水稻種子水分含量分級預測模型；

S5、采用掃描測量方式，利用激光誘導擊穿光譜儀測量出待測水稻種子樣品的光譜；

S6、對待測水稻種子樣品的激光誘導擊穿光譜進行去噪處理；