[發(fā)明專利]一種快速測(cè)定植株不同器官氮含量的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010429234.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111426645A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志敏;李偉;張英華;周曉楠;胡乃月;于康;孫振才;張震;劉影
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31;G01N21/3563;G01N21/359;G01N31/00;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

1.一種測(cè)定植株不同器官氮素含量的方法，包括如下步驟：

1)采集不同品種、生長(zhǎng)條件和發(fā)育階段的地上部植株；

2)將步驟1)中的植株按照器官分為若干部分，將分離后的植株器官樣品分別烘干至恒重，稱重；

3)將步驟2)烘干的植株器官樣品各自粉碎，過篩，得到不同植株器官粉末樣品，備用；

4)將步驟3)制得的粉末樣品分別置于高光譜成像采集系統(tǒng)中，利用高光譜相機(jī)進(jìn)行高光譜圖像獲取，將獲得的高光譜原始圖像經(jīng)過輻射定標(biāo)和波長(zhǎng)校正后得到反射率光譜圖像，所得反射率光譜圖像中每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一組反射率光譜，選擇反射率光譜圖像中每個(gè)樣品中心區(qū)域，得到該樣品的平均反射率光譜；

5)稱取步驟3)制得的不同植株器官粉末樣品，利用凱氏定氮法進(jìn)行全氮測(cè)定；依據(jù)樣品質(zhì)量，分別計(jì)算不同植株器官粉末樣品的氮含量；

6)基于步驟4)獲得的樣品的平均反射率光譜及步驟5)獲得的對(duì)應(yīng)的該植株器官粉末樣品的氮含量，分別構(gòu)建光譜與氮含量的回歸模型，共不同器官的回歸模型；

7)采集氮素含量待測(cè)的植株器官，烘干至恒重，粉碎，過篩；將得到的粉末樣品置于高光譜成像采集系統(tǒng)中，獲取高光譜圖像，由高光譜圖像得到樣品的平均反射率光譜；將平均反射率光譜輸入建立好的模型，預(yù)測(cè)出該植株器官的氮素含量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中，所述植株為小麥植株；

所述生長(zhǎng)條件為5種灌溉模式，即播種后不灌溉、起身期灌溉、拔節(jié)期灌溉、起身期和開花期灌溉以及拔節(jié)期和開花期灌溉，其中每個(gè)灌溉時(shí)期單次灌水量為75mm；

所述發(fā)育階段為開花期至成熟期。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟2)中，所述植株為小麥植株；

所述植株不同器官為穗、旗葉、倒二葉、倒三葉、余葉、倒一節(jié)、倒二節(jié)、倒三節(jié)和余節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟2)中，所述烘干的操作為：放入105℃烘箱15分鐘，然后烘箱溫度調(diào)80℃烘干至恒重。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟4)中，所述高光譜圖像的光譜范圍為375-1050nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：采用偏最小二乘回歸法構(gòu)建模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法在植株不同器官氮素快速測(cè)定中的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用，其特征在于：所述植株為小麥植株。