[發(fā)明專利]一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210958330.6
• 申請日: 2022-08-16
• 公開（公告）號: CN115356311A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍俐至;倪康;阮建云;馬立鋒;楊向德;石元值;伊?xí)栽?/a>;張群峰;劉美雅;張文婧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 蘇州久元知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32446
• 代理人: 袁欣琪

本發(fā)明提出了一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法，屬于檢測分析技術(shù)領(lǐng)域。包括S1.熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線的測定；S2.葉片樣品的預(yù)處理；S3.樣品氮素測定；S4.偏最小二乘法作為線性回歸模型代表；S5.支持向量機(jī)作為非線性回歸代表。本發(fā)明公開了一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法，提出一種原位快速的茶樹葉片氮檢測方法，驗(yàn)證結(jié)果表明該模型對茶樹葉片氮的檢測誤差分別為2.5％(PLS)、2.7％(SVM)，實(shí)現(xiàn)茶樹大量元素氮的實(shí)時(shí)、無損、快速檢測，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中養(yǎng)分的精準(zhǔn)與智能化管理提供基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法。

背景技術(shù)

茶樹養(yǎng)分管理是其優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，而營養(yǎng)診斷是養(yǎng)分管理的理論和技術(shù)依據(jù)。植物營養(yǎng)診斷方法有土壤診斷、葉片診斷、田間試驗(yàn)、示蹤原子、微生物測定等多種方法。由于茶樹根系較大，樹體需求和貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)多，園地立地條件復(fù)雜，土壤異質(zhì)性與區(qū)塊變異大，采用土壤營養(yǎng)診斷和田間試驗(yàn)等方法常存在診斷時(shí)效性與準(zhǔn)確性較差以及效率低等問題，其結(jié)果也僅被視為生產(chǎn)中的參考值。而葉片是茶樹對營養(yǎng)反應(yīng)最敏感的器官，其營養(yǎng)動(dòng)態(tài)變化可實(shí)時(shí)反饋樹體和土壤養(yǎng)分的豐缺狀況。因此，針對葉片的營養(yǎng)診斷是比較理想的營養(yǎng)診斷方法。但是，茶樹葉片養(yǎng)分存在時(shí)空動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，在測定樣品中，采集期和處理方法不同，其分析診斷結(jié)果差異較大。尤其茶樹是以采集新梢為收獲器官，每年從春季到秋季需要連續(xù)采摘，養(yǎng)分被大量消耗，在測定葉片營養(yǎng)元素變化時(shí)必須充分考慮因鮮葉采摘而引起的大量元素變化，采集樣品時(shí)必須考慮元素的變化動(dòng)態(tài)，才能確定元素的豐缺，并據(jù)此制定合理的施肥種類與數(shù)量。

茶樹在不同季節(jié)營養(yǎng)吸收和轉(zhuǎn)化規(guī)律是不同的。秋季-冬季是養(yǎng)分貯藏期，主要養(yǎng)分貯藏在根系、葉片和休眠芽中；春季是茶樹萌發(fā)期，養(yǎng)分從根系、葉片向芽轉(zhuǎn)移，提高芽的萌發(fā)力，并隨著新梢的不斷采摘，礦質(zhì)營養(yǎng)會(huì)不斷被帶走，必須及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分，才能滿足茶樹新梢萌發(fā)的需要；夏季是茶樹的旺盛生長季，營養(yǎng)物質(zhì)貯藏少，芽的萌發(fā)和葉片的生長消耗大量養(yǎng)分；在不同的時(shí)期，不同元素儲(chǔ)藏狀態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)形式不同，茶樹葉片營養(yǎng)診斷與其他作物自然就有明顯的不同。

茶樹營養(yǎng)診斷工作已開展多年，仍然缺少快速、便捷、實(shí)用的診斷方法。目前，我國關(guān)于茶樹葉片營養(yǎng)診斷標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用尚屬空白。本發(fā)明即通過茶園調(diào)查、分析測定和定點(diǎn)試驗(yàn)，獲取了大量包括多產(chǎn)區(qū)多品種有關(guān)茶樹葉片OJIP曲線與養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)，通過分析，明確茶園主栽品種的營養(yǎng)狀況，建立了茶樹代表性品種營養(yǎng)元素的標(biāo)準(zhǔn)值和營養(yǎng)診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出以葉片營養(yǎng)分析為核心的茶樹營養(yǎng)診斷技術(shù)體系，對提高茶園的肥水管理水平具有重要意義。

氮素是茶樹生長與品質(zhì)成分形成的關(guān)鍵元素，土壤氮素也是最容易損失的營養(yǎng)元素，及時(shí)對茶樹進(jìn)行氮素營養(yǎng)診斷對合理制定施肥、灌溉、采摘等具有重要的參考意義，但傳統(tǒng)營養(yǎng)診斷依賴人工采樣、室內(nèi)化學(xué)分析，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，時(shí)效性不高，難以應(yīng)用規(guī)模化生產(chǎn)茶園。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法，從茶樹必需營養(yǎng)元素氮與生物膜能量流動(dòng)的關(guān)系出發(fā)，采用葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)作為茶樹葉片PSII光合原初反應(yīng)與葉片氮氮鉀含量的探針，通過建立不同養(yǎng)分狀態(tài)下茶樹葉片OJIP曲線與元素化學(xué)分析數(shù)據(jù)的模型，提出一種快速的茶樹葉片氮檢測方法，驗(yàn)證結(jié)果表明該模型對茶樹葉片氮的檢測誤差分別為2.5％，實(shí)現(xiàn)茶樹大量元素氮的實(shí)時(shí)、無損、快速檢測，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中養(yǎng)分的精準(zhǔn)與智能化管理提供基礎(chǔ)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種基于葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)的茶樹氮快速檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.熒光誘導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線的測定：將茶樹葉片置于暗適應(yīng)葉夾，采用葉綠素?zé)晒鈨x測定OJIP快速熒光誘導(dǎo)曲線；

S2.樣品的預(yù)處理：將OJIP曲線對應(yīng)的茶樹葉片殺青并干燥至恒重，球磨葉片成粉末狀；