一種棗樹冠層鎂含量的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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鎂含量。本發(fā)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】
一種棗樹冠層鏌含量的檢測方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于植物培育工程技術領域，涉及一種鎂含量的檢測方法，具體地說，涉及 一種率樹冠層鎂含量的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 鎂是棗樹生長必不可少的營養(yǎng)元素，快速獲取鎂信息是監(jiān)測棗樹生長發(fā)育及品質 保證的前提?，F有技術中棗樹冠層鈣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(huán)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、快速精確的棗樹冠層鎂含量的檢測方法。

【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種無污染、操作簡便、快速精確 的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，該方法實現了棗樹冠層鎂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(huán)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(yè)生產中大面積棗園短時間內要求獲取 冠層鎂含量數據的需求，為棗樹田間管理中鎂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] -種棗樹冠層鎂含量的檢測方法，包括以下步驟：
[0006] (1)采集待測定鎂含量棗樹冠層的葉片，裝于編號的紙質信封內。
[0007] (2)對樣品進行沖洗后，殺青烘干。
[0008] (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4273.482、4350.621、4354.478、4358.334、4362.191、 4366.048、4369.905、4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、 4520.326、4524.183、4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、 4578.18、4585.894、4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、 7212 ·465、7278·033、7281·89、8978· 918982.798cm-1 的吸光度。
[0012] (7)將各波數的吸光度值代入棗樹冠層鎂含量檢測模型：
[0013] y= 12 · 14052+2607 · 124x1-2987 · 893x2-3812 · 989x3+433 · 4464x4+531 · 4658x5+ 4165.465x6+41.94662χγ_6395.498x8+4109.19xg+l. 474892xi〇+2525.95xn+1757.615χ?2_ 676·4704χ?3-3506·82χ?4+1699·847χ?5-593·7534χ?6+1300·913χ?7+2726·924χ?8+997·766χ?9-3005.495χ2〇 _4 170.781χ2?_338.3674x22 _4176.139χ23_5565.756x24+4008.617x25+ 8214.826χ26 _1308.846χ27_8248.21 1x28+6426.869x29+12125.53χ3〇_222.754χ3?_ 8459 · 915χ32_6813 · 41x33+6579 · 023x34
[0014] 其中，y為率樹冠層鎂含量，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分MU 為棗樹冠層樣品在波數4273.482、4350.621、4354.478、4358.334、4362.191、4366.048、 4369.905、4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、4520.326、 4524.183、4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、4578.18、 4585.894、4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、7212.465、 7278 · 033、7281 · 89、8978 · 94、8982 · 798cm-1 的吸光度。
[0015] 優(yōu)選地，步驟(1)所述的采集待測定鎂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。
[0016] 優(yōu)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 再用蒸餾水沖洗1~2遍。
[0017] 優(yōu)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(yōu)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缽進行研 磨，研磨的程度為所有樣品均能通過100目篩。
[0019] 優(yōu)選地，步驟(3)所述的樣袋需為拉口密封袋，以防樣品吸潮。
[0020] 優(yōu)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(fā)明的有益效果為：
[0022] 本發(fā)明實現了棗樹冠層鎂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(huán)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(yè)生產中大面積棗園短時間內要求獲取冠層鎂含量數據的需 求，為棗樹田間管理中鎂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為棗樹冠層鎂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(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。
[0025] -種棗樹冠層鎂含量的檢測方法，包括以下步驟：
[0026] (1)采集待測定鎂含量棗樹冠層葉片，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片棗樹葉片，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棗園的90個冠層樣本。
[0027] (2)將采集好的棗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，再用蒸餾水沖洗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(jié)到80攝氏度烘干 至恒重。
[0029] (4)烘干的樣品冷卻至室溫后，用瓷研缽研磨棗葉，研磨后全部過完100目篩，用拉 口塑料密封袋裝好，以防樣品吸潮。
[0030] (5)將研磨樣品放于直徑5cm的透明培養(yǎng)皿內測試近紅外數據，本實例的近紅外光 譜儀為Antaris II FT-NIR傅里葉變換型光譜儀，波譜范圍:4000~lOOOOcnf1，波譜分辨率： 4CHT 1，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 4273·482、4350·621、4354·478、4358·334、4362·191、4366·048、 4369.905、 4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、4520.326、 4524.183、 4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、4578.18、 4585.894、 4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、7212.465、 7278 · 033、7281 · 89、8978 · 94、8982 · 798cm-1 的吸光度值，代入檢測模型：
[0033] y= 12.14052+2607.124x1-2987.893x2-3812.989x3+433.4464x4+531.4658x5+ 4165.465x6+41.94662x7-6395.498x8+4109.19x9+1.474892xi〇+2525.95xn+1757.615xi2 _ 676.4704xi3-3506.82xi4+1699.847xi5_593.7534xi6+1300.913χιγ+2726.924xis+997.766xi9 _ 3005.495x2〇_4170.781x2i_338.3674x22 _4176.139x23_5565.756x24+4008.617x25+ 8214.826x26 _1308.846x27_8248.21 1x28+6426.869x29+12125.53x3〇~222.754x3i~ 8459.915x32-6813.41x33+6579.023x34
[0034] 其中，y為率樹冠層鎂含量，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分Mil 為棗樹冠層樣品在波數4273.482、4350.621、4354.478、4358.334、4362.191、4366.048、 4369.905、 4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、4520.326、 4524.183、 4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、4578.18、 4585.894、 4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、7212.465、 7278 · 033、7281 · 89、8978 · 94、8982 · 798cm-1 的吸光度。
[0035] 表1和圖I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0.72,均方根誤差(RMSE)僅為1.255mg/g，平 均相對誤差(MRE)只有10.05%，而標準差與均方根誤差之比（RH))高達1.882,根據評價標 準，RPD > 1.8說明模型能夠對樣品屬性進行定量估測。由此說明，本發(fā)明的方法可以準確的 快速測定棗樹冠層的鎂含量。
[0036]表1棗樹冠層鎂含量的真實值與檢測值統(tǒng)計
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，本發(fā)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(fā)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(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種棗樹冠層鎂含量的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 采集待測定鎂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4273 · 482、4350 · 621、4354 · 478、4358 · 334、4362 · 191、4366 · 048、 4369.905、 4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、4520.326、 4524.183、 4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、4578.18、 4585.894、 4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、7212.465、 7278 · 033、7281 · 89、8978 · 94、8982 · 798cm-1 的吸光度； (7) 將各波數的吸光度值代入棗樹冠層鎂含量檢測模型： y= 12.14052 + 2607.124x1-2987.893x2-3812.989x3+433.4464x4+531.4658x5+ 4165.465x6+41.94662x7-6395.498x8+4109.19xg+l. 474892xi〇+2525.95xn+1757.615xi2_ 676.4704xi3_3506.82xi4+1699.847xi5_593.7534xi6+1300.913χιγ+2726.924xis+997.766xig-3005.495x2〇 _4170.781x2i_338.3674x22 _4176.139x23_5565.756x24+4008.617x25+ 8214.826x26 _1308.846x27_8248.21 1x28+6426.869x29+12125.53x3〇_222.754x3i_ 8459 · 915x32-6813 · 41x33+6579 · 023x34 其中，y為率樹冠層鎂含量，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分MU 為賽 樹冠層樣品在波數4273.482、4350.621、4354· 478、4358.334、4362.191、4366.048、 4369.905、 4373.762、4385.333、4389.19、4393.047、4512.612、4516.469、4520.326、 4524.183、 4551.181、4555.038、4558.895、4562.752、4570.466、4574.323、4578.18、 4585.894、 4589.75、4593.607、4597.464、7008.048、7204.751、7208.608、7212.465、 7278 · 033、7281 · 89、8978 · 94、8982 · 798cm-1 的吸光度。2. 根據權利要求1所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，其特征在于，步驟（1)所述的采 集待測定鎂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所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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所述的棗樹冠層鎂含量的檢測方法，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】G01N21/359GK105842188SQ201610361712
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】彭杰, 向紅英, 牛建龍, 蔣青松
【申請人】塔里木大學