基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究

发布时间：2021-05-06 09:58

　　土壤养分作为农业生产的重要指标,含量过少会降低农作物产量,过多则会造成环境污染。因此,快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分,但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、操作复杂、费时费力,不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱,提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法,可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260～1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源,通过测量8通道激光光束的土壤反射率,建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型,实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中,选取54组作为训练集,20组作为预测集。基于一般线性模型,对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练,筛选显著波段后的计量模型R2达到0.97。基于建立的计量模型,预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到0.9,结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。 

【文章来源】：智慧农业(中英文). 2020,2(02)

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引言
2 系统设计
    2.1 硬件设计
        2.1.1 近红外光源及驱动电路
        2.1.2 光电探测器及光电转换电路
        2.1.3 主动光信号提取电路
        2.1.4 ADC转换电路
        2.1.5 数据采集/传输及电源电路
    2.2 软件设计
    2.3 光路设计
3 测试分析
    3.1 系统组装与测试
    3.2 土壤N含量检测
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]可见-近红外光谱的土壤养分快速检测[J]. 李雪莹,范萍萍,侯广利,吕美蓉,王茜,刘岩.  光谱学与光谱分析. 2017(11)
[2]基于光谱技术的土壤养分快速测试方法研究[J]. 蒋璐璐,张瑜,王艳艳,谈黎虹,何勇.  浙江大学学报(农业与生命科学版). 2010(04)



本文编号：3171719