近红外光谱快速评估土壤和有机肥质量研究
发布时间:2021-08-22 04:47
培肥可以提高土壤质量,增加粮食产能,是发展农业现代化和可持续利用土壤资源的重要措施,快速评估不同培肥措施下土壤质量指标的改善对于优化培肥措施具有重要意义。由于传统的土壤质量评估体系耗时、费力,寻求省时、经济的土壤质量分析方法已成为时下研究的热点。随着畜牧业的繁荣,堆肥产业在中国得到了快速的发展。因此,快速和精确评估商品有机肥的质量具有极为重要的意义。本文以长江中下游粮食主产区水稻土为研究对象,采集17种不同施肥处理下共136个土壤样品在350~2500nm范围的近红外光谱,利用偏最小二乘回归分析结合交叉验证法建立了近红外漫反射光谱与传统化学分析方法测得的全碳含量、全氮含量、碳氮比、速效钾含量、速效磷含量、电导率、土壤pH等土壤指标之间的定量分析模型。模型的决定系数(R2)以及化学分析值标准差(SD)与模型的内部交叉验证均方差(RMSECV)的比值RSC用于判定建立的模型的好坏。结果表明:全碳含量、全氮含量、碳氮比和pH模型的R2和RSC分别为:R2=0.94, RSC=4.31; R2=0.95, RSC=4.35; R2=0.97, RSC=5.60; R2=0.92, RSC=3....
【文章来源】:南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 近红外光谱技术简介
1.2.1 近红外光谱技术的原理及特点
1.2.2 近红外光谱定量分析模型的建立
1.3 近红外光谱技术在土壤质量评估领域的应用
1.3.1 化学指标
1.3.2 生物指标
1.4 近红外光谱技术在有机肥质量评估领域的应用
1.5 研究的目的与意义
1.6 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 土壤质量评估
2.1.1 土壤采集与制备
2.1.2 实验室化学分析
2.1.3 近红外光谱分析
2.1.4 定量分析模型的建立
2.1.5 定量分析模型的评价标准
2.2 有机肥质量评估
2.2.1 样品采集与预处理
2.2.2 化学和生物指标测定
2.2.3 近红外光谱分析
2.2.4 偏最小二乘法分析
第三章 近红外光谱快速评估土壤质量
3.1 材料与方法
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 不同施肥处理土壤的近红外漫反射光谱图
3.2.2 不同施肥处理的土壤质量相关化学分析指标
3.2.3 土壤质量指标定量模型的建立
3.2.4 定量校正模型的检验
3.3 本章小结
第四章 近红外光谱快速评估有机肥质量
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 有机肥样品的化学和生物指标
4.2.2 有机肥样品近红外光谱图
4.2.3 有机肥质量指标定量模型校正和验证结果
4.3 本章小结
全文结论及创新之处
参考文献
致谢
硕士在读期间发表的论文和申请的专利
【参考文献】:
期刊论文
[1]Visible and Near-Infrared Diffuse Reflectance Spectroscopy for Prediction of Soil Properties near a Copper Smelter[J]. XIE Xian-Li 1,PAN Xian-Zhang 1 and SUN Bo 2,2 1 Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008 (China) 2 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2012(03)
[2]同时估测土壤全氮、有机质和速效氮含量的光谱指数研究[J]. 张娟娟,田永超,姚霞,曹卫星,马新明,朱艳. 土壤学报. 2012(01)
[3]土壤主要养分近红外光谱分析及其测量系统[J]. 高洪智,卢启鹏. 光谱学与光谱分析. 2011(05)
[4]近红外光谱分析法测定东北黑土有机碳和全氮含量[J]. 申艳,张晓平,梁爱珍,时秀焕,范如芹,杨学明. 应用生态学报. 2010(01)
[5]红外光谱在土壤学中的应用[J]. 邓晶,杜昌文,周健民,王火焰,陈小琴. 土壤. 2008(06)
[6]绿茶游离氨基酸总量近红外光谱定量分析模型优化[J]. 林新,牛智有,马爱丽,刘辉. 农业机械学报. 2008(10)
[7]应用近红外光谱法测定土壤的有机质和pH值[J]. 朱登胜,吴迪,宋海燕,何勇. 农业工程学报. 2008(06)
[8]东北黑土的光谱特性及其与土壤参数的相关性分析[J]. 孙建英,李民赞,唐宁,郑立华. 光谱学与光谱分析. 2007(08)
[9]近红外光谱分析技术的数据处理方法[J]. 张银,周孟然. 红外技术. 2007(06)
[10]近红外光谱分析技术及其在食品中的应用[J]. 李静,刘斌,岳田利,袁亚宏,高振鹏. 农产品加工(学刊). 2007(03)
本文编号:3357031
【文章来源】:南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 近红外光谱技术简介
1.2.1 近红外光谱技术的原理及特点
1.2.2 近红外光谱定量分析模型的建立
1.3 近红外光谱技术在土壤质量评估领域的应用
1.3.1 化学指标
1.3.2 生物指标
1.4 近红外光谱技术在有机肥质量评估领域的应用
1.5 研究的目的与意义
1.6 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 土壤质量评估
2.1.1 土壤采集与制备
2.1.2 实验室化学分析
2.1.3 近红外光谱分析
2.1.4 定量分析模型的建立
2.1.5 定量分析模型的评价标准
2.2 有机肥质量评估
2.2.1 样品采集与预处理
2.2.2 化学和生物指标测定
2.2.3 近红外光谱分析
2.2.4 偏最小二乘法分析
第三章 近红外光谱快速评估土壤质量
3.1 材料与方法
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 不同施肥处理土壤的近红外漫反射光谱图
3.2.2 不同施肥处理的土壤质量相关化学分析指标
3.2.3 土壤质量指标定量模型的建立
3.2.4 定量校正模型的检验
3.3 本章小结
第四章 近红外光谱快速评估有机肥质量
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 有机肥样品的化学和生物指标
4.2.2 有机肥样品近红外光谱图
4.2.3 有机肥质量指标定量模型校正和验证结果
4.3 本章小结
全文结论及创新之处
参考文献
致谢
硕士在读期间发表的论文和申请的专利
【参考文献】:
期刊论文
[1]Visible and Near-Infrared Diffuse Reflectance Spectroscopy for Prediction of Soil Properties near a Copper Smelter[J]. XIE Xian-Li 1,PAN Xian-Zhang 1 and SUN Bo 2,2 1 Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008 (China) 2 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008 (China). Pedosphere. 2012(03)
[2]同时估测土壤全氮、有机质和速效氮含量的光谱指数研究[J]. 张娟娟,田永超,姚霞,曹卫星,马新明,朱艳. 土壤学报. 2012(01)
[3]土壤主要养分近红外光谱分析及其测量系统[J]. 高洪智,卢启鹏. 光谱学与光谱分析. 2011(05)
[4]近红外光谱分析法测定东北黑土有机碳和全氮含量[J]. 申艳,张晓平,梁爱珍,时秀焕,范如芹,杨学明. 应用生态学报. 2010(01)
[5]红外光谱在土壤学中的应用[J]. 邓晶,杜昌文,周健民,王火焰,陈小琴. 土壤. 2008(06)
[6]绿茶游离氨基酸总量近红外光谱定量分析模型优化[J]. 林新,牛智有,马爱丽,刘辉. 农业机械学报. 2008(10)
[7]应用近红外光谱法测定土壤的有机质和pH值[J]. 朱登胜,吴迪,宋海燕,何勇. 农业工程学报. 2008(06)
[8]东北黑土的光谱特性及其与土壤参数的相关性分析[J]. 孙建英,李民赞,唐宁,郑立华. 光谱学与光谱分析. 2007(08)
[9]近红外光谱分析技术的数据处理方法[J]. 张银,周孟然. 红外技术. 2007(06)
[10]近红外光谱分析技术及其在食品中的应用[J]. 李静,刘斌,岳田利,袁亚宏,高振鹏. 农产品加工(学刊). 2007(03)
本文编号:3357031
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