一种土壤胡敏酸含量的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤胡敏酸含量的检测方法，包括以下步骤：采集所需测定胡敏酸含量的土壤样品；将土壤样品除杂质、风干、研磨，最后于45‑55℃条件下干燥2h，得到待测土壤；测定待测土壤在350‑2500nm波段的反射率，得到350‑2500nm波段的反射率数据；对350‑2500nm波段的反射率数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理；提取待测土壤在特定波长的反射率数据；将提取的反射率数据代入土壤胡敏酸含量检测模型，计算得出该土壤样品的胡敏酸含量。本发明专利技术土壤胡敏酸含量的检测方法，实现了土壤中胡敏酸含量的快速准确检测，不需要配制任何化学试剂，避免了测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，同时也大大简化了操作步骤，缩短了检测时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤养分检测
，具体涉及一种土壤胡敏酸含量的检测方法。
技术介绍
胡敏酸是腐殖质的主要组成部分，可溶于碱，但在酸性条件卜形成沉淀，主要呈褐色或深褐色。胡敏酸中含有羟基、羧基等官能团,可与金属离子、氧化物、矿物质和有毒有害有机污染物发生相互作用，严重的影响这些物质的环境行为。胡敏酸是一种高分子有机化合物，在溶液中具有胶体的性质。胡敏酸分子中同时含有疏水官能团和亲水官能团，使其分子在化学性质不同的溶液中带不同性质和数量的电荷，从而影响胡敏酸在环境介质中的迁移。土壤溶液中的胡敏酸不仅可以造成严重的水环境污染，还对重金属和农药等污染物具有很强的吸附能力。溶解态胡敏酸能够促进污染物在土壤中的迁移，吸附在土壤颗粒上的胡敏酸则能阻止污染物的迁移。同时，胡敏酸中含有多种营养元素，通过矿质化可释放供植物吸收利用。因此，获取土壤中的胡敏酸含量数据，是土壤肥力诊断、土壤合理施肥必要的数字依据，也是了解土壤对污染物净化能力的重要参考依据。现有的土壤胡敏酸含量的检测方法需要配制化学试剂，测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，而且存在操作步骤繁琐，检测时间长的缺陷。因此，有必要开发一种无污染、操作简便、快速精确的土壤胡敏酸含量的检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种土壤胡敏酸含量的检测方法，解决了现有检测方法测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，而且存在操作步骤繁琐，检测时间长的问题。本专利技术提供的一种土壤胡敏酸含量的检测方法，包括以下步骤：步骤1，采集所需测定胡敏酸含量的土壤样品；步骤2，将土壤样品除杂质、风干、研磨，最后于45-55℃条件下干燥2h，得到待测土壤；步骤3，测定待测土壤在350-2500nm波段的反射率，得到350-2500nm波段的反射率数据；步骤4，对350-2500nm波段的反射率数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理；步骤5，提取待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率数据；步骤6，将提取的反射率数据代入土壤胡敏酸含量检测模型：Y＝-48.45585x1+43.5533x2+43.51083x3+43.4203x4+43.32128x5-6.36302x6-4.506844x7-7.844196x8-7.857329x9-7.935672x10-7.418114x11-7.519765x12-6.983428x13-9.869095x14-10.24447x15-10.74302x16-11.32498x17-11.51799x18-10.42357x19+0.27358，计算得出该土壤样品的胡敏酸含量；其中，Y为胡敏酸含量，单位为g/kg；x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19分别为待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率。优选的，步骤2中，将土壤样品于室内风干，并且研磨后过孔直径为2mm的筛。优选的，步骤3中，所述光谱反射率的测定仪器为美国ASD公司生产的QualitySpec Trek手持式光谱仪，其光谱分辨率在350-700nm为3nm，701-1400nm为9.8nm，1401-2500nm为8.1nm。优选的，步骤3中，将待测土壤平铺于直径为5cm的漆黑的培养皿中，测定时，保持室内环境温度恒定，控制好QualitySpec Trek手持式光谱仪的探头与待测土壤表面的距离，使探头内置光源不漏光。优选的，将待测土壤平铺于直径为5cm的培养皿后，待测土壤的厚度为10-15mm。优选的，步骤4中，所述平滑处理采用的方法为Savitzky-Golay Smoothing，平滑窗口为7。优选的，步骤5中，751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率数据，分别为同一待测土壤重复4次测定的反射率数据的平均值。本专利技术土壤胡敏酸含量的检测方法，实现了土壤中胡敏酸含量的快速准确检测，不需要配制任何化学试剂，避免了测定过程中化学尾液排放对环境的污染和对人体的伤害，同时也大大简化了操作步骤，缩短了检测时间。能满足农业生产中土壤胡敏酸数据测定的需求，提供了快速获取施肥量依据的手段，适合推广应用。附图说明图1土壤胡敏酸实测值与检测值散点图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例1步骤1，采集所需测定胡敏酸含量的土壤样品，土壤样品取样深度为20-40cm，由于采样区域内不同位置土壤的胡敏酸含量有所不同，为了更加准确的得出该区域土壤中的胡敏酸含量，为了验证该方法的可行性和可重复性，我们共采集了100个土壤样品进行测定。步骤2，将土壤样品除杂质，置于室内风干，用研钵研磨，然后过孔直径为2mm的筛，最后于50℃条件下干燥2h，得到待测土壤。所述杂质为石子、肉眼可见的植物根系和枯枝落叶。需要说明的是，45-55℃之间的任一温度均可用于干燥土壤样品，且能达到同样的效果，故本实施例仅以50℃为例，说明本专利技术的步骤。步骤3，将待测土壤平铺于直径为5cm的漆黑的培养皿中，且待测土壤平铺于直径为5cm的培养皿后，待测土壤的厚度为15mm，测定时，保持室内环境温度恒定，控制好QualitySpec Trek手持式光谱仪的探头与待测土壤表面的距离，使探头内置光源不漏光，然后用美国ASD公司生产的QualitySpec Trek手持式光谱仪测定待测土壤在350-2500nm波段的反射率，得到350-2500nm波段的反射率数据。需要说明的是，只要将土壤铺满平板就可以用于测定反射率，优选的，待测土壤的厚度为10-15mm，上述条件均能达到同样的效果，故本实施例仅以15mm为例，说明本专利技术的步骤。需要说明的是，ASD公司生产的QualitySpec Trek手持式光谱仪中，光谱分辨率在350-700nm为3nm，701-1400nm为9.8nm，1401-2500nm为8.1nm。步骤4，对350-2500nm波段的反射率数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理，平滑处理采用的方法为Savitzky-Golay Smoothing，平滑窗口为7；步骤5，提取待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤胡敏酸含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集所需测定胡敏酸含量的土壤样品；步骤2，将土壤样品除杂质、风干、研磨，最后于45‑55℃条件下干燥2h，得到待测土壤；步骤3，测定待测土壤在350‑2500nm波段的反射率，得到350‑2500nm波段的反射率数据；步骤4，对350‑2500nm波段的反射率数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理；步骤5，提取待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率数据；步骤6，将提取的反射率数据代入土壤胡敏酸含量检测模型：Y＝‑48.45585x1+43.5533x2+43.51083x3+43.4203x4+43.32128x5‑6.36302x6‑4.506844x7‑7.844196x8‑7.857329x9‑7.935672x10‑7.418114x11‑7.519765x12‑6.983428x13‑9.869095x14‑10.24447x15‑10.74302x16‑11.32498x17‑11.51799x18‑10.42357x19+0.27358，计算得出该土壤样品的胡敏酸含量；其中，Y为胡敏酸含量，单位为g/kg；x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19分别为待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤胡敏酸含量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集所需测定胡敏酸含量的土壤样品；步骤2，将土壤样品除杂质、风干、研磨，最后于45-55℃条件下干燥2h，得到待测土壤；步骤3，测定待测土壤在350-2500nm波段的反射率，得到350-2500nm波段的反射率数据；步骤4，对350-2500nm波段的反射率数据进行多元散射校正后，采用小波降噪，再进行平滑处理；步骤5，提取待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118nm、2119nm、2124nm、2125nm、2126nm、2127nm、2152nm、2153nm、2154nm、2158nm、2159nm、2160nm波长的反射率数据；步骤6，将提取的反射率数据代入土壤胡敏酸含量检测模型：Y＝-48.45585x1+43.5533x2+43.51083x3+43.4203x4+43.32128x5-6.36302x6-4.506844x7-7.844196x8-7.857329x9-7.935672x10-7.418114x11-7.519765x12-6.983428x13-9.869095x14-10.24447x15-10.74302x16-11.32498x17-11.51799x18-10.42357x19+0.27358，计算得出该土壤样品的胡敏酸含量；其中，Y为胡敏酸含量，单位为g/kg；x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16、x17、x18、x19分别为待测土壤在751nm、1455nm、1456nm、1457nm、1458nm、2084nm、2085nm、2118n...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭杰，柳维扬，王家强，牛建龙，刘新路，周煊，曲浩亮，王妤涵，
申请(专利权)人：塔里木大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65