基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法和系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法和系统
本专利技术涉及土壤检测
，尤其是涉及一种基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法和系统。
技术介绍
我国近20年来人口急剧增加，耕地面积逐年减少，粮食安全受到了严峻的挑战。然而，过量施肥、偏施氮肥造成了严重的土壤污染、生态破坏，严重威胁人类健康。党中央、国务院对治理土壤污染高度重视，正在起草土壤污染防治法，制定土壤污染防治行动计划。国家启动的测土配方施肥项目通过开展土壤测试和田间试验，摸清土壤供肥能力、作物需肥规律等，提出施肥参数，施用配方肥。其中，农田硝态氮含量的检测对科学、经济、合理施肥有重要意义，既是节约资源、发展“两高一优”农业的一条重要途径，也是保护生态环境、保障粮食安全和人类健康的一项重要措施。离子选择性电极是一种能对溶液中目标离子产生特异性电位响应的电化学传感器。较传统的化学分析方法，离子选择性电极具有快速、灵敏、准确、设备简单和可连续测定等优点，在各行业尤其是在化工、医学、环境等方面应用广泛，并为土壤硝态氮含量分析提供了有效手段。目前，基于聚氯乙烯聚合物膜的常规离子选择性电极已商品化，但基于此类电极...
【技术保护点】
一种基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法，其特征在于，包括：检测不同浓度的标准样本溶液在不同温度下的第一响应电势和第二响应电势，所述第一响应电势为硝酸根离子电极的响应电势，所述第二响应电势为氯离子电极的响应电势；根据各个浓度的标准样本溶液在各个温度下的第一响应电势和第二响应电势，建立一检测模型，所述检测模型包括第一响应电势与硝酸钠离子浓度、氯离子浓度和温度的第一函数关系及第二响应电势与硝酸钠离子浓度、氯离子浓度和温度的第二函数关系；检测所述待检测土壤的土壤浸提液在采集到的农田环境温度下的第一响应电势和第二响应电势；根据所述土壤浸提液的第一响应电势、所述土壤浸提液的第二响应...
【技术特征摘要】
1.一种基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法，其特征在于，包括：检测不同浓度的标准样本溶液在不同温度下的第一响应电势和第二响应电势，所述第一响应电势为硝酸根离子电极的响应电势，所述第二响应电势为氯离子电极的响应电势；根据各个浓度的标准样本溶液在各个温度下的第一响应电势和第二响应电势，建立一检测模型，所述检测模型包括第一响应电势与硝酸钠离子浓度、氯离子浓度和温度的第一函数关系及第二响应电势与硝酸钠离子浓度、氯离子浓度和温度的第二函数关系；检测所述待检测土壤的土壤浸提液在采集到的农田环境温度下的第一响应电势和第二响应电势；根据所述土壤浸提液的第一响应电势、所述土壤浸提液的第二响应电势及所述农田环境温度，利用所述检测模型计算所述土壤浸提液的硝酸根离子浓度；根据所述土壤浸提液的硝酸根离子浓度确定所述待检测土壤的硝态氮含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个浓度的标准样本溶液在各个温度下的第一响应电势和第二响应电势，建立一检测模型，包括：利用多元线性回归算法建立在每一温度下第一响应电势、第二响应电势分别与硝酸钠离子浓度和氯离子浓度的函数关系：其中，E1为该温度下的第一响应电势，E2为该温度下的第二响应电势，为该温度下的硝酸根离子浓度，该温度下的氯离子浓度，β01、β11、β21、β02、β12、β22为该温度下的回归参数；利用最小二乘法将每一回归参数与温度进行一元线性拟合，得到该回归参数与温度的一元线性函数；根据每一温度下第一响应电势、第二响应电势分别与硝酸钠离子浓度和氯离子浓度的函数关系及各个回归参数与温度的一元线性函数，确定所述检测模型为：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述土壤浸提液的硝酸根离子浓度，确定所述待检测土壤的硝态氮含量，包括：建立土壤的硝态氮含量与对应土壤浸提液的硝酸根离子浓度、土壤的体积含水率之间的第三函数关系；将所述土壤浸提液的硝酸根离子浓度和采集到的待检测土壤的体积含水率代入所述第三函数关系，计算所述待检测土壤的硝态氮含量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三函数关系为：其中，ω为土壤的硝态氮含量，为土壤浸提液的硝酸根离子浓度，θv为土壤的体积含水...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜尚丰，曹淑姝，刘莹，潘奇，李嘉鹏，陈俐均，徐丹，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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