基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法技术

本发明专利技术涉及农作物检测技术领域，具体公开了一种基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法，包括以下步骤：进行水稻种子样品表面清洁；采用近红外光谱仪分别测定水稻种子水分、蛋白质、直链淀粉的含量以及碱消值和胶稠度；根据水分含量、蛋白质含量、直链淀粉含量、碱消值、胶稠度与标准水稻种子对应项相对差值大小将水稻种子依次进行5次分组；综合水稻种子单个籽粒按水分含量分组所处组别、按蛋白质含量分组所处组别、按直链淀粉含量分组所处组别、按碱消值分组所处组别以及按胶稠度分组所处组别，将水稻种子分成多个质量级别。本发明专利技术方法对种子内部结构和外部组成均不会造成任何损伤及污染，简便、快速、准确可靠，适用于实际生产。用于实际生产。

【技术实现步骤摘要】
基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法


[0001]本专利技术属于农作物检测
，具体涉及一种基于近红外光谱技术快速 无损检测水稻种子质量的方法。

技术介绍

[0002]国以农为本，农以种为先。我国是农业生产大国和用种大国，农作物种业 是国家战略性、基础性核心产业，是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安 全的根本。
[0003]中国是世界上最大的水稻种子生产国和消费国，水稻种子产业的发展关系 到国家粮食的安全。广西是我国水稻的主产省份之一，水稻产量占全区粮食产 量的75％以上，是广西最重要的农作物，种植面积位于第一，总产量第三。广 西2019年水稻种植面积约为150万公顷，2020年水稻种植面积预计为170万公顷； 水稻年用种量约为2933万亩
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1kg/亩，大概3000万公斤；水稻种子贮备大概90万 公斤，水稻亲本大概每年保存是30万公斤。
[0004]水稻种子的品质影响其出芽率、芽势、拱土能力、成苗率和苗整齐度等综 合指标，在水稻生产中起重要的作用。近几年，随着我国农业的快速发展，水 稻种子的生产逐渐进入自动化阶段，每个环节的误差都有可能影响水稻种子的 品质，进而影响水稻生产的最终结果。传统的质量检验方法主要有标准发芽试 验、种子形态鉴定、幼苗鉴别、田间小区试验、以生化指纹为依据的电泳谱带 鉴定法和以DNA分子多态性为依据的分子标记鉴定法等。但传统种子质量检验 方法目前多由种子检验员手工进行操作，由于主观因素，结果差异较大，并且 费时、费事，无法满足当前种业市场快速发展的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量 的方法，克服传统种子质量检验方法手工进行操作多，测试结果差异较大，测 试周期长、测量方法繁琐的缺点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于近红外光谱技术快速无损检测水 稻种子质量的方法，包括以下步骤：
[0007]S1.将完整的水稻种子样品进行表面清洁；
[0008]S2.取水稻种子样品用采用近红外光谱仪分别测定水稻种子水分含量、蛋白 含量、直链淀粉含量、碱消值以及胶稠度；
[0009]S3.分别根据测试水稻种子的水分含量与标准水稻种子的水分含量差值大 小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的蛋白质含量与标准水稻种子的蛋 白质含量差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的直链淀粉含量与 标准水稻种子的直链淀粉含量差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种 子的碱消值与标准水稻种子的碱消值差值大小将水稻种子进行分组；根据测试 水稻种子的胶稠度与标准水稻种子的胶稠度差值大小将水稻种子进行分组；所 述标准水稻种子的发芽率大于99％，为被测样品同一品种；
[0010]S4.综合水稻种子单个籽粒按水分含量分组所处组别、按蛋白质含量分组所 处组别、按直链淀粉含量分组所处组别、按碱消值分组所处组别以及按胶稠度 分组所处组别，将水稻种子分成多个质量级别。
[0011]进一步，上述技术方案中，所述步骤S1中还包括剔除伤痕、腐烂、生理性 病害、侵染性病害的种子。
[0012]进一步，上述技术方案中，所述步骤S2中每个测试项目独立测试三次，取 三次数据的平均值为测定结果。
[0013]进一步，上述技术方案中，三次独立测试结果的绝对差值小于或者等于这 三个测定值的算术平均值的10％作为有效测定数据，大于10％的进行异常样品 的确认。
[0014]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中根据水稻种子的水分含量分成2个 组别，其中一个组别为测试水稻种子的含水量与标准水稻种子的含水量相对差 值小于或等于10％，另一组别为测试水稻种子的含水量与标准水稻种子含水量 相对差值大于10％。
[0015]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中根据水稻种子的蛋白质含量分成2 个组别，其中一个组别为测试水稻种子的蛋白质量与标准水稻种子的蛋白质相 对差值小于或等于8％，另一组别为测试水稻种子的蛋白质与标准水稻种子的蛋 白质含量相对差值大8％。
[0016]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中根据水稻种子的直链淀粉含量分 成2个组别，其中一个组别为测试水稻种子的直链淀粉含量与标准水稻种子的直 链淀粉含量相对差值小于或等于6％，另一组别为测试水稻种子的直链淀粉含量 与标准水稻种子的直链淀粉含量相对差值大于6％。
[0017]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中根据水稻种子的碱消值分成2个组 别，其中一个组别为测试水稻种子的碱消值含量与标准水稻种子的碱消值相对 差值小于或等于13％，另一组别为测试水稻种子的碱消值与标准水稻种子的碱消 值相对差值大于13％。
[0018]进一步，上述技术方案中，所述步骤S3中根据水稻种子的胶稠度分成2个 组别，其中一个组别为测试水稻种子的胶稠度含量与标准水稻种子的胶稠度相 对差值小于或等于2.5％，另一组别为测试水稻种子的胶稠度与标准水稻种子的 胶稠度相对差值大于2.5％。
[0019]进一步，上述技术方案中，所述步骤S4中水稻种子分成6个质量级别。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术以提供了一种基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方 法，该方法通过采用近红外光谱技术对水稻种子水分含量、蛋白含量、直链淀 粉含量、碱消值以及胶稠度检测及检测结果处理从而实现对水稻种子质量的判 定，该方法简便、快速、准确可靠。
[0022]本方法对种子内部结构和外部组成均不会造成任何损伤，更不会对种子样 品产生影响和污染，很好的保证了水稻种子检测结果的真实性和有效性。因此， 其在种子检测方面的应用不仅提升了种子检测的质量，同时由于无损检测，也 为农户们节约了检测成本，保护企业的经济效益的同时具有良好的环境效益。
具体实施方式
[0023]下面结合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。
[0024]实施例1：
[0025]1.近红外光谱仪选择
[0026]选用带可连续扫描单色器的漫反射型近红外光谱仪或其他类产品，光谱范 围为950nm～1650nm，波长准确度≤0.3nm，波长的重现性每连续两次＜0.02 nm或每年小于＜0.2nm，软件主要考虑具有NIR光谱数据的收集、存储、预处 理、建模和预测等功能方便使用，例如选用德国波通公司DA7200近红外光谱 仪。
[0027]2.校准近红外光谱仪及参数的设定
[0028]测定前应对仪器进行校准，参数的设定为：
[0029]1)分辨率：0.1nm～10nm；
[0030]2)光谱收集速率：100次/秒。
[0031]3.样品准备
[0032]将完整的水稻种子样品表面适当地清洁，剔除伤痕、腐烂、生理性病害、 侵染性病害等的种子。主要考虑样品测定结果不受其他因素影响。
[0033]4.定标模型的选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将水稻种子样品进行表面清洁；S2.取水稻种子样品用采用近红外光谱仪分别测定水稻种子水分含量、蛋白含量、直链淀粉含量、碱消值以及胶稠度；S3.分别根据测试水稻种子的水分含量与标准水稻种子的水分含量相对差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的蛋白质含量与标准水稻种子的蛋白质含量相对差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的直链淀粉含量与标准水稻种子的直链淀粉含量相对差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的碱消值与标准水稻种子的碱消值相对差值大小将水稻种子进行分组；根据测试水稻种子的胶稠度与标准水稻种子的胶稠度相对差值大小将水稻种子进行分组；所述标准水稻种子的发芽率大于99%，为被测样品同一品种；S4.综合水稻种子单个籽粒按水分含量分组所处组别、按蛋白质含量分组所处组别、按直链淀粉含量分组所处组别、按碱消值分组所处组别以及按胶稠度分组所处组别，将水稻种子分成多个质量级别。2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括剔除伤痕、腐烂、生理性病害、侵染性病害的种子。3.根据权利要求1所述的基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法，其特征在于，所述步骤S2中每个测试项目独立测试三次，取三次数据的平均值为测定结果。4.根据权利要求3所述的基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子质量的方法，其特征在于，三次独立测试结果的绝对差值小于或者等于这三个测定值的算术平均值的10％作为有效测定数据，如果三次独立测试结果的绝对差值大于这三个测定值的算术平均值的10％，对造成测定结果异常的原因进行确认和排除后，按原方法重新进行近红外测试及数据处理。5.根据权利要求1所述的基于近红外光谱技术快速无损检测水稻种子...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕巨智，石达金，李发桥，唐国荣，谭贤杰，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院，
类型：发明
国别省市：