[发明专利]近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机肥有效成分含量的检测技术领域，尤其涉及一种近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法。

背景技术

有机肥有效成分含量是衡量有机肥质量的重要指标，传统的化学测试方法时间长、费用高、操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近红外快速检测有机肥有限成分含量的方法，以解决上述技术问题。

本发明利用近红外光谱技术结合谱图处理技术和最小二乘法进行模型的建立，实现了对秸秆腐熟程度的定量分析。模型判别准确率能够达到90％以上，稳定性和重现性极高，该方法被证明在有机肥含量判断上具有较大的应用价值和非常乐观的应用前景。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：样品收集、获取近红外光谱、测定参数、建立数学模型、模型验证及调试、现场快速检测；

样品收集：

收集不同地区不同品牌的颗粒状有机肥，共获得样品256个；

获取近红外光谱：

利用Thermo光傅里叶漫反射红外光谱仪分别采集样品的近红外光谱，每个样品重复采集15-30次取其平均光谱；

测定参数包括对氮磷钾、有机质、水分、pH值的测定：

按照国家行业标准NY525-2002的要求，氮采用全量蒸馏滴定法、磷采用磷钒钼黄光度法、钾采用火焰光度计法、有机质采用灼烧法、pH用pH计测定、水分含量采用烘干法；

建立数学模型：

将206个样品的近红外光谱与有机肥有效成分含量建立对应的相关模型，建立模型的决定系数R²为0.9765、0.9825、0.9612、0.9763、0.9629；

模型验证：

取有机肥样品100个，获取它们的近红外光谱，通过建立的模型计算出对应氮磷钾、有机质、pH值、水分含量，并将样品同时送到实验室利用化学方法有机肥有效成分含量，将结果进行比对验证；验证系数分别为0.9878、0.9901、0.9769、0.9568、0.9767。

现场快速检测：

将建好的模型预装进近红外快速检测设备，在现场开机后即可快速检测有机肥的氮磷钾、有机质、pH值、水分含量。

作为优选，由206个基础数据建立近红外检测模型，每隔1个月进行20个样品的验证，并将20个样品的验证数据和原有的256个基础数据合并再次建立近红外检测模型，模型的基础数据得到不断补充。

近红外分析光谱技术与计算机算法技术的有机结合是解决复杂混合物定量分析的一个崭新思路，它突破了复杂物系统分析的传统技术路线，使混合物分析能够微观定量各组分特性。本发明的近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法以及建立的建立近红外技术分析模型，为秸秆利用产业的发展起到重要的推动作用。

本发明的有益效果是：

本发明利用近红外光谱仪，对有机肥进行近红外光谱扫描，与相关有效成分含量的相关指标建立一个一一对应模型，此模型的建立可以快速的对有机肥有效成分含量进行检测，信息简洁又丰富，无需样品的化学处理，绿色环保，性能可靠，无相关耗材和维修成本，降低了运行成本和环保风险，节省了大量的人力、物力、财力，经济效益高。

本方法简单快捷，可在半分钟内检测有机肥有效成分含量，综合拟合度可达95.3％。

附图说明

图1为有机肥近红外光谱库；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提供一种基于近红外光谱技术的有机肥有效成分含量最小二乘法分析方法，该方法包括如下步骤：

1、获取有机肥样品

2、取样及样品物理处理

3、获取光谱及谱图预处理

4、建立数据模型

5、对已经建立数据模型进行算法验证，确定最佳算法

6、对验证样品进行检测

步骤一：从不同厂家、不同区域、不同原料获取有机肥产品

步骤二：将颗粒状有机肥产品汇总。

步骤三：使用近红外光谱仪进行扫描获取光谱数据；