[发明专利]一种利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法

权利要求书

1.一种利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，包括：

步骤1，制备土壤样品，方法如下：

步骤1-1、取若干份土壤样本与不同氮浓度梯度的尿素水溶液溶液混合均匀，压成均匀薄片并切分成块；

步骤1-2、另取一份等量土壤样本与蒸馏水混合后搅拌均匀，压成相同大小的薄片，并称重记录；

步骤2，设定烘干参数，将烘干时间设定为1小时，2小时，3小时，4小时，5小时，6小时，7小时，8小时和24小时，烘箱温度为80℃，每个烘干时间结束后称重记录步骤1-2中的土壤薄片的重量；

步骤3，根据烘干前和每个烘干时间后土壤薄片的重量，计算每个烘干时间下对应的土壤含水率；

步骤4，每个烘干时间结束后取出各氮浓度下的若干块，利用近红外光谱采集样品块的光谱信息；

步骤5，将光谱信息输入光谱信号与土壤氮素含量的关系模型中，根据建模效果确定利用近红外光谱检测土壤氮素的土壤最佳含水率。

2.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步骤1-1中，不同氮元素浓度由尿素颗粒配制而成，溶液浓度分别为：0g/kg、0.1g/kg、0.15g/kg、0.2g/kg、0.25g/kg、0.3g/kg、0.35g/kg、0.4g/kg、0.45g/kg。

3.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步骤1中，尿素水溶液/蒸馏水与土壤样本的配比为15mL：100g。

4.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步骤3中，土壤含水率的计算方法见公式其中，WC为含水率，W_fresh为当前烘干时间结束后土壤的重量，W_dry为土壤最终的干重。

5.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步骤4中，每个烘干时间结束后取每个氮浓度下的10个土壤样本方块，共9个氮元素浓度即每次共取90个样本用于光谱采集，共有9个烘干时间，样本总数为810个。

6.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，近红外光谱采集的波段范围为900nm-1700nm，设置每条光谱采集400个点，平均每扫描3次得到一个光谱图像。

7.如权利要求1所述的利用近红外光谱探究检测土壤氮素的土壤最佳含水率的方法，其特征在于，步骤5中，采用偏最小二乘回归和无信息变量消除法建立光谱数据与土壤氮含量的预测模型，确定与最佳建模效果相对应的土壤最佳含水率。