10.7671/j.issn.1001-411X.202301020
基于可见-近红外光谱技术的广东典型地区耕地土壤养分含量预测模型评估
[目的]可见-近红外光谱(Visible-near infrared spectroscopy,VNIRS)可以利用少量土壤样品建立预测模型,从而无损快速地预测土壤养分含量.然而,至今鲜见广东省土壤养分的VNIRS预测模型的报道.本研究旨在通过传统化学分析方法和VNIRS技术对广东典型地区的耕地土壤进行分析,构建土壤全量及速效养分含量的VNIRS预测模型,并评估利用光谱分析土壤全量和速效养分含量的可行性,为广东省土壤养分的快速检测及质量评估提供科学参考.[方法]本研究采集了粤东(梅州)、粤西(湛江)、粤北(韶关)、粤西北(肇庆)和珠三角(惠州和珠海)5 个地区共 514 份耕地土壤样品,测量样品有机质、全氮、可溶性有机碳、碱解氮和速效磷含量,同时利用VNIRS在 400～2490 nm波长范围内探明其全光谱特征,筛选定标样品,结合偏最小二乘法和主成分分析,建立预测模型,并在此基础上进行反向验证,评估模型的可行性.[结果]各地区土壤有机质、全氮、可溶性有机碳、碱解氮和速效磷含量及光谱特征均存在显著差异.有机质和全氮的定标预测模型效果较好,其中,粤西北地区的有机质定标相关系数达到 0.831 1,珠三角地区的全氮定标相关系数达到 0.789 8;可溶性有机碳、碱解氮和速效磷的预测模型效果在地区间差异较大,粤西北和珠三角地区碱解氮和速效磷的定标效果远优于其他地区.反向验证结果表明,有机质和全氮的预测值与实测值具有较好的相关性,决定系数(R2)最高分别达到0.69 和 0.65;粤西北和珠三角地区碱解氮的反向验证结果也较好,R2 达到 0.63 和 0.62;而可溶性有机碳和速效磷的反向验证结果总体较差.[结论]VNIRS技术能够区分省域内不同地区的土壤来源,可以作为未来土壤分类和土壤质量调查的重要评价指标.VNIRS技术能够较好地直接预测耕地土壤有机质和全氮含量,对可溶性有机碳、碱解氮、速效磷含量的预测存在明显元素差别和地区差异,今后需进一步筛选光谱范围或采用更优方式构建模型.
可见-近红外光谱、广东、耕地土壤、土壤养分、偏最小二乘法
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S151.9(土壤学)
国家自然科学基金;国家自然科学基金;广东省自然科学基金;广东省农业科技发展;资源环境保护管理项目;国家重点研发计划
2024-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共9页
218-226
