利用光譜指數監測小麥籽粒蛋白質含量的方法

2023-11-30 21:24:16 1

專利名稱：利用光譜指數監測小麥籽粒蛋白質含量的方法
技術領域：
申請的發明屬於光譜技術在農業生產中的應用領域，具體是小麥籽粒蛋白質含量測定方法。
背景技術：
在小麥育種、生產及貯藏、加工實踐中，籽粒蛋白質含量是小麥的重要品質指標和分類收穫貯藏的重要指標。因此，對於從事小麥育種、栽培管理和加工的人員而言，籽粒蛋白質含量是進行品種選擇、制定優質栽培技術措施及其分類收購的關鍵指標之一。以往，人們主要通過在小麥成熟期的田間取樣或收穫後取樣，帶回實驗室進行室內化學分析，該方法費工、費時，並破壞田間植株，且受樣點選擇等主觀因素的影響而精度不高，最為重要的是其時效性差，對於指導優質栽培和分類收穫與收購意義不大。由於上述多種原因，小麥育種者、栽培管理者及其小麥收購企業更多的是利用經驗方法進行小麥品種篩選、栽培管理措施的制定和小麥的混合收購，但這種方法局限性更明顯，且嚴重影響小麥生產者的收益。 因此，生產中急需發明一種新的方法來替代上述方法。光譜技術及其設備的快速發展使具有作物光譜信息快速獲取功能的工具得到普及，光譜技術也得到進一步發展和廣泛應用。 利用光譜技術獲取田間作物生長信息(如作物葉綠素含量、氮素含量等)的方法已具備了軟、硬體條件。因此，可利用光譜技術來解決上述問題。

發明內容
利用不同波長的濾光片等光譜信息採集設備在田間由小麥頂部垂直向下或水平對準小麥穗層獲取小麥群體或小麥穗層光譜信息，所獲取的小麥群體或穗層光譜信息必然包含植株蛋白質含量信息。我們研究發現，小麥籽粒蛋白質含量可通過分析小麥群體或穗層不同波長光譜反射率來反映，而且研究發現小麥籽粒蛋白質含量與小麥冠層或穗層 890nm、670nm光譜反射率關係密切，且不同品種間小麥籽粒蛋白質含量和小麥冠層890nm 與670nm反射率的比值呈現穩定的函數關係，S卩，小麥籽粒蛋白質含量Y(%) =aX+b，這裡 Y是籽粒蛋白質含量，X是890nm與670nm冠層光譜反射率的比值，a和b分別是待定係數。 我們的做法是分別獲取小麥群體或穗層890nm波長和670nm波長的光譜反射率，利用小麥籽粒蛋白質含量與小麥冠層或穗層的這兩種波長光譜反射率比值間的函數關係得到被監測小麥的籽粒蛋白質含量。


無。
具體實施例方式通過不同波長濾光片獲取小麥群體或穗層890nm和670nm光譜反射率信息，根據小麥籽粒蛋白質含量與光譜信息關係原理及算法，利用計算機編程實現對獲取的光譜信息進行分析運算得到小麥籽粒的蛋白質含量。或者將光譜信息採集設備與固化後的信息處理分析軟體整合製作成可攜式小麥籽粒蛋白質速測儀。
權利要求
1.利用光譜指數監測小麥籽粒蛋白質含量的方法包括光譜信息採集與信息分析處理 (1)。該方法的特徵在於小麥群體冠層或穗層光譜反射信息採集( 及其小麥籽粒蛋白質含量計算⑶。
2.根據權利1所述的小麥群體冠層或穗層光譜反射信息採集，其特徵在於利用波長為 890nm(2-l)和波長為670ηπΚ2-2)的濾光片來採集小麥群體光譜信息；
3.根據權利1所述的小麥籽粒蛋白質含量計算，其特徵在於計算890nm光譜反射率與 670nm光譜反射率的比值(3_1)及其蛋白質含量的計算(3_2)。
全文摘要
本申請的發明「利用光譜指數監測小麥籽粒蛋白質含量的方法」屬於光譜技術在農業生產中的應用領域。主要解決小麥育種與生產過程中人們無法快速準確無損獲取小麥籽粒蛋白質信息的問題。我們提出的解決方法是利用890nm和670nm的濾光片等光譜信息採集設備在田間由小麥頂部垂直向下和水平對準小麥穗層兩種方式獲取小麥穗部光譜信息，利用計算機軟體將獲取的兩種波長的小麥光譜反射信息根據研究建立的光譜參數與籽粒蛋白質含量的反演模型，計算出被監測的小麥籽粒蛋白質含量。主要用途為通過光譜信息採集設備獲取小麥光譜參數，根據說明書中的原理及算法，利用計算機編程實現對獲取的光譜信息進行分析運算得到被監測對象的蛋白質含量。或者將所用光譜採集設備與固化後的分析軟體整合製作成可攜式小麥蛋白質含量速測儀。
文檔編號G01N21/25GK102435553SQ20101029516
公開日2012年5月2日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者李少昆, 王克如 申請人:李少昆, 王克如