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《山西农业大学》 2004年
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关于土壤有机质直接测定系统测量精度改进措施的研究

吴建虎  
【摘要】:土壤有机质直接测定系统是我们在2002 年开发的一种实验系统,它采用土壤反射光谱对土壤有机质进行测量。相对于传统的测量方法而言,它克服了测量时需要化学前处理、工作繁琐、测量成本高等问题。但是在实际的测量当中,仍存在需要对土壤进行烘干处理和测量误差较大的问题,这使得它在测量时与理想的“直测”方式仍有一定的距离。本文是对土壤有机质测定仪的进一步深入研究,结合土壤有机质直接测定仪的特点,主要研究和解决了以下问题: (1)研究了反映土壤有机质反射光谱的一个重要特征,即在600nm 处的“弓曲差”,并研究了它与有机质含量的相关关系,并结合仪器中原有的465nm 光源,对“弓曲差”值进行了定量表达,在前人的基础上,创造性的将其应用于本仪器中,初步实验证实,加入“弓曲差”值后,仪器的测量精度提高有较大幅度的提高。李晋阳[20]在仪器中没有考虑“弓曲差”的影响,测量的相对误差最高达70%(对个别有机质含量低于0.8%的土壤),在系统加入“弓曲差”后,仪器测量的相对误差降低到了31%以下。 (2)为了能对大田采样(不烘干)土壤直接测定,研究了土壤水分对土壤表面反射光谱的影响和土壤水分的测量方法,并初步确定了今后仪器的改进措施。水分在1450nm 和1940nm 处都有强吸收峰,可作为水分测量信号;在1200nm 和1770nm 处有极不明显的吸收,可作为参考信号。通过对吸收峰反射信号的采集,并采集参考处信号作为对比,可达测量土壤水分的目的。通过研究,认为在本系统中增加1200nm 和1450nm 的光源,采用InGaAs 型传感器是比较合理的改进措施。 总之,通过研究,为土壤有机质直接测定仪进一步设计提供了一定的依据。
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