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基于近红外光谱技术的油菜叶片丙二醛含量快速检测方法研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2011
  • 页码:988-991
  • 分类:O657.3[理学—分析化学;理学—化学] S435.6[农业科学—农业昆虫与害虫防治;农业科学—植物保护]
  • 作者机构:[1]浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310029
  • 相关基金:浙江省自然科学基金重点项目(Z3090295); 国家自然科学基金项目(31071332); 浙江省科技厅项目(2009R50001); 浙江省研究生创新科研项目(YK2008014); 中央高校基本科研业务费专项资金资助
  • 相关项目:基于光谱技术的油菜生长及除草剂胁迫下的生命信息快速检测机理和方法研究
中文摘要:

应用近红外光谱技术实现了油菜叶片中丙二醛(MDA)含量的快速无损检测。对90个油菜叶片样本进行光谱扫描,用60个样本建模,30个样本验证。经过平滑、变量标准化、一阶及二阶求导、去趋势等预处理后,建立了MDA预测的偏最小二乘法(PLS)模型。将PLS提取的有效特征变量(LV)和连续投影算法(SPA)提取的有效波长作为最小二乘-支持向量机(LS-SVM)的输入变量,分别建立了LV-LS-SVM和SPA-LS-SVM模型。以预测集的预测相关系数(r),预测标准偏差(RMSEP)作为模型评价指标。结果表明,油菜叶片中MDA含量预测的最优模型为LV-LS-SVM模型,LV-LS-SVM在去趋势处理后的预测效果为r=0.999 9,RMSEP=0.530 2;在二阶求导处理后的预测效果为r=0.999 9,RMSEP=0.395 7。说明应用光谱技术检测油菜叶片中MDA的含量是可行的,并能获得满意的预测精度,为油菜大田生长状况的动态连续监测提供了新的方法。

英文摘要:

Near infrared(NIR) spectroscopy was applied for the fast and nondestructive determination of malondialdehyde(MDA) content in oilseed rape leaves.A total of 90 leaf samples were collected,the calibration set was composed of 60 samples,and the prediction set was composed of 30 samples.Different preprocessing methods were used before the calibration stage,including smoothing,standard normal variate,first and second derivative,and detrending.Then partial least squares(PLS) models were developed for the prediction of MDA content in oilseed rape leaves.The latent variables selected by PLS and effective wavelengths selected by successive projections algorithm(SPA) were used as the inputs of least square-support vector machine(LS-SVM) to develop LV-LS-SVM and SPA-LS-SVM models.The correlation coefficients(r) and root mean square error of prediction(RMSEP) were used as the model evaluation indices.Excellent results were achieved by LV-LS-SVM model,and the prediction results by LS-SVM model using detrending spectra were r=0.999 9 and RMSEP=0.530 2,and those by LS-SVM model using 2-Der spectra were r=0.999 9 and RMSEP=0.395 7.The results showed that NIR spectroscopy could be used for determination of MDA content in oilseed rape leaves,and an excellent prediction precision was achieved.This study supplied a new approach to the dynamic and continuous field monitoring of growing status of oilseed rape.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642