專利名稱：利用光譜指數(shù)監(jiān)測(cè)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
申請(qǐng)的發(fā)明屬于光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域，具體是小麥籽粒蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
在小麥育種、生產(chǎn)及貯藏、加工實(shí)踐中，籽粒蛋白質(zhì)含量是小麥的重要品質(zhì)指標(biāo)和分類收獲貯藏的重要指標(biāo)。因此，對(duì)于從事小麥育種、栽培管理和加工的人員而言，籽粒蛋白質(zhì)含量是進(jìn)行品種選擇、制定優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)措施及其分類收購(gòu)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。以往，人們主要通過(guò)在小麥成熟期的田間取樣或收獲后取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)化學(xué)分析，該方法費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，并破壞田間植株，且受樣點(diǎn)選擇等主觀因素的影響而精度不高，最為重要的是其時(shí)效性差，對(duì)于指導(dǎo)優(yōu)質(zhì)栽培和分類收獲與收購(gòu)意義不大。由于上述多種原因，小麥育種者、栽培管理者及其小麥?zhǔn)召?gòu)企業(yè)更多的是利用經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行小麥品種篩選、栽培管理措施的制定和小麥的混合收購(gòu)，但這種方法局限性更明顯，且嚴(yán)重影響小麥生產(chǎn)者的收益。 因此，生產(chǎn)中急需發(fā)明一種新的方法來(lái)替代上述方法。光譜技術(shù)及其設(shè)備的快速發(fā)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(shù)也得到進(jìn)一步發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 利用光譜技術(shù)獲取田間作物生長(zhǎng)信息(如作物葉綠素含量、氮素含量等)的方法已具備了軟、硬件條件。因此，可利用光譜技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
利用不同波長(zhǎng)的濾光片等光譜信息采集設(shè)備在田間由小麥頂部垂直向下或水平對(duì)準(zhǔn)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(zhì)含量信息。我們研究發(fā)現(xiàn)，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量可通過(guò)分析小麥群體或穗層不同波長(zhǎng)光譜反射率來(lái)反映，而且研究發(fā)現(xiàn)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與小麥冠層或穗層 890nm、670nm光譜反射率關(guān)系密切，且不同品種間小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和小麥冠層890nm 與670nm反射率的比值呈現(xiàn)穩(wěn)定的函數(shù)關(guān)系，S卩，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量Y(%) =aX+b，這里 Y是籽粒蛋白質(zhì)含量，X是890nm與670nm冠層光譜反射率的比值，a和b分別是待定系數(shù)。 我們的做法是分別獲取小麥群體或穗層890nm波長(zhǎng)和670nm波長(zhǎng)的光譜反射率，利用小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與小麥冠層或穗層的這兩種波長(zhǎng)光譜反射率比值間的函數(shù)關(guān)系得到被監(jiān)測(cè)小麥的籽粒蛋白質(zhì)含量。


無(wú)。
具體實(shí)施例方式通過(guò)不同波長(zhǎng)濾光片獲取小麥群體或穗層890nm和670nm光譜反射率信息，根據(jù)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與光譜信息關(guān)系原理及算法，利用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取的光譜信息進(jìn)行分析運(yùn)算得到小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量?；蛘邔⒐庾V信息采集設(shè)備與固化后的信息處理分析軟件整合制作成便攜式小麥籽粒蛋白質(zhì)速測(cè)儀。
權(quán)利要求
1.利用光譜指數(shù)監(jiān)測(cè)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的方法包括光譜信息采集與信息分析處理 (1)。該方法的特征在于小麥群體冠層或穗層光譜反射信息采集( 及其小麥籽粒蛋白質(zhì)含量計(jì)算⑶。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的小麥群體冠層或穗層光譜反射信息采集，其特征在于利用波長(zhǎng)為 890nm(2-l)和波長(zhǎng)為670ηπΚ2-2)的濾光片來(lái)采集小麥群體光譜信息；
3.根據(jù)權(quán)利1所述的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量計(jì)算，其特征在于計(jì)算890nm光譜反射率與 670nm光譜反射率的比值(3_1)及其蛋白質(zhì)含量的計(jì)算(3_2)。
全文摘要
本申請(qǐng)的發(fā)明“利用光譜指數(shù)監(jiān)測(cè)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的方法”屬于光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域。主要解決小麥育種與生產(chǎn)過(guò)程中人們無(wú)法快速準(zhǔn)確無(wú)損獲取小麥籽粒蛋白質(zhì)信息的問(wèn)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采集設(shè)備在田間由小麥頂部垂直向下和水平對(duì)準(zhǔn)小麥穗層兩種方式獲取小麥穗部光譜信息，利用計(jì)算機(jī)軟件將獲取的兩種波長(zhǎng)的小麥光譜反射信息根據(jù)研究建立的光譜參數(shù)與籽粒蛋白質(zhì)含量的反演模型，計(jì)算出被監(jiān)測(cè)的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量。主要用途為通過(guò)光譜信息采集設(shè)備獲取小麥光譜參數(shù)，根據(jù)說(shuō)明書(shū)中的原理及算法，利用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取的光譜信息進(jìn)行分析運(yùn)算得到被監(jiān)測(cè)對(duì)象的蛋白質(zhì)含量?；蛘邔⑺霉庾V采集設(shè)備與固化后的分析軟件整合制作成便攜式小麥蛋白質(zhì)含量速測(cè)儀。
文檔編號(hào)G01N21/25GK102435553SQ20101029516
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者李少昆, 王克如 申請(qǐng)人:李少昆, 王克如