基于高光谱技术的土壤蛋白酶活性估测

摘要：

快速测定土壤蛋白酶活性,对评估土壤健康状况、建立可持续耕作管理模式具有重要意义.为探究高光谱技术在估测土壤蛋白酶活性方面的可靠性,试验以128个土壤样品为研究对象,测定其蛋白酶活性和土壤光谱信息,观测不同蛋白酶活性水平下土壤光谱反射率的变化;并对原始光谱数据及不同光谱预处理数据分别与土壤蛋白酶活性进行相关性分析,构建偏最小二乘(PLS)线性模型和支持向量机(SVM)非线性模型对土壤蛋白酶活性进行估测.结果表明,蛋白酶活性在一定范围内,土壤光谱反射率随蛋白酶活性增加而升高;不同预处理方法显著提高土壤光谱数据与土壤蛋白酶的相关性,其相关系数最高达到0.99;基于不同预处理所建立的PLS线性估测模型和SVM非线性估测模型,在导数变换预处理下模型效果最好,且在大部分预处理下所构建的模型都可以较为可靠地对土壤蛋白酶活性进行估测;基于一阶导数预处理所构建的PLS线性模型表现优于其他模型(Rc2=0.99、RMSEc=0.08、RPDc=10.51;Rv2=0.96、RMSEv=0.17、RPDv=4.68).高光谱技术在一定程度上可以较为准确地估测土壤蛋白酶活性.

关键词：土壤蛋白酶、光谱预处理、偏最小二乘、支持向量机

所属期刊栏目：51

分类号：S154.2(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金;山西省基础研究计划项目;山西省现代农业产业技术体系;山西省优秀博士来晋工作奖励科研项目;山西农业大学科技创新基金项目;山西省重点研发项目

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：185-191