我国生物质能源产业近年来得到快速发展, 但对能源草的研究还处于初级阶段, 如果能建立全面的能源植物木质素、 纤维素、 半纤维素的近红外预测模型数据库, 将有助于优良品种的筛选、 能源植物能用性能的评价及生物质能源产业在线控制。 本研究采用傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)技术结合偏最小二乘法(PLSR)建立了荻、 南荻、 奇岗、 芒四种芒属能源植物品质指标(纤维素, 半纤维素, 木质素和灰分)近红外预测模型, 并在此基础上研究了样本粒度对模型的影响。 研究结果表明: (1)四种芒属能源植物茎秆中纤维素, 半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为1.35％(R2=0.88), 0.39%(R2=0.91)和0.35%(R2=0.80), 叶片中纤维素, 半纤维素和木质素含量误差均方根(RMSECV)分别为0.72%(R2=0.88), 0.85%(R2=0.85)和0.44 (R2=0.87), 所建的纤维素, 半纤维素和木质素的近红外校准模型在预测未知样品含量时效果较好, 但灰分含量预测效果不理想; (2)2和0.5 mm粒度样品所建近红外模型均满足样品检测精度要求, 但考虑到时间和人工成本, 建议在工厂对能源植物原料品质进行分析时, 采用2 mm样品建模。
纤维素 近红外 芒 能源植物 粒度 Cellulose Near-infrared spectroscopy Miscanthus Bioenergy crops Particle size
1 北京草业与环境研究发展中心, 北京100097
2 河北农业大学资源与环境学院, 河北 保定071001
该研究从江苏、 河南、 山西、 河北、 吉林采集部分表层土壤, 并在山西河北两地采集表下层土壤, 经前处理后通过近红外光谱仪扫描得到光谱图, 用传统开氏法测得其总氮, 运用OPUS软件建立了土壤总氮和光谱图之间的数学模型, 并初步探讨了模型的应用范围。 结果表明: 各地区表层土壤建立的模型良好, 交叉检验的均方根误差均在0.01%以内, 相关系数平均在0.85以上, 并且该模型能够很好地定量分析同一采样范围内表层和表下层的土壤总氮, 定量分析的均方根误差基本在0.01%以内, 相关系数在0.80左右; 可能受土壤类型的影响, 该模型在地区之间的运用具有一定的局限性; 从各地区随机取出部分数据作为一个新的集合建立的综合模型良好, 其交叉检验的均方根误差和相关系数分别为0.010 2%和0.985 6, 并且该模型能很好地预测各地区的土壤总氮。
土壤 总氮 近红外光谱 Soil Total nitrogen Near-infrared spectroscopy (NIS)
