近赤外線分光法による野菜葉内硝酸イオン濃度の非破壊計測法開発

近红外光谱无损测量蔬菜叶片硝酸根离子浓度的方法开发

基本信息

批准号：
16658099
负责人：
伊藤博通
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

1.研究実施概要本研究の目的は近赤外線分光法を使用した野菜葉内硝酸イオン濃度の推定数理モデルを確立することである。平成17年度の研究実施概要は次の通りである。・人工気象器および露地におけるレタス栽培とレタスの近赤外線吸光スペクトルの計測。・吸光スペクトルから野菜葉内硝酸イオン濃度を推定する数理モデルの構築。2.研究成果供試植物はレタス2品種、即ちグリーンウェーブ(Lacutuca.sativa L.,cv."Greenwave")及びダンシング(Lacutuca.sativa L.,cv."Dancing")である。人工気象器内、露地、およびガラス温室内で栽培した合計186株からFantec社製フルーツテスター20を使用して近赤外線吸光スペクトルを測定した。波長領域は600nmから1000nmであり、波長分解能は1nmである。また,同試料の硝酸イオン濃度を破壊計測法であるカタルド法で測定した。試料の硝酸イオン濃度最大値はおよそ7000ppmであった。これら吸光スペクトルと硝酸イオン濃度データを半分に分けて一方をキャリブレーション用データ、他方を評価用データとした。キャリブレーション用データを主成分回帰法(PCR法)によって解析し検量線を得た。検量線の寄与率は0.670292であった。評価用データの実測値と推定値の相関係数は0.750238となった。葉単位ではなく株単位の硝酸イオン濃度を推定しており、測定条件を一定に保ちにくいことに鑑みれば上記寄与率は高い値と考えられる。以上の結果,近赤外線吸光スペクトルから硝酸イオン濃度を推定できることを確認した。さらに測定サンプル数を増やし、かつ統計的解析を進めることにより検量線の寄与率が向上する可能性がある。

1。研究实施总结本研究的目的是建立一个数学模型，用于使用近红外光谱法估算蔬菜叶片中的硝酸盐离子浓度。 2005财年研究实施的概述如下。 - 在人造天气设备和室外区域以及生菜的近红外吸收光谱中测量生菜种植。 - 构建数学模型，以估计吸收光谱中蔬菜叶片中硝酸盐离子的浓度。 2。研究结果测试的植物是两个生菜品种：GreenWave（Lacutuca.Sativa L.，Cv。“ GreenWave”）和舞蹈（Lacutuca.Sativa L.，Cv。“ Dancing”）。使用FANTEC水果测试仪20在人造天气设备，开放区域和玻璃温室中种植的186种植物中测量了近红外吸收光谱。波长从600 nm到1000 nm，波长分辨率为1 nm。此外，使用Cataldo方法（一种破坏性的测量方法）测量了同一样品的硝酸离子浓度。样品的最大硝酸盐离子浓度约为7000 ppm。将吸收光谱和硝酸盐离子浓度数据分为两半，其中一个用作校准数据，另一个用作评估数据。通过主组件回归方法（PCR方法）分析校准数据以获得校准曲线。校准曲线的贡献率为0.670292。评估数据的实际测量值和估计值之间的相关系数为0.750238。估计了库存而不是叶子中的硝酸盐离子浓度，并且考虑到很难保持恒定的测量条件，因此上述贡献率被认为是高的。结果，可以从近红外吸收光谱中估算硝酸盐离子的浓度。此外，增加测量样品的数量和统计分析可能会提高校准曲线的贡献率。