傅里叶变换红外光谱技术评估玉米器官含氮量的可行性研究.pdf

安徽农业大学学报,2024,51(3)：450-457

JournalofAnhuiAgriculturalUniversity

[DO1]10.13610/ki.1672-352x009网络出版时间：2024-07-1507:50:39

[URL]/urlid/34.1162.S1033.017

傅里叶变换红外光谱技术评估玉米器官含氮量的可行性研究

徐博，刘增，骆艳娜，熊启中，景建元，叶新新

（农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室，安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心，安徽农业大学

资源与环境学院，合肥230036)

摘要：探究傅里叶红外光谱（FTIR）技术评估作物器官含氮量的可行性，对快速掌握作物氮素状况、优化氮肥

管理具有重要意义。利用低分子量较少的腐植酸（HA1）和低分子量较多的腐植酸（HA2）开展玉米水培试验，通过

设置不同的腐植酸浓度短期内获得了器官氮素含量差异较大的植物样品；在测定/采集玉米各器官含氮量与FTIR光谱

数据的基础上，利用主成分分析方法探究了玉米各器官含氮量与FTIR特定波数吸光度的相关性，以明确可用于评价玉

米样品含氮量的FTIR特征参数。结果显示：（1）不同浓度HA1与HA2对玉米各器官含氮量产生了差异化影响，表现

为2.5mg·L-IHA1显著提高了叶片、茎秆及根系的含氮量（P0.05)，含氮量较对照分别提高20.8%，19.9%以及64.2%，

但各器官含氮量随HA1浓度的提高呈降低趋势，当HA1浓度达到25mgL-1时，各器官含氮量均低于对照；HA2整体

上提高了各器官的含氮量，其中显著提高了根系含氮量，提高幅度达到了35.0%～45.4%。（2）不同浓度HA1与HA2

对玉米各器官在1051.0、1159.0、1247.7、1635.3、1650.8、1731.8以及2919.7cm-处FTIR吸光度的影响与含氮量

相似，即各浓度HA2与低浓度HA1可提高玉米器官蛋白质、脂类、糖类等有机组分的含量。（3）主成分分析结果表

明，与叶片含氮量高度相关的3个特征波数分别为1635.3、1247.7以及1159.0cm-l；茎秆为1650.8和1159.0以及

1247.7cm-l；根系为1635.3、1650.8以及1159.0cm-l，即比较玉米各器官上述波数处FTIR的吸光度可用于评估玉

米样品的含氮量，吸光度越高，含氮量越高。通过比较玉米各器官FTIR特定波数处的吸光度可以初步评估不同农艺措

施对玉米各器官含氮量的影响，这为将来FTIR在植物氮素营养诊断方面的应用提供了重要参考。

关键词：氮含量；傅里叶红外光谱技术；玉米；腐植酸；主成分分析

中图分类号：0657.33；S216.2文献标识码：A文章编号：1672-352X(2024)03-0450-08

Afeasibilitystudyonassessingnitrogencontentinmaizeorgans

usingFouriertransforminfraredspectroscopy

XUBo,LIUZeng,LUOYanna,XIONGQizhong,JINGJianyuan,YEXinxin

(AnhuiProvinceKeyLabofFarmlandEcologicalConservationandNutrientUtilization,AnhuiProvinceEngineeringandTechnol-

ogyResearchCenterofIntelligentManufactureandEfficientUtilizationofGreenPhosphorusFertilizer,SchoolofResourcesand

Environment,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036)

Abstract:ItisimportanttostudythefeasibilityofusingFouriertrans