[发明专利]一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法

说明书

本发明提出了一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法，属于检测分析技术领域。包括S1.荧光诱导动力学曲线的测定；S2.叶片样品的预处理；S3.样品氮素测定；S4.偏最小二乘法作为线性回归模型代表；S5.支持向量机作为非线性回归代表。本发明公开了一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法，提出一种原位快速的茶树叶片氮检测方法，验证结果表明该模型对茶树叶片氮的检测误差分别为2.5％(PLS)、2.7％(SVM)，实现茶树大量元素氮的实时、无损、快速检测，为农业生产中养分的精准与智能化管理提供基础。

技术领域

本发明涉及检测分析技术领域，具体涉及一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法。

背景技术

茶树养分管理是其优质、高产、稳产的基础，而营养诊断是养分管理的理论和技术依据。植物营养诊断方法有土壤诊断、叶片诊断、田间试验、示踪原子、微生物测定等多种方法。由于茶树根系较大，树体需求和贮藏的营养物质多，园地立地条件复杂，土壤异质性与区块变异大，采用土壤营养诊断和田间试验等方法常存在诊断时效性与准确性较差以及效率低等问题，其结果也仅被视为生产中的参考值。而叶片是茶树对营养反应最敏感的器官，其营养动态变化可实时反馈树体和土壤养分的丰缺状况。因此，针对叶片的营养诊断是比较理想的营养诊断方法。但是，茶树叶片养分存在时空动态变化规律，在测定样品中，采集期和处理方法不同，其分析诊断结果差异较大。尤其茶树是以采集新梢为收获器官，每年从春季到秋季需要连续采摘，养分被大量消耗，在测定叶片营养元素变化时必须充分考虑因鲜叶采摘而引起的大量元素变化，采集样品时必须考虑元素的变化动态，才能确定元素的丰缺，并据此制定合理的施肥种类与数量。

茶树在不同季节营养吸收和转化规律是不同的。秋季-冬季是养分贮藏期，主要养分贮藏在根系、叶片和休眠芽中；春季是茶树萌发期，养分从根系、叶片向芽转移，提高芽的萌发力，并随着新梢的不断采摘，矿质营养会不断被带走，必须及时补充养分，才能满足茶树新梢萌发的需要；夏季是茶树的旺盛生长季，营养物质贮藏少，芽的萌发和叶片的生长消耗大量养分；在不同的时期，不同元素储藏状态和运转形式不同，茶树叶片营养诊断与其他作物自然就有明显的不同。

茶树营养诊断工作已开展多年，仍然缺少快速、便捷、实用的诊断方法。目前，我国关于茶树叶片营养诊断标准及其应用尚属空白。本发明即通过茶园调查、分析测定和定点试验，获取了大量包括多产区多品种有关茶树叶片OJIP曲线与养分含量数据，通过分析，明确茶园主栽品种的营养状况，建立了茶树代表性品种营养元素的标准值和营养诊断技术标准，提出以叶片营养分析为核心的茶树营养诊断技术体系，对提高茶园的肥水管理水平具有重要意义。

氮素是茶树生长与品质成分形成的关键元素，土壤氮素也是最容易损失的营养元素，及时对茶树进行氮素营养诊断对合理制定施肥、灌溉、采摘等具有重要的参考意义，但传统营养诊断依赖人工采样、室内化学分析，费时费力，时效性不高，难以应用规模化生产茶园。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法，从茶树必需营养元素氮与生物膜能量流动的关系出发，采用叶绿素荧光诱导动力学作为茶树叶片PSII光合原初反应与叶片氮氮钾含量的探针，通过建立不同养分状态下茶树叶片OJIP曲线与元素化学分析数据的模型，提出一种快速的茶树叶片氮检测方法，验证结果表明该模型对茶树叶片氮的检测误差分别为2.5％，实现茶树大量元素氮的实时、无损、快速检测，为农业生产中养分的精准与智能化管理提供基础。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种基于叶绿素荧光诱导动力学的茶树氮快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.荧光诱导动力学曲线的测定：将茶树叶片置于暗适应叶夹，采用叶绿素荧光仪测定OJIP快速荧光诱导曲线；

S2.样品的预处理：将OJIP曲线对应的茶树叶片杀青并干燥至恒重，球磨叶片成粉末状；