本发明涉及有机肥有效成分含量的检测技术领域，尤其涉及一种近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法。
背景技术：
有机肥有效成分含量是衡量有机肥质量的重要指标，传统的化学测试方法时间长、费用高、操作繁琐。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种近红外快速检测有机肥有限成分含量的方法，以解决上述技术问题。
本发明利用近红外光谱技术结合谱图处理技术和最小二乘法进行模型的建立，实现了对秸秆腐熟程度的定量分析。模型判别准确率能够达到90％以上，稳定性和重现性极高，该方法被证明在有机肥含量判断上具有较大的应用价值和非常乐观的应用前景。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：样品收集、获取近红外光谱、测定参数、建立数学模型、模型验证及调试、现场快速检测；
样品收集：
收集不同地区不同品牌的颗粒状有机肥，共获得样品256个；
获取近红外光谱：
利用thermo光傅里叶漫反射红外光谱仪分别采集样品的近红外光谱，每个样品重复采集15-30次取其平均光谱；
测定参数包括对氮磷钾、有机质、水分、ph值的测定：
按照国家行业标准ny525-2002的要求，氮采用全量蒸馏滴定法、磷采用磷钒钼黄光度法、钾采用火焰光度计法、有机质采用灼烧法、ph用ph计测定、水分含量采用烘干法；
建立数学模型：
将206个样品的近红外光谱与有机肥有效成分含量建立对应的相关模型，建立模型的决定系数r2为0.9765、0.9825、0.9612、0.9763、0.9629；
模型验证：
取有机肥样品100个，获取它们的近红外光谱，通过建立的模型计算出对应氮磷钾、有机质、ph值、水分含量，并将样品同时送到实验室利用化学方法有机肥有效成分含量，将结果进行比对验证；验证系数分别为0.9878、0.9901、0.9769、0.9568、0.9767。
现场快速检测：
将建好的模型预装进近红外快速检测设备，在现场开机后即可快速检测有机肥的氮磷钾、有机质、ph值、水分含量。
作为优选，由206个基础数据建立近红外检测模型，每隔1个月进行20个样品的验证，并将20个样品的验证数据和原有的256个基础数据合并再次建立近红外检测模型，模型的基础数据得到不断补充。
近红外分析光谱技术与计算机算法技术的有机结合是解决复杂混合物定量分析的一个崭新思路，它突破了复杂物系统分析的传统技术路线，使混合物分析能够微观定量各组分特性。本发明的近红外快速检测有机肥有效成分含量的方法以及建立的建立近红外技术分析模型，为秸秆利用产业的发展起到重要的推动作用。
本发明的有益效果是：
本发明利用近红外光谱仪，对有机肥进行近红外光谱扫描，与相关有效成分含量的相关指标建立一个一一对应模型，此模型的建立可以快速的对有机肥有效成分含量进行检测，信息简洁又丰富，无需样品的化学处理，绿色环保，性能可靠，无相关耗材和维修成本，降低了运行成本和环保风险，节省了大量的人力、物力、财力，经济效益高。
本方法简单快捷，可在半分钟内检测有机肥有效成分含量，综合拟合度可达95.3％。
附图说明
图1为有机肥近红外光谱库；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供一种基于近红外光谱技术的有机肥有效成分含量最小二乘法分析方法，该方法包括如下步骤：
1、获取有机肥样品
2、取样及样品物理处理
3、获取光谱及谱图预处理
4、建立数据模型
5、对已经建立数据模型进行算法验证，确定最佳算法
6、对验证样品进行检测
步骤一：从不同厂家、不同区域、不同原料获取有机肥产品
步骤二：将颗粒状有机肥产品汇总。
步骤三：使用近红外光谱仪进行扫描获取光谱数据；
步骤四：使用光谱分析软件对获取的光谱数据进行以下处理：通过批量归一化处理(光谱分析软件自带功能)、批量基线校正处理(光谱分析软件自带功能)、剔除异常样本点处理(光谱分析软件自带功能)，最后建立光谱检测模型；
步骤五：对所得光谱检测模型进行不同方式的计算，计算并建立模型，寻找数值最接近1的模型r2。模型r2的数值越接近1准确率越高。
步骤六：利用验证样品检验模型的准确性。
本设备可以便携，半分钟之内就可以读取结果，建好模型后不再需要任何费用。
近红外检测模型由205个基础数据建立而成，每隔1个月进行20个样品的验证，并将20个样品的验证数据和原有的205个基础数据合并再次建立近红外检测模型，模型的基础数据不断补充；一年以后模型就变成325个数据建立的模型，经过积累模型的基础数据逐渐增加，模型涵盖的数据分布越来越广，由于模型涵盖数据量的增加，也会使模型的拟合度增加；测量的精度也会进一步提高。
由205个样品，检测获得的205个基础数据如下：
实验资料：
产品性能的数据：
光谱稳定性：稳定
检测结果的验证数据
获取50组有机肥样品进行快速检测的部分结果如下：
如图1所示：有机肥近红外光谱库
横坐标是波数，纵坐标是吸光度。
说明：该图是本发明专利所用的有机肥样品的傅里叶变换近红外光谱，在所获得的有机肥样品中，大部分有机肥样品在4600cm-1、4900cm-1、6200cm-1、6600cm-1、6900cm-1五个地方有比较明显的吸光度，光谱信息丰富，具备了建立定标模型的条件。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。