[发明专利]一种植物镉螯合物原位检测方法及系统

权利要求书

1.一种植物镉螯合物原位检测方法，其特征在于，包括：

获取不同浓度的氯化镉样本和不同浓度的植物螯合肽2样本；

根据所述氯化镉样本和所述植物螯合肽2样本，利用太赫兹时域光谱技术，确定所述氯化镉样本的太赫兹反射成像图和所述植物螯合肽2样本的太赫兹反射成像图；

根据所述氯化镉样本的太赫兹反射成像图的第一光谱数据构建氯化镉的含量检测模型；

根据所述植物螯合肽2样本的太赫兹反射成像图的第二光谱数据构建植物螯合肽2的含量检测模型；

根据所述氯化镉的含量检测模型和所述植物螯合肽2的含量检测模型确定最优混合样本；所述最优混合样本为氯化镉样本与植物螯合肽2样本混合后，氯化镉的含量和植物螯合肽2的含量最低的混合样本；

根据所述最优混合样本构建Cd-PC₂含量检测模型；

利用Cd-PC₂含量检测模型确定待检测植物中植物镉螯合物的含量；

利用Cd-PC₂含量检测模型确定待检测植物中植物镉螯合物的含量，具体包括：

将每100mg CdCl₂均匀溶解于每5L土壤中，形成20mg/L根际Cd²⁺胁迫环境，并在此土壤中播种、栽培油冬儿、上海青与苏州青三个不同品种的青菜，青菜生长40天后收获叶片；将叶片在35℃鼓风干燥箱中烘干12小时后固定于载样板上进行扫描，获取太赫兹光谱，将相同品种、相同生长条件、无Cd²⁺胁迫的青菜叶片的平均光谱数据作为背景光谱，将被检测的样本图像每一个像素点的光谱减去平均光谱，并依照Cd(PC₂)₂螯合物的特征频率获得自变量数据，代入Cd-PC₂含量检测模型计算获得每个像素中螯合物浓度倍数x及所有像素的平均值，依照公式计算获得该叶片中的Cd(PC₂)₂螯合物含量；将每个像素中螯合物浓度倍数x与像素坐标组成的数据矩阵导入软件Origin 2018，采用等高线绘图方式实现分布图像的重构；其中，C为被扫描叶片的Cd(PC₂)₂螯合物含量，X为被扫描叶片每个像素点的Cd(PC₂)₂螯合物的平均浓度倍数，P为被扫描区域的总像素点，t为常数，螯合物在其1x标准样本溶液中的含量。

2.根据权利要求1所述的一种植物镉螯合物原位检测方法，其特征在于，所述根据所述氯化镉样本和所述植物螯合肽2样本，利用太赫兹时域光谱技术，确定所述氯化镉样本的太赫兹反射成像图和所述植物螯合肽2样本的太赫兹反射成像图，之后还包括：

对所述氯化镉样本的太赫兹反射成像图中的光谱数据依次进行消除噪声信号、消除散射、光谱基线归零以及水平调整的处理，得到处理后的氯化镉光谱数据；

对所述植物螯合肽2样本的太赫兹反射成像图中的光谱数据依次进行消除噪声信号、消除散射以及水平调整的处理，得到处理后的植物螯合肽2光谱数据；

对氯化镉的分子结构和植物螯合肽2的分子结构分别采用密度泛函数理论，确定氯化镉有效光谱数据和植物螯合肽2有效光谱数据；

利用所述氯化镉有效光谱数据筛选所述处理后的氯化镉光谱数据，得到所述第一光谱数据；

利用所述植物螯合肽2有效光谱数据筛选所述处理后的植物螯合肽2光谱数据，得到所述第二光谱数据。

3.根据权利要求1所述的一种植物镉螯合物原位检测方法，其特征在于，所述根据所述氯化镉样本的太赫兹反射成像图的第一光谱数据构建氯化镉的含量检测模型，具体包括：

将所述第一光谱数据划分为第一建模数据集和第一校正数据集；

根据所述第一建模数据集，采用偏最小二乘法回归算法，构建氯化镉的第一回归模型；

根据所述第一建模数据集，采用主成分回归分析算法，构建氯化镉的第二回归模型；

利用所述第一校正数据集分别确定所述第一回归模型和所述第二回归模型的决定系数和均方根误差；

将决定系数高且均方根误差低的氯化镉的回归模型确定为氯化镉的含量检测模型。