在这篇文章中，我们将分享使用 nirquest 光谱仪（900-2500 纳米）测量的各种土壤样本的光谱。nirquest 的特点是灵敏度高、热稳定性好。
在本实验中，我们使用 nirquest 2.5 光谱仪（900-2500 nm）作为漫反射系统的一部分，确定了有机土和表层土样本的水分含量。
测定土壤中的含水量对农业具有重要意义，因为作物的健康在很大程度上取决于能否保持最佳湿度，而湿度因土壤和作物类型等因素而异。
样品制备和实验技术
我们从当地一家园艺中心收集了四种不同的样本：标准表层土壤、含有堆肥的优质表层土壤、堆肥和沙子。
从每个袋子中取出样本，称重并测量。这些样本被标记为湿土（图 1）。注意两个强烈的水分峰。水的吸收带通常出现在 970 nm、1200 nm、1450 nm 和 1950 nm 处。
图 1.最初测量的样品包括表土、堆肥和沙子，没有进行样品制备。
虽然数据是通过漫反射技术收集的，但我们还是将光谱绘制成了吸光度（log (1/reflectance)）图。这是因为观察强度/吸光度的变化趋势比观察百分比反射率图更直观。
然后，我们将样本放入 100 °c 的烘箱中烘干两天，再次称重和测量样本，以确定每个样本的含水量。这些样本被标记为干土。样品干燥后，水分峰值就没有那么强烈了。不过，在佛罗里达州潮湿的环境中，干燥后的样品至少吸收了一些水分，这在光谱中很明显（图 2）。
图 2.即使在烘箱中干燥两天后，样品仍能显示出特有的水分特征。
图 3 显示的是经过基线校正的数据图。正如您所看到的，两个水峰值的反射率趋势与我们在土壤样本中确定的湿度趋势一致。
图 3.这些光谱经过基线校正，可以更好地显示光谱趋势。
通过应用机器学习工具和算法建模，可以从土壤样本的含水量光谱数据和其他特征中获得更多信息。