轮台白杏果实不同生育期叶片光谱特性及对氮磷钾的敏感性

[目的]通过分析果实不同生育期叶片光谱反射率对N、P、K的响应,探寻采用叶片光谱指数诊断N、P、K的敏感期,为轮台白杏简便快捷的非破坏性营养诊断提供最佳时间窗.[方法]基于“3414”肥料效应田间试验,利用Unispec - SC光谱仪测定轮台白杏在不同N、P、K施肥水平下果实膨大期、着色期、成熟期、收后期叶片光谱反射率.[结果]轮台白杏果实不同生育期叶片光谱反射率变异依赖于波长,变异最小的波段位于可见光范围,且光谱反射率呈现膨大期＞成熟期＞收后期＞着色期.在不同N、P、K施肥水平下,轮台白杏果实不同生育期叶片光谱指数(ND705)之间均存在显著差异(P＜0.05)或极显著差异(P＜0.01).[结论]果实着色期是轮台白杏N素叶片光谱营养诊断的敏感期,果实膨大期是P、K素叶片光谱营养诊断的敏感期.     

轮台白杏叶片光谱特征及对施肥的响应

[目的]通过分析叶片光谱反射率对施肥的响应,探索采用叶片光谱特征诊断轮台白杏树体营养状况的可能性,为其快速营养诊断体系的建立提供技术途经.[方法]基于“3414”肥料效应田间试验,利用Unispec - SC光谱仪测定轮台白杏在不同施肥条件下的叶片光谱反射率.[结果]轮台白杏叶片光谱反射率变异依赖于波长,变异最小的波段位于可见光范围,其波动最大处在近红外区域,并在310、550、750和1 100nm处形成4个峰值.在N、P、K不同施肥条件下,轮台白杏叶片光谱指数ND705存在显著差异.[结论]存在利用叶片反射光谱特征诊断轮台白杏树体营养状况的可能性,可尝试进一步深入研究.     

毛竹叶片重要营养元素的光谱敏感波段分析

以毛竹叶片为研究对象,利用ISI921VF-256野外光谱辐射仪获取毛竹叶片光谱反射率,分析毛竹叶片N、P、K含量和高光谱反射率的相关性,筛选N、P、K的光谱敏感波段与光谱敏感波长。结果表明,毛竹叶片N、P和K的敏感波段分别为700～850、600～750nm和450～560nm波段。毛竹叶片N含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为832nm;P含量在一阶导数光谱的光谱敏感波长为631nm;K含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为498nm。通过毛竹叶片的N、P、K含量与光谱敏感特性的相关性分析,对毛竹叶片重要营养元素的最佳光谱敏感波段研究以及高光谱预测反演具有重要意义。     

‘新新2号’核桃坚果种仁脂肪含量光谱反演模型

利用光谱技术为‘新新2号’(Juglans regia'Xinxin2')核桃坚果种仁脂肪含量的早期快速预测提供技术途径。基于"3414"肥料效应田间试验,通过Person相关分析筛选出与叶片N、P、K含量呈极显著相关的光谱敏感波段,并采用回归分析建立‘新新2号’核桃种仁脂肪含量光谱反演模型。结果显示,‘新新2号’核桃果实坐果期、速生生长期、硬核期、脂化期和近成熟期叶片N素敏感波段分别为422和722 nm,713和990 nm,417和576 nm,630和638 nm,536和713 nm;P素敏感波段分别为468和470nm,418和504 nm,615和650 nm,329和1 114 nm,424和429 nm;K素敏感波段分别为649和657 nm,708和709 nm,662和722 nm,524和694 nm,944和981 nm。以上述光谱敏感指示波段为自变量,采用幂函数和指数函数可以构建‘新新2号’核桃种仁脂肪含量光谱反演模型。‘新新2号’核桃种仁脂肪含量光谱反演模型可通过果实不同生育时期光谱反射率与坚果种仁脂肪含量构建。     

新温185号核桃果实不同生育时期叶片光谱特征及其对氮磷钾的敏感性

[目的]分析果实不同生育时期叶片光谱反射率对氮(N)、磷(P)、钾(K)的响应,探寻采用叶片光谱指数监测和诊断N、P、K的敏感期,为新温185号核桃树体简便快捷的非破坏性营养监测与诊断提供最佳时间窗.[方法]基于“3414”肥料效应田间试验,利用Unispec-SC光谱仪测定新温185号核桃在不同N、P、K施肥水平下果实速生生长期、硬核期、脂化期、成熟期叶片光谱反射率.[结果]新温185号核桃果实不同生育时期叶片光谱反射率依赖于波长,在360～1 100 nm波长范围内受大气吸收干扰和仪器噪声影响很小;果实不同生育时期叶片光谱反射率对N、P、K肥的响应有所差异;在不同N、P、K施肥水平下,新温185号核桃果实速生生长期叶片光谱指数(ND70)与硬核期、脂化期、成熟期之间均存在极显著差异(P＜0.01).[结论]果实速生生长期是新温185号核桃树体N、P、K营养元素光谱监测与诊断的敏感时期.     

果实不同生长发育阶段轮台白杏光合特性

[目的]通过对果实不同生长发育阶段轮台白杏光合特性的研究,为干旱区高温、高光照、低空气湿度绿洲灌溉条件下轮台白杏的优质丰产栽培提供理论依据.[方法]采用Li-6400XT便携式光合测定仪在坐果期、着色期、收后期测定轮台白杏的光合生理参数.[结果]果实不同生长发育阶段轮台白杏的光补偿点(LCP)介于29～124μmol/(m2·s),光饱和点(LSP)介于873～1355μmol/(m2·s),最大净光合速率随着果实的生长发育呈现上升趋势,但净光合速率日变化均呈双峰曲线,有光合“午休”现象.[结论]轮台白杏随着叶片的逐渐成熟,光能利用能力同步增强,在收后期达到最大.在高温、高光照、低空气湿度条件下,轮台白杏的光合“午休”主要是由气孔因素引起的.     

油茶叶片叶绿素含量高光谱估测的偏最小二乘模型参数选择

[目的]利用高光谱技术估测植物叶片叶绿素含量时,如何在高维的光谱数据中选择有效的高光谱参数作为估测模型的输入矢量是估测叶绿素含量精度的关键.[方法]以南方丘陵地区油茶为试验材料,收集了182份油茶叶片光谱反射率及叶绿素含量样本,综合分析了敏感波段、光谱指数、高光谱特征参数和全波段(400～1350 nm)4个不同高光谱...     

‘新新2号’核桃果实不同生育时期叶片光谱特征及其对氮磷钾的敏感性

通过分析果实不同生育时期叶片光谱反射率对氮(N)、磷(P)、钾(K)的响应,探索采用叶片光谱指数监测和诊断叶片N、P、K的敏感期,旨在为‘新新2号’(Juglans regia‘Xinxin2’)核桃简便、快捷无损的营养监测与诊断提供理论依据。根据"3414"肥料效应田间试验,利用Unispec-SC单通道便携式光谱分析仪测定不同生育期在不同N、P、K施肥水平下‘新新2号’核桃果实叶片光谱反射率。结果表明,‘新新2号’核桃果实在生长发育过程中叶片光谱反射率与波长密切相关,在360~1 000nm波长范围内叶片光谱受到外界干扰影响较小,可见光波段光谱反射率表现为R坐果期R硬核期R速生R近成熟R脂化期;在不同N、P、K施肥水平下,‘新新2号’核桃果实坐果期叶片光谱指数(ND705)与其它时期存在显著差异(P0.05)或极显著差异(P0.01)。果实坐果期为‘新新2号’核桃叶片N、P和K的光谱敏感期。     

氮磷钾配比施肥对轮台白杏枝叶生长的影响

[目的]探讨不同氮、磷、钾配比施肥对轮台白杏枝叶生长的影响,为轮台白杏合理施肥管理技术提供依据.[方法]采用氮、磷、钾不同配比施肥试验,对轮台白杏新梢长度、新梢基茎粗度、叶绿素含量、百叶重、叶面积、叶面积指数等指标进行测定,分析施肥与轮台白杏枝叶生长的关系.[结果]施入不同的氮、磷、钾配比能提高新梢长度19.04; ～51.55;、新梢基茎粗度5.32;～12.17;、叶绿素含量7.97;、百叶重4.44;～32.66;、叶面积0.01;～33.55;、叶面积指数11.74;～ 118.22;,且各指标与氮磷钾间存在显著相关性.[结论]适宜的氮、磷、钾配比有利于轮台白杏树体枝叶发育,初步得出对轮台白杏枝叶生长影响较大的N∶P2O5∶K2O的施入量为:31.5∶17.5∶21.0 kg/667m2,比例为1∶0.56∶0.67.     

轮台白杏树体营养盈亏分析

[目的]通过对新疆轮台县9个乡镇轮台白杏叶样的采集与分析,旨在了解轮台白杏树体营养盈亏状况,以期为轮台白杏的优质丰产提供施肥需求的科学依据.[方法]采用化学分析方法测定轮台白杳叶样常量元素N、P、K、Ca、Mg和微量元素Fe、Mn、Cu、Zn浓度,并运用诊断与施肥建议综合法(DRIS)分析轮台白杏树体营养盈亏状况.[结果]轮台白杏DRIS诊断指标为叶片Zn、Ca浓度和N/P、N/Fe、N/Mn、N/Cu、N/Ca、N/Mg、P/Fe、P/Mn、P/Cu、P/Ca、P/Mg、K/N、K/P,K/Zn、Fe/K、Fe/Mn、Mn/K、Mn/Cu、Mn/Ca、Mn/Mg、Cu/K、Cu/Fe、Cu/Ca、Cu/Mg、Zn/N、Zn/P、Zn/Fe、Zn/Mn、Zn/Cu、Zn/Ca、Zn/Mg、Ca/Fe、MS/K、Mg/Fe、MS/Ca浓度比值;轮台白杏树体养分浓度平衡值为N:1.68 g/kg、P:0.54 g/kg、K:2.36 g/kg、Ca:7.43 g/kg、Mg:0.23 g/kg、Fe:246.23 mg/kg、Mn:25.03 mg/kg、Cu:0.95 mg/kg、Zn:26.43 mg/kg.[结论]新疆轮台县轮台白杏树体K、P、Cu、Ca、Fe以缺乏为主,Mn、Zn、Mg、N以供应充足为主,科学、合理施肥是轮台白杏优质丰产的必要条件.     

芜菁营养生长期叶片光谱特性及对氮的敏感性

【目的】分析芜菁营养生长期叶片光谱反射率对N的响应,研究采用叶片光谱指数诊断N敏感时期,为新疆芜菁简便快捷的非破坏性N营养诊断提供最佳时间窗。【方法】利用Unispec-SC光谱仪测定不同芜菁幼苗期、叶片生长旺盛期、肉质根生长盛期、成熟期叶片的光谱反射率。【结果】芜菁营养生长期叶片光谱反射率波动取决于波长,在可见光波段的变异最小。芜菁营养生长期不同发育阶段光谱指数(ND₇₀₅)之间均存在显著差异(P＜0.05)或者极显著差异(P＜0.01)。【结论】叶片生长旺盛期为长黄蔓菁、新星圆蔓菁、美国小芜菁、天地禾芜菁氮素光谱营养诊断的敏感时期,叶片生长旺盛期与肉质根生长盛期为新星圆蔓菁(二代)氮素光谱营养诊断的敏感时期。幼苗期和成熟期可以作为区分几个品种芜菁氮素光谱营养诊断的敏感生育期。     

基于高光谱苹果品种叶片铁含量估测模型

【目的】 在叶片水平上构建基于高光谱的苹果品种叶片铁素含量估测模型,为探寻实时、高效、无损的果树树体营养诊断提供技术途径。【方法】以苹果品种岩富10号为材料,测定岩富10号叶片光谱数据和铁素含量,采用光谱分析和相关分析法,筛选与叶片铁素含量相关性较强的光谱组合,利用偏最小二乘法构建苹果叶片铁素含量光谱估测模型。【结果】岩富10号苹果叶片一阶微分光谱与铁素含量的敏感波段为R′₉₉₀、R′_{1 113}、R′_{1 360}、R′_{1 408},相关系数最高为-0.698 9。对敏感波段两两进行加、减、乘、除运算,最优波段组合形式R′₉₉₀×R′_{1 048}与铁素含量相关系数为0.846 2。估测模型拟合度(R²)最高为0.827 5。【结论】苹果叶片一阶微分光谱组合与铁素含量显著相关(P<0.05),光谱组合能够明显提高其相关性,偏最小二乘法与逐步回归建模相比估算模型的精度更佳,可以用于苹果叶片铁素含量的光谱估算。     

叶面肥对油茶幼苗生长及养分吸收的影响

[目的]研究不同配比叶面肥对油茶幼苗生长及养分吸收的影响,为研制油茶优质苗木专用叶面肥提供参考.[方法]以油茶营养杯嫁接苗为研究对象,采用正交试验,以不同NPK配比和喷施浓度设9个叶面肥处理以及清水对照处理,于油茶幼苗期进行叶面喷施,测定幼苗各项生长指标及根茎叶各部分营养元素含量.[结果]对油茶幼苗生长促进效果最好的叶面肥的NPK配比为11-13-4,喷施浓度为2.0%的处理.喷施叶面肥后,根茎叶各部分N、P、K养分含量均有所提高,油茶苗期对养分的需求规律表现为N>K>P,通过喷施叶面肥能有效满足油茶幼苗对微量元素的需求.[结论]适宜NPK配比和喷施浓度的叶面肥对油茶幼苗生长有良好的促进作用,并能提高植株对营养元素的吸收利用效率.     

基于高光谱的水稻叶片含水量监测研究

【目的】建立快速、无损诊断水稻叶片含水量的估测模型,为水稻水分精确管理提供依据。【方法】基于2年不同土壤水分处理和水稻品种的池栽试验,于水稻主要生育时期同步测定顶部4张叶片的光谱反射率和含水量,系统分析350-2 500 nm波段范围内任意两波段组合而成的比值（RSI）、归一化差值（NDSI）及差值（DSI）光谱指数,并分析其与叶片含水量的量化关系。【结果】不同土壤水分处理和叶位间,叶片反射光谱具有显著的时空变化特征,叶片含水量的敏感光谱波段主要位于近红外及短波红外区域;RSI （R1402, R2272）及NDSI （R1402, R2272）光谱指数与叶片含水量呈现良好的线性相关,线性拟合R2均达到0.80。基于独立试验资料对所建模型进行测试检验也显示,预测值和观察值的拟合R2也均达到0.86。【结论】RSI（R1402, R2272）、NDSI（R1402, R2272）均可用于水稻叶片含水量的定量监测。     

基于高光谱的荒漠植物含水率预测模型

[目的]根据实地测定的荒漠植物高光谱和含水率,建立其含水率预测模型,为遥感生态监测和荒漠生境评价提供依据.[方法]实地测定了17种荒漠植物光谱反射率,使用烘干法测定其含水率,对荒漠植物的含水率和反射光谱进行相关分析.[结果]1405-1534 nn波段是荒漠植物含水率的敏感波段.引人吸收深度为参量,分别以978-1030,1405-1534 mn波段水分吸收深度建立荒漠植物含水率线性预测模型,其决定系数分别为R2＝0.696和R2＝0.928.根据模型计算荒漠植物含水率与真值的误差分别在-16.84;-12.01;和-1.86;-2.84;,[结论]以1405-1534 nm波段水分吸收深度建立荒漠植物含水率线性预测模型可以较准确的反映荒漠植物的含水率.     

苹果冠层叶绿素含量高光谱估算模型

【目的】 研究一种快速、简便、无损的苹果冠层叶绿素含量估测模型。探索苹果品种岩富10号冠层的高光谱特征和叶绿素含量的估测方法,为该地区岩富10号苹果营养的快速诊断奠定基础,为红富士苹果精准化管理和-7光谱尺度研究提供参考依据。【方法】以红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji)主栽品种岩富10号叶绿素含量以及冠层高光谱反射率为数据源,分析叶绿素含量与冠层原始光谱(R)、微分光谱(R')之间的相关关系,利用敏感波段建立新的对应关系,构建岩富10号叶绿素含量的多种回归估测模型,并对不同模型进行了精度评价。【结果】微分光谱用于岩富10号叶绿素含量的估测精度要显著高于原始光谱反射率;利用敏感波段组合新定义的衍生变量拟合程度更优;在多种回归方式中,三次多项式模型的拟合程度最好,最优模型为357 nm等7个波段组合定义的新植被指数所建立的三次多项式模型,其精度为0.839。【结论】应用光谱技术对南疆塔里木盆地阿克苏地区岩富10号叶绿素含量进行定量反演是可行的。     

基于改进光谱角算法的小麦产量监测研究

[目的]基于小麦生长发育关键时期的近地面高光谱数据和收获实测产量数据,利用改进的光谱角算法进行冬小麦产量估测.[方法]选择2个小麦品种,设置4个氮素水平处理,根据氮素营养对小麦冠层可见光和近红外光谱影响较大的特点,构建监测小麦冠层氮素营养的光谱角算法.[结果]氮素营养对小麦产量差具有比产量更明显的差别,不同小麦品种在不同生育时期和氮素水平下光谱角变化有明显的差异,小麦生育前期的光谱角变化较小,生育后期光谱角增加,末期光谱角降低,不同氮素水平之间表现出NO-2>N0-3>NO-1.光谱角与小麦产量呈明显的二次线性关系,拟和方程决定系数为0.7844,达到极显著水平.[结论]利用光谱角进行小麦产量监测是可行的.