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1.
基于机器学习的棉花叶面积指数监测 总被引:2,自引:1,他引:1
为实现基于机器学习和无人机高光谱影像进行棉花全生育期叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)监测,该研究基于大田种植滴灌棉花,在不同品种及不同施氮处理的小区试验基础上,对无人机获取的高光谱数据分别采用一阶导(First Derivative, FDR)、二阶导(Second Derivative, SDR)、SG(Savitzky-Golay)平滑和多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction, MSC)进行预处理,并结合Pearson相关系数法、连续投影(Successive Projections Algorithm, SPA)、随机蛙跳(Shuffled Frog Leaping Algorithm, SFLA)和竞争性自适应重加权(Competitive Adaptive Reweighting, CARS)筛选敏感波段,将筛选出的波段,使用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)和随机森林回归(Random Forest Regression, RFR)3种机器学习算法构建棉花LAI监测模型。结果表明:棉花冠层LAI敏感响应波段集中在可见光(400~780 nm)和近红外(900 nm之后)波段;对比3种机器学习算法,各预处理下RFR建立的LAI监测模型精度最高,稳定性最好,其中以FDR-SFLA-RFR模型最佳,在建模集的决定系数为0.74,均方根误差为1.648 3,相对均方根误差为26.39%;验证集的决定系数、均方根误差分别为0.67和1.622 0,相对均方根误差为25.97%。该研究基于无人机获取的棉花冠层光谱反射率,从不同光谱预处理、波段筛选及建模方法建立的模型中筛选出最佳估算模型用于棉花全生育期LAI监测,研究结果可为棉花大田精准管理及变量施肥提供依据。 相似文献
2.
为了研究新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时对棉花品质的影响,围绕典型的新疆机采棉加工工艺,从4道籽棉清理前后、轧花前后、3道皮棉清理前后等环节取样、测试,探讨棉花品质指标(含杂率、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度)在新疆机采棉加工过程中的变化规律,分析含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度之间变化的相关性。结果表明:新疆机采棉加工工艺在清理杂质的同时,降低了棉纤维的上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度,其中含杂率与棉纤维上半部平均长度、长度整齐度指数相关极显著。认为:以此定量分析为参考依据,结合各地机采棉品质特征调整新疆机采棉加工工艺,增加籽棉清理道次,适当减少皮棉清理道次,可在保证杂质清理效果的同时,提高棉花品质。 相似文献
3.
生物可降解地膜对棉花产量及水分利用效率的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
为了探求华北平原棉花可降解地膜覆盖替代普通膜覆盖的可行性,解决白色污染问题,试验设置4种处理:6 μm PE普通地膜(PE)、8 μm生物可降解地膜(M1)、6 μm生物可降解地膜(M2)及不覆盖地膜(CK),分析比较各处理对棉花出苗率、叶面积指数(LAI)、农田耗水速率、产量及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,与处理CK相比,覆盖地膜显著提高了棉花出苗率,但3种覆膜处理间差异不具有统计学意义;在棉花生育前期,2种生物可降解地膜处理的LAI显著低于PE处理的.3种覆膜处理之间的籽棉产量和霜前花率的差异均不具有统计学意义.3种覆膜处理间WUE的差异不具有统计学意义,但均显著高于CK的.2种生物可降解地膜处理相较于PE,对棉花的出苗率、霜前花率、籽棉产量及WUE的差异均不具有统计学意义.相较于PE,使用6 μm生物可降解膜不会造成棉花耗水量升高,而8 μm可降解膜则显著增加了棉花的耗水量.因此6 μm生物降解膜取代PE膜较好. 相似文献
4.
气候变化下新疆棉花调亏灌溉的节水效果评估 总被引:1,自引:0,他引:1
调亏灌溉是一种在新疆棉花生产中具有广泛应用前景的节水灌溉方法,然而其在气候变化背景下的节水效果尚有待评估.在新疆早熟和早中熟植棉区各选一个代表站点,利用Crop Growth(CROPGRO)-Cotton棉花模型和3个大气环流模式生成的未来气候数据,设置充分和调亏灌溉2组试验,模拟了1999–2018年、2041–2060年和2081–2100年新疆棉花生产,并通过模拟结果评估调亏灌溉在不显著影响新疆棉花籽棉产量情况下的节水效果.研究结果表明:调亏灌溉可以有效提高新疆棉花水分生产力,节省灌溉用水量,其最优灌溉用水量较充分灌溉可节约5%~28%的灌溉量;为了在不显著减少籽棉产量的情况下尽量减少新疆棉花生产耗水量,需要不断优化调亏灌溉策略以适应气候变化.研究结果可为实现新疆棉花可持续生产提供科学参考. 相似文献
5.
6.
为明确低温为害棉花种子萌发过程的关键期,以新陆中46号、新陆早57号、新陆早74号和新陆早82号为试验材料,25℃为对照温度,通过室内发芽试验,研究12℃低温处理下4个棉花品种在种子萌发过程中种子活力指标变化和胚根生长情况。结果表明,12℃低温处理能降低棉花种子活力和抑制胚根生长,不同品种间耐低温能力存在差异,新陆早57号低温耐受力最强。7个测定指标间均存在正相关关系,发芽指数与活力指数、胚根鲜重与胚根干重间相关性最大,发芽势与胚根长、发芽指数与胚根长间相关性最小。不同棉花品种各处理主成分综合得分排序为T 2棉花品种萌发第2天和第3天是低温为害关键期。 相似文献
7.
化学调控对干旱后棉花冠层时空分布及产量的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为探究干旱后棉花化学调控增产稳产的可行性,通过模拟田间干旱,采用裂区设计,探究化学调控下干旱后棉花冠层时空分布及产量变化。主区设置人工打顶与化学封顶,副区设置干旱后复水3 d、6 d、9 d喷施低量缩节胺及空白对照。结果表明:喷施缩节胺显著提高棉花籽棉产量、叶绿素相对含量(SPAD)、冠层中上部比叶重及各部位平均叶簇倾角和散射辐射透过系数(TC),显著降低冠层下部、上部叶面积指数,并随喷施时间的提前效果更显著。化学封顶显著增加冠层中下部比叶重、下部叶面积指数、上部叶面积指数及各部位TC。干旱后复水6 d喷施缩节胺,采用化学封顶,棉花SPAD值和比叶重较高,叶面积指数分布均匀,叶片保持直立,冠层整体通风良好,棉花产量最高。 相似文献
8.
棉花是国内重要的经济作物和纺织工业原料,是事关国计民生的重要战略物资,但棉花生产机械化程度低,现代植棉业发展缓慢,特别是黄河流域和长江流域棉区,一家一户的棉花种植规模小、效率低。近年来,国内农用无人机产业快速发展,农用无人机技术是发展智慧农业的有效保障手段之一,它为棉花产业向机械化、智能化升级提供了一定的技术支撑。通过对农用无人机应用发展现状,及其在棉花病虫草害防控、化学调控、脱叶催熟等田间管理应用情况进行概述,提出了当前面临的主要问题和发展展望,以期为推动国内棉田无人机技术的发展和应用提供依据。 相似文献
9.
褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发特性的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
低温胁迫严重影响棉花种子萌发,为明确褪黑素对低温胁迫下棉花种子萌发的调控作用,本研究以海岛棉品种‘新海41号’为试验材料,分析不同褪黑素浓度处理对低温胁迫(15℃)下棉花种子的萌发特性、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和过氧化氢含量影响。结果表明,低温下棉花种子发芽率、发芽势和发芽指数较常温对照分别降低17.41%、13.52%和74.96%,胚根长度降低40.35%,SOD、POD、CAT活性略有增高,MDA和H2O2含量有所增加。低浓度的褪黑素(10 μmol/L和20 μmol/L)处理显著增加了低温胁迫下棉花种子发芽势、发芽率、发芽指数以及胚根长度,增强抗氧化酶的活性,减少MDA、H2O2的产生,其中20 μmol/L褪黑素处理后,与低温对照相比SOD、POD、CAT活性分别上升3.53%、29.47%、3.45%,MDA和H2O2含量分别减少13.93%和8.08%。适宜浓度的褪黑素处理能有效缓解低温胁迫对棉花种子萌发的损伤,增强种子耐低温性,其中20 μmol/L褪黑素处理效果最好。 相似文献
10.
不同施氮量对棉花产量、养分吸收及氮素利用的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
【目的】覆膜滴灌条件下,研究不同施氮量对棉花产量、养分吸收和氮素利用的影响,为棉花生产合理施氮提供科学依据。【方法】试验于2017~2019年设在新疆阿瓦提县,共5个施氮水平(0、110、220、330、440 kg/hm2),于棉花吐絮期采集植株样品,测定棉花产量、生物量、养分吸收和氮素利用。【结果】当施氮量在0~220 kg/hm2时,棉花产量、生物量和产值随着施氮量的增加显著增加,棉花对氮、磷、钾的吸收也显著增加,当施氮量大于220 kg/hm2时影响不显著。棉花氮素偏生产力和农学效率随施氮量增加显著降低。当施氮量大于220 kg/hm2时,氮素表观利用率显著降低,氮素贡献率差异不显著。【结论】当施氮量在0~220 kg/hm2时,随着施氮量的增加,棉花产量、生物量、产值和氮、磷、钾养分的吸收显著增加,当施氮量大于220 kg/hm2时,氮素表观利用率显著降低。综合棉花产量、经济效益、养分吸收和氮素利用,供试棉田推荐施氮量为220 kg/hm2。当施氮量为220 kg/hm2时,形成100 kg籽棉,需吸收N 4.25 kg、P2O5 1.14 kg、K2O 3.61kg。 相似文献