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1.
小麦叶层氮含量估测的最佳高光谱参数研究   总被引:8,自引:3,他引:5       下载免费PDF全文
 【目的】作物体内氮素状况是评价长势和预测产量的重要指标。小麦植株氮素营养的快速监测和无损诊断对于精确氮素管理具有重要作用。本文旨在通过对高光谱信息的精细分析和信息提取,探索建立小麦叶片氮含量(LNC,leaf nitrogen content)估算的最佳波段、光谱参数及监测模型。【方法】利用连续4年的系统观测资料,采用精细采样法,详细分析350~2 500 nm波段范围内原始光谱反射率及其一阶导数光谱的任意两两波段组合而成的主要高光谱指数与小麦冠层叶片氮含量的定量关系。【结果】发现小麦叶片氮含量的最佳波段为位于红边的690、691、700和711 nm以及近红外波段的1 350 nm;基于归一化光谱指数NDSI(R1350,R700)和NDSI(FD700,FD690)、比值光谱指数RSI(R700,R1350)和RSI(FD691,FD711)、土壤调节光谱指数SASI(R1350,R700)(L=0.09)和SASI(FD700,FD690)(L=-0.01)构建氮含量监测模型,决定系数(R2)分别为0.851和0.857、0.842和0.893、0.860和0.866。利用独立试验资料对模型检验的结果显示,模型测试的精度(R2)均大于0.758,RRMSE均小于0.266,尤其是高光谱参数RSI(FD691,FD711)和SASI(FD700,FD690)表现最好。【结论】总体上,利用精细采样法确定最佳波段,构建植被指数和氮含量监测模型,可显著提高模型的精确度和可靠性,从而为快速无损诊断小麦叶层的氮素状况提供新的波段选择和技术途径。  相似文献
2.
小麦氮素积累动态的高光谱监测   总被引:8,自引:1,他引:7       下载免费PDF全文
 【目的】研究小麦地上部氮积累量与冠层高光谱参数的定量关系,分析多种高光谱参数估算地上部氮积累量的效果。【方法】连续3年采用不同蛋白质含量的小麦品种在不同施氮水平下进行大田试验,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株不同器官生物量和氮含量。【结果】植株氮积累量随着施氮水平的提高而增加,不同地力水平间存在明显差异。植株氮积累量的光谱敏感波段主要存在于近红外平台和可见光区,而地上部氮积累量与冠层光谱的相关性明显降低。对植株氮积累量的光谱估算,在不同品种、氮素水平、生育时期和年度间可以使用统一的光谱模型。在籽粒灌浆期间植株氮积累量自开花期随时间进程的积分累积值与对应时期籽粒氮素积累状况存在显著的定量关系,根据特征光谱参数植株氮素营养籽粒氮积累量这一技术路径,以植株氮积累量为交接点将模型链接,建立高光谱参数与籽粒氮积累量间定量方程。将植株氮积累量与籽粒氮积累量相加,确立了基于高光谱参数的籽粒灌浆期间地上部氮积累量监测模型。经不同年际独立资料的检验表明,利用光谱参数SDr/SDb、VOG2、VOG3、RVI(810,560)、[(R750-800)/(R695-740)]-1和Dr/Db建立模型可以实时监测小麦地上部氮素积累动态变化,预测精度R2分别为0.774、0.791、0.803、0.803、0.802和0.778,相对误差RE分别为16.7%、15.5%、15.6%、18.5%、15.5%和17.3%。【结论】利用关键特征光谱参数可以有效地评价小麦地上部氮素积累状况,其中尤以植被指数VOG2、VOG3和[(R750-800)/(R695-740)]-1的效果更好。  相似文献
3.
基于高光谱遥感的小麦叶片糖氮比监测   总被引:7,自引:1,他引:6       下载免费PDF全文
 【目的】碳氮代谢反映植株生理状况和生长活力,是小麦籽粒产量与品质形成的生理基础,因而叶片糖氮比的实时无损监测对小麦生长诊断和氮素管理具有重要意义。本研究的主要目的是通过分析小麦叶片糖氮比与冠层高光谱参数的定量关系,确立小麦叶片糖氮比的定量监测模型。【方法】采用不同蛋白质含量的小麦品种在不同施氮水平下进行了连续3年大田试验,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定叶片糖氮比值,进而分析建立冠层高光谱参数与叶片糖氮比的回归模型。【结果】小麦叶片糖氮比随施氮水平的提高而下降,随生育进程呈“高-低-高”动态变化模式。利用高光谱对叶片糖氮比进行监测的适宜时期为拔节期至灌浆中期,其中开花期最好。水分特征参数FWBI和Area980与叶片糖氮比关系密切,指数方程拟合决定系数(R2)分别为0.762和0.768,估计标准误差(SE)分别为1.27和1.28。色素特征参数(R750-800/R695-740)-1和VOG2为变量,指数方程拟合决定系数(R2)分别为0.718和0.712,估计标准误差SE分别为1.87和1.95。经不同年际独立试验数据的检验表明,以参数FWBI、Area1190、(R750-800/R695-740)-1和VOG2参数为变量建立的叶片糖氮比监测模型表现很好,预测精度R2分别为0.627、0.618、0.691和0.795,预测相对误差RE分别为19.2%、18.7%、17.9%和18.3%。【结论】与色素指数和水分指数相关的特征光谱参数可以有效地评价小麦叶片糖氮比的变化状况,利用FWBI、Area1190、(R750-800/R695-740)-1和VOG2 4个参数可以对生长盛期的小麦叶片糖氮比进行可靠的监测。  相似文献
4.
【目的】探讨不同栽培模式对冬小麦根系时空分布及产量的影响。【方法】在大田定位试验条件下,设置农民习惯栽培(T1)、相对于农民习惯栽培的节本增产增效栽培(T2)、超高产栽培(T3)和相对于超高产栽培的节本保产增效栽培(T4)等4种栽培模式,比较分析两种气候年型条件下不同栽培模式对冬小麦根系总干重(TDRW)、总根长(TRL)以及不同土层中根干重密度(DRWD)、根长密度(RLD)的时空分布及产量的影响。【结果】冬小麦根系生长受栽培模式调控效应较大,在两种气候年型条件下冬小麦生育中后期不同栽培模式根系时空分布基本一致,即1 m土层的TDRW、TRL均随生育期的推进呈现先升后降的变化特征,T1的根系生长高峰期出现较早,TDRW、TRL均于抽穗期达最大值,T2、T3、T4可延缓根系过早衰减,生长高峰推迟至开花期;不同土层中DRWD、RLD的分布表现不同,T1和T3的根系主要集中在上、中土层,下层土壤中分布相对较少,T2和T4有利于促进小麦整个生育期内深层土壤的根系分布,DRWD和RLD均明显增加。4种栽培模式相比,两种年型下T2、T3、T4的穗粒数和千粒重均较T1显著增加,年型产量差较小,对产量的调控效应强,而T1的年型产量差较大(570.3 kg•hm-2),说明其在应对异常气候对产量的缓解效应相对较差。【结论】综合考虑本试验研究结果和豫北高产灌区生态条件,小麦播量控制在120—150 kg•hm-2,每hm2施纯N180—240 kg、P2O5 75—90 kg、K2O 60—90 kg、有机肥3 000 kg,合理水肥运筹,结合机械深耕、宽窄行播种以及推迟追肥时期等多项调控措施优化集成的T2、T4两种栽培模式,能有效缓解异常气候对小麦生长发育和产量的负面影响,实现高产稳产、节本高效的目标。  相似文献
5.
硫酸钾镁肥在蔬菜上的应用效果研究初报   总被引:4,自引:0,他引:4  
以西红柿、黄瓜和青椒为试材,采用对比试验方法,研究了国产硫酸钾镁肥在北方蔬菜上的应用效果.结果表明,配施硫酸钾镁肥可明显提高蔬菜产量,并能在一定程度上提高蔬菜品质,施用硫酸钾镁肥虽然比施用硫酸钾和氯化钾的投入成本略高,但产投效益最好.  相似文献
6.
【目的】探讨周年不同氮磷钾配施对砂姜黑土麦玉轮作体系产量及养分利用效率的影响,明确适宜豫东南砂姜黑土麦玉一体化种植的氮磷钾配施模式。【方法】于2012—2014年连续两年在河南省周口市商水县典型砂姜黑土区设置氮磷钾不同配施大田定位试验,研究磷钾肥总用量不变、2种氮用量投入水平下麦玉两季磷钾配施模式对冬小麦-夏玉米轮作种植体系氮、磷、钾养分吸收利用及产量的调控效应。其中,氮肥设全年用量360.00 kg·hm-2和540.00 kg·hm-2两个梯度,磷钾肥总量不变,设计4种配施方式,即麦季全磷玉米全钾(磷肥和钾肥分别全部施用于小麦季和玉米季)、麦季全磷玉米重钾(磷肥全部施用于小麦季,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)、麦季重磷玉米全钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥全部施用于玉米季)、麦季重磷玉米重钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)。【结果】高氮水平下麦玉两季磷钾肥分施能促进作物产量三要素的协调发展,显著提高冬小麦的穗数和夏玉米的穗长与行粒数,且两年度单季作物和全年籽粒产量均以麦季重磷且玉米季重钾P8处理最高,周年产量分别达21 274.2 kg·hm-2和20 219.1 kg·hm-2。砂姜黑土区冬小麦和夏玉米地上部养分含量大小均表现为氮>钾>磷。与低氮水平相比,高氮水平有利于提高植株地上部总氮、磷、钾的含量,然而氮素的偏生产力(NPFP)、吸收效率(NUPE)、利用效率(NUE)有所降低。磷钾肥分施不仅能促进冬小麦和夏玉米对氮素的吸收,还可有效防止元素的流失,提高作物对磷素和氮素的吸收和利用,显著提高磷钾两类元素的偏生产力(PFP)、吸收效率(UPE)。而磷钾全施在麦玉某一季作物上,由于磷肥易固定、钾肥易流失的原因,造成肥料后效减小,下茬作物因养分供给不平衡而影响作物对氮磷钾的吸收利用,致使产量降低。低氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P4处理的氮磷钾养分利用较其他处理表现较优;高氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P8处理的单季和周年氮素偏生产力及吸收效率均显著高于其他处理。【结论】综合考虑养分利用效率和籽粒产量,在本试验条件下,麦季重磷、玉米季重钾配施模式有利于养分效率和产量的同步提高,可作为豫东南砂姜黑土及相似生态类型区冬小麦-夏玉米轮作种植高产高效施肥的优选模式。  相似文献
7.
河北省盐碱地分布 成因及改良利用技术研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
盐碱地是一种重要的土地资源,治理和改良盐碱地对开发我国耕地后备资源和保障粮食安全生产具有重要意义。作者通过文献分析与研究,对河北省盐碱地的分布、成因和改良技术进行了综述,以期通过对盐碱地的分布和成因了解掌握盐碱地的形成机理与理化特性,梳理盐碱地治理改良技术,为今后盐碱地的改良提供理论与实践参考。  相似文献
8.
河北省太行山前平原小麦养分资源管理现状分析与评价   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过对河北省太行山前平原小麦养分资源管理现状的分析与评价,揭示该区域小麦养分资源管理中存在的主要问题,以期为该地区乃至河北省小麦粮食高产、养分资源高效与可持续利用提供参考依据。2009~2010年选择河北省太行山前平原小麦主产区的藁城、正定和无极3个典型县(市),根据当地产量水平、土壤肥力、施肥习惯并结合行政区划,对三县(市)34个乡镇308个行政村917名农户的小麦产量、施用化肥品种、化肥养分含量和施肥量等进行调查,利用文献并结合专家推荐,对小麦生产中氮、磷、钾养分资源管理现状进行了分析和评价。结果表明:该区域小麦氮、磷、钾养分平均投入量分别为250.5 kg/hm2、133.5 kg/hm2和45.0 kg/hm2;基、追氮肥平均投入量分别为90.6 kg/hm2和153.7 kg/hm2,氮肥基追比平均为1∶1.7;氮、磷、钾养分偏生产力分别为30.2 kg/kg、65.5 kg/kg和139.1 kg/kg。小麦养分资源管理中存在氮、磷养分投入总体偏高,钾素投入不均衡,氮肥基、追投入量较高,且部分农户氮肥基追比例不适宜,氮、磷、钾养分偏生产力低下等问题。因此,在小麦养分资源管理中,应采取"氮肥总量控制、分期调控,磷、钾衡量监控"的策略,即:根据土壤肥力和目标产量确定适宜施氮总量,依据氮肥合理的基追比分期调控基氮和追氮的施用量,并利用"3414"试验建立不同土壤肥力条件下磷、钾养分推荐施肥指标体系,依据土壤肥力和目标产量合理施用磷、钾化肥。  相似文献
9.
森林土壤种子库研究方法综述   总被引:2,自引:0,他引:2  
森林生态系统是陆地上重要的生态系统之一,具有多样的生态功能。森林土壤种子库作为潜在的植物群落,是森林未来地上植被发生的源泉。土壤种子库研究是植物生态学研究的一个重要领域,有助于对植被更新和植被演替动态的了解,对于植被恢复具有重要意义。研究森林土壤种子库有其基本的方法和体系。详细介绍了目前最常用的几种森林土壤种子库取样方法、取样时间以及种类鉴定,为开展对森林土壤种子库的研究提供参考。  相似文献
10.
除草剂丁草胺直接竞争ELISA检测方法研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
制备出3种不同结合比的酶标抗体,对检测条件进行了优化,建立了标记抗体固相抗原直接竞争ELISA(cdELISA)检测丁草胺的方法。结果表明,酶标抗体克分子比为1.55时偶合物活性最高,包被浓度1μg·mL-1,酶标抗体800倍稀释,稀释液采用2×PBS,不含BSA、甲醇,建立的标准曲线IC50=1.7ng·mL-1,检测限为0.006ng·mL-1,检测范围0.06~2616.7ng·mL-1,批内变系数9.25%,批间变异系数23.55%。蒸馏水以及稀释10倍后的矿泉水、池塘水、稻田水添加1ng·mL-1和10ng·mL-1的丁草胺,用所建立的方法检测,平均回收率分别为93.27%、158.50%、119.75%、124.51%。本研究为进一步开发丁草胺免疫分析试剂盒奠定了基础。  相似文献
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