基于无人机多光谱遥感的水稻冠层光谱特征和氮素营养关系研究

【目的】明确华南地区籼稻主栽品种冠层光谱特征与氮素营养关系，为专家决策系统和精准施肥 提供理论基础。【方法】以美香占 2 号（MXZ2H）和吉丰优 1002（JFY1002）为试材，设置施氮 0 kg/hm2 （N0）、 150 kg/hm2 （N150）、210 kg/hm2 （N210）等 3 个处理，采用习惯施肥法，在 JFY1002 中增设施氮 180 kg/hm2 （N180+） 的水稻“三控”施肥法，研究不同施肥方式下水稻叶片光谱特征与氮素营养的关系。【结果】与 N0 相比，N150 处理下 MXZ2H 和 JFY1002 叶片氮含量分别增加 16.05% 和 13.76%，N210 处理分别增加 24.29% 和 25.00%。 N180+ 处 理 下 JFY1002 叶 片 氮 含 量 与 N210 处 理 相 比 增 加 18.03%。 随 着 叶 片 氮 含 量 的 增 加， 蓝 光 到 红 光 （450~650 nm）波段的叶片反射率逐渐下降，红边到近红外（730~840 nm）波段的叶片反射率逐渐增加，红光 650 nm、近红外 840 nm 处的 MXZ2H 和 JFY1002 叶片反射率差异达显著水平。相关性分析结果表明，MXZ2H 叶 片氮含量与归一化植被指数（NDVI）、绿波段归一化植被指数（GNDVI）、比值植被指数（RVI）、差值植被 指数（DVI）和增强型植被指数（EVI）呈正相关；JFY1002 叶片氮含量与 RVI、EVI、改进非线性植被指数（MNLI）、 DVI 和 NDVI 呈正相关。采用多元线性回归建立了 MXZ2H 和 JFY1002 叶片氮含量反演模型，R2 分别为 0.817 和 0.973，RE 分别为 8.35% 和 3.48%。【结论】建立了华南籼稻品种叶片氮含量反演模型，可为精准施肥作业提供 理论依据和技术指导。

Research on Relationship Between Canopy SpectralCharacteristics and Nitrogen Nutrient of Rice CultivarsBased on UAV Multispectral Remote Sensing