玉米高光谱及其红边特征分析

通过大田和室内试验,测定了玉米冠层、完全展开倒一、三叶在不同发育期的反射光谱及叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明,随发育期推迟,冠层反射率在可见光范围内降低,在近红外区域增高;冠层光谱的红边具有“双峰”现象,红边位置λrad随发育期推迟呈“红移”现象,而红边幅值Dλred和红边面积Sred“红移”和“蓝移”现象;叶面积指数、地上生物量和鲜叶重与冠层λred、Dλred、Sred显著相关,叶片叶绿素和类胡萝卜素含量与其λred、Dλred、Sred也显著相关。     

不同温度处理下水稻高光谱及红边特征分析

通过田间试验,测定了3个温度处理下2个品种的水稻冠层不同生育期高光谱反射率及水稻叶片叶绿素含量等生物物理参数,对水稻叶绿素浓度与温度进行了相关分析,并对不同生育期不同温度处理下水稻冠层光谱的变化规律及红边特征进行了对比.结果表明:叶绿素浓度随温度升高而下降,水稻均在孕穗期近红外肩区的反射率达到最大,其反射率随温度胁迫的加深而下降,但晚上增温情形除外.国稻6号(杂交稻)在不同生育期不同温度处理下的光谱曲线差异比武运粳7号(粳稻)明显.国稻6号在抽穗期红边面积和红边幅值达最大值,在孕穗期红边位置达最大值;除晚上增温情形外,武运粳7号在孕穗期3个红边参数达最大值,受高温胁迫后,红边位置向短波方向移动.     

基于高光谱红边参数的棉花冠层覆盖度提取研究

利用ASD FieldSpec FR野外光谱仪,获取了棉花（2个品种4种种植方式）各生育时期的反射光谱数据,同时,用数码相机测试了棉花冠层覆盖度;研究了棉花冠层光谱红边参数随作物生育期的变化规律,并进行了棉花光谱数据和冠层覆盖度的相关回归分析。结果表明：归一化植被指数（NDVI）与冠层覆盖度的线性相关达到1%极显著水平（r=0.6303＊＊,n=62）,可以利用NDVI反演棉花冠层覆盖度;用红边斜率建立的二次函数模型的相关系数最高（r=0.6983＊＊,n=62）,总均方根差RMSE为0.0476g/m^2能较好地提取棉花冠层覆盖度,说明可为生产上利用遥感手段大面积、无破坏、及时评价棉花生长状况提供重要依据。     

氮素胁迫下寒地玉米高光谱特征研究

利用高光谱近地遥感技术,采集不同氮素水平下的不同生育期的寒地玉米冠层高光谱图像,采用ENVI软件提取玉米冠层的光谱反射率。结果表明,不同氮素水平下寒地玉米冠层反射率存在较大差异,玉米“红边”具有双峰现象,红边位置呈“红移”现象;根据玉米冠层高光谱反射率以及红边位置峰值可定性区分严重缺氮、正常施氮和过量施氮。     

花生红边特征及其叶面积指数的高光谱估算模型

选用大花生品种丰花1号作为试验材料,设置5个氮素水平的小区试验。在不同发育期同步测定花生冠层的光谱反射率及其叶面积指数,利用花生冠层的光谱反射率数据提取红边参数,分析其变化规律及花生叶面积指数与红边参数的相关性。估算结果表明：花生冠层红边一阶微分光谱呈“双峰”现象,红边位置位于707～724 nm之间,在花生生长旺盛期间出现“红边平台”,结荚期以后有明显的“蓝移”现象;叶面积指数与冠层光谱红边参数之间在结荚期-饱果初期显著相关,但开花期相关性不显著,利用结荚期-饱果期的红边参数可以估算花生的叶面积指数,最后建立了结荚期-饱果期和整个生育期的花生叶面积指数的估算模型。     

红边参数LRPSA评价水稻氮素营养的可行性研究

本文提出上下叶位叶片红边一阶微分光谱反射峰变化趋势的描述参数LRPSA(leaf red edge peak slope angle)。利用小区试验测量的数据分析LRPSA与叶片光谱、叶绿素含量、SPAD值、叶片光谱红边斜率以及叶片含氮量之间的相关性，在此基础上分别建立估算氮素含量的回归模型。为了验证LRPSA估算叶片氮素含量效果，利用未知区域测量数据进行模型估算R^2和拟和R^2比较研究。研究结果表明LRPSA估算氮素含量的效果上位叶好于下位叶，并且在孕穗期、抽穗期、灌浆期内试验测得的数据估算氮素含量效果好于整个生育期的估算效果。另外如果以正常施肥田块水稻作为参照区，测量参照区参数LRPSA，再与未知区域进行对比分析，可以定性评价田间水稻施用氮肥的丰缺状况。     

基于高光谱红边位置提取的水稻叶绿素反演研究

针对东北粳稻叶绿素含量无人机高光谱反演中红边位置特征不明确的问题,基于2019～2020年沈阳农业大学水稻试验基地采集的高光谱数据和地面水稻样本叶绿素数据,开展水稻叶绿素含量红边光谱响应特性分析及反演建模研究.首先,利用线性外推(LE)、线性四点插值(LI)、最大一阶导数(MFD)、多项式拟合(PF)、拉格朗日插值(L...     

基于高光谱技术的棉花冠层反射特征研究

研究目的:揭示棉花冠层高光谱特征,为建立棉花高光谱估算模型,促进高光谱技术在棉花长势监测和估产中应用提供依据.方法:结合棉花生长发育规律,对棉花各时期冠层进行高光谱反射率测定,基于棉花盛蕾期至吐絮后期7次采样的地面光谱数据,研究不同棉花品种、灌水量及氮素营养对棉花冠层光谱反射特性的影响.结果:在可见光区,适度缺氮(N1)条件下的冠层光谱反射率相对较高,而氮过量(N3)条件下的冠层光谱反射率相对较低;随着灌水量的增加,在近红外波段,其冠层光谱反射率呈上升趋势,在盛蕾期和盛花期不同灌水量处理的光谱反射率差异较明显;不同棉花品种冠层光谱反射率存在一定差异,在近红外波段新陆早13与新陆早10只在吐絮后期光谱反射率差异不明显,在前三个生育期差异较明显.     

利用遥感红边参数估算夏玉米农学参数的可行性分析

分析夏玉米农学参数、红边参数以及两者之间的相关性,结果表明:可利用红边位置(REP)来反演叶片绿度值(SPAD),利用归一化的吸收深度(ND672)、吸收特征面积(Area672)和红边宽度(Lwidth)来分别反演叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b以及叶绿素a/b含量;利用一阶微分光谱最大值(FD_Max)和Area672来反演类胡萝卜素含量和类胡萝卜素含量/叶绿素a含量.从而,构建了以红边参数为自变量的农学参数的反演模型,为生产上利用遥感技术大区域,无破坏、实时快速地监测夏玉米的生长状况以及进行营养诊断提供了重要的技术依据.     

对水稻微分光谱和植被指数的探讨

通过不同供氮水平的田间试验，分析了微分光谱对消除水稻冠层光谱的背景影响和植被指数在农学参数测定中的作用。结果表明：由微分光谱所得的红边位置、红边斜率与盖度、叶面积指数及供氮水平之间有一定的相关性；水稻多光谱植被指数RVI、NDVI与叶面积指数LAI及其地上部生物量之间有极显著相关性；高光谱植被指数及其变量与植被盖度、供氮水平之间存在相关性。这些表明，用微分光谱技术与植被指数方法监测水稻的田间供氮水平和长势似乎是可行的。     

利用高光谱法估测稻穗稻谷的粗蛋白质和粗淀粉含量

 蛋白质含量和粗淀粉含量是水稻品质的两个重要指标。通过大田和室内试验，测定了5个品种、3个供氮水平处理的水稻冠层和稻穗在成熟过程中不同时期的高光谱反射率及稻谷的高光谱，分析了稻穗稻谷的粗蛋白及粗淀粉含量。结果表明，稻穗粗蛋白及粗淀粉含量与冠层光谱及其一阶导数光谱在某些波段达到显著相关、与稻穗粉末样光谱及其一阶导数光谱在某些波段也达到显著相关，其中决定系数R2约0.7；稻谷粗蛋白含量与粗淀粉含量呈负相关，它们与稻谷光谱及其一阶导数光谱在某些波段达到极显著相关水平。表明能用高光谱方法估算稻穗和穗谷的粗蛋白及粗淀粉含量，为水稻品质遥感监测提供依据。     

基于红边参数的棉花冠层叶片氮积累量之估算研究

测试了棉花2个品种4水平种植密度的4个关键生育时期冠层反射光谱,应用微分技术处理棉花冠层反射光谱,提取了红边(680～750nm)波段范围的最大一阶微分值(Dr)和红边面积(SDr)参数。分析了棉花冠层红边参数在不同生育期的变化特征和棉花吐絮期的两种生长类型的冠层红边状况,表明红边位置可以指示它们的氮素状况。以新陆早8号的SDr为自变量与对应的LNA为因变量进行相关分析,SDr与冠层LNA达1%极显著相关(R=0.9186**,n=32),利用其构建的模型方程估算新陆早6号的LNA,实测LNA和估测LNA的估计标准差为0.8909g/m2,估算精度为88.1%(R=0.9277**,n=32),说明采用高光谱提取的红边参数信息是无损实时、快捷评价棉花氮素状况的有效方法。     

农杆菌介导棉花和玉米非组培转化方法探索

采用农杆菌介导植物萌发种子基因转化方法,在棉花和玉米上转化外源目的基因,进行非组培转化法的探索。结果表明,针刺对棉花和玉米种子的萌发没有影响,但对2种作物的出苗率有明显抑制作用。转化过程中,棉花的共培养时间不宜超过24 h,玉米不宜超过48 h。经大田筛选及PCR检测,棉花未获得转化植株,玉米获得转化植株共7株,转化率达0．14％,其中加入AS（乙酰丁香酮）的处理获得6株,不加AS处理获得1株。     

灰葡萄孢BC4菌株培养滤液对小麦、玉米和棉花的安全性

以培养滤液对种子幼根幼芽生长的抑制率为指标,测定培养滤液对小麦、玉米、棉花种子发芽的安全性;以叶面喷施后测定幼苗高度抑制率的方法,探讨培养滤液对作物幼苗生长的安全性;以收获作物的株高、颗粒数、千粒重及穗重等为指标,测定培养滤液对小麦、玉米产量的影响。结果表明,稀释20倍的培养滤液对小麦和玉米种子萌发均有抑制作用,但对幼苗生长几乎无影响;将培养滤液浓缩12倍,在小麦和玉米一芯一叶期叶面喷施,收获前小麦和玉米的结穗大小和籽粒饱满程度与对照没有明显差异。表明灰葡萄孢发酵也可以作为小麦和玉米的苗后除草剂开发利用。     

棉花产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

采用灰色关联度分析法,对邯郸市11个棉花品种（系）的产量及主要农艺性状进行了分析。结果表明：衣分与棉花产量的关联度最高,其次是霜前花率、单铃重和单株果枝数,而单株铃数与产量的关联度并不高。     

不同棉花品种(系)的农艺性状及产量比较

[目的]比较不同棉花品种(系)的农艺性状和产量特性。[方法]采用随机区组试验设计,以2份中国农业科学院棉花所、13份新疆棉花品种(系)为材料,对棉花农艺性状、产量进行比较分析,鉴定参试棉花品种(系)在哈密棉区的适应性、丰产性、抗逆性等综合表现。[结果]棉花品种(系)尼科3号、44-23、库1506生育期适中、产量较高、品质较好、抗逆性较强,综合表现高于其他品种(系)。[结论]通过综合比较,初步筛选出尼科3号、44-23、库1506这3个适合哈密棉区种植的品种(系),可进一步试种后大面积推广种植。     

青贮玉米育种材料的筛选分析及其遗传研究

[目的]分析玉米自交系主要农艺性状的产量效应。[方法]利用22份（有3份为单交种组合）青贮玉米亲本材料按3×19组配了不完全双列杂交,对57个杂交组合进行农艺性状鉴定。[结果]籽粒产量、穗行数、株高、秸秆产量4个指标是影响青贮玉米生物产量的主要指标,建立了青贮玉米生物产量回归方程。秸秆产量、株高、穗行数、穗长性状的广义遗传力均在50％以上,由遗传作用引起的作用较大,环境因素对其影响较小,采用遗传育种手段改良这些性状的潜力较大。同时生物产量和籽粒产量的广义遗传力均在50％以下。[结论]生物产量和籽粒产量这2个考察指标与环境的互作较大,选择时应考虑环境的影响。     

红壤旱地玉米两季覆盖的抗旱效应研究

本文论述了红壤旱地双季玉米种植制中就地解决旱季覆盖材料的可能性及覆盖的抗旱保墒效应。研究表明,以竹豆和早玉米稿秆分别作为伏、秋旱期间的覆盖材料是可行的。在两季覆盖下,玉米年增产率平均为6.9％。覆盖的保水效应:玉米封行前表现明显,每次降水(或灌溉)后,均可提高土壤抗旱能力5～7天。在此期间内能增加土壤含水量0.4％～0.8％;玉米封行后,覆盖有利于保蓄阵性降水,但对防止土壤水分蒸发损耗作用甚微。