基于PLS的不同水氮条件下带状套作玉米产量预测

[目的]利用高光谱数据构建一种"高光谱参数-光合色素-产量"模型间接估测套作玉米产量,为带状套作玉米产量无损预测提供技术手段.[方法]以不同年份、地点、品种、处理(氮肥、水分)的田间试验为基础,综合分析带状套作玉米各生育时期及全生育期光合色素参数与冠层高光谱参数和玉米产量的关系,明确玉米产量预测的最佳生育时期及光合色素...     

密度与氮素互作对带状套作玉米产量的影响

为探究增密后对带状套作玉米产量的调控效应,分别设置种植模式、密度、施氮量三因素裂区田间试验,主因素为种植模式：带状套作玉米(A₁)和单作玉米(A₂),副因素为种植密度：60 000(B₁)和75 000株/hm²(B₂),副副因素为施氮水平：0(C₁)、225(C₂)、300(C₃)、375 kg/hm²(C₄),连续2年的短期定位大田试验,测定并分析各生育时期2种种植模式下玉米的产量、干物质积累、叶面积指数及叶绿素含量。结果表明,随着密度从60 000增至75 000株/hm²,单作和带状套作玉米分别增产5.36%和5.87%,带状套作玉米增产幅度较单作玉米高8.69%;在2种密度条件下,带状套作玉米施氮量达到300和375 kg/hm²时,产量较不施氮处理增加15.94%和14.28%,单作玉米施氮量达到225和300 k...     

新疆不同种植密度下春玉米光能利用率变化

[目的]研究新疆春玉米不同种植密度下光截获率的变化,探讨通过改进栽培措施,提高作物光能利用率进而提高产量的技术途径.[方法]选用新疆当地推广玉米品种新玉41号、较耐密性品种中单909为材料,设置3个种植密度处理,分别为4.5 ×104、7.5 ×104和10.5×104株/hm2;分别在玉米生长的拔节期、抽雄期、吐丝期、乳熟期、蜡熟期测定不同密度下玉米冠层光截获率、生物量累积等,计算光能利用率.[结果]随种植密度的增加,玉米叶面积指数增大,冠层光截获率增加,玉米光能利用率增加.在适宜种植密度范围内,光能利用率与作物生长率、籽粒产量呈线性关系.[结论]冠层有效光截获量是影响玉米干物质积累的主要因素,玉米叶面积指数对光能利用率和作物群体生长率有一定的影响,通过增加种植密度提高玉米的光能利用率及籽粒产量.     

基于光谱角指数小麦冠层叶片特征差异估测研究

[目的]为利用高光谱技术实现作物氮素营养状况无损快速监测提供途径.[方法]通过不同品种小麦不同氮素水平试验,分析小麦不同氮素营养状况下,叶片叶绿素含量与叶面积指数、冠层光谱角的关系,定量分析光谱角指数,并建立相关模型对小麦氮素营养状况进行实时监测.[结果]冠层光谱角指数与差值叶绿素含量和差值叶面积指数的相关性最高为0.919 7,两者之间建立的模型决定系数为0.739 2,0.617 8,具有很好的拟合效果.[结论]利用光谱角可以监测小麦叶片叶绿素及叶面积差异,在此基础上进行小麦氮素营养监测是可行的.     

利用不同红边位置算法估测玉米叶绿素含量

本研究基于玉米-大豆带状套作复合种植模式,以不同施氮水平下的玉米为试验材料,在拔节期、抽雄吐丝期和灌浆期分别测定其叶片与冠层的反射光谱和叶绿素含量,通过连续小波变换和其他算法(最大一阶导数法、四点内插法和线性外推法)分别提取其红边位置,系统分析红边位置与叶绿素含量之间的定量关系,以比较用各红边位置算法提取的红边位置在叶片和冠层尺度上对叶绿素含量估测的准确性及稳定性。结果表明:基于连续小波变换提取的红边位置,在叶片和冠层尺度上对叶绿素含量的估测精度较高,稳定性最强,表明连续小波变换方法在提取玉米反射光谱红边位置上是可行的。通过线性外推法提取的红边位置构建的玉米叶片叶绿素含量和四点内插法构建的冠层叶绿素含量定量估测模型的预测效果最佳。本研究为玉米反射光谱红边位置的提取提供了新方法,构建了玉米叶绿素含量在不同观测尺度(叶片、冠层)上最佳的定量估测模型,为玉米氮素营养状况的监测提供了有效途径。     

带状复合种植模式下玉米产量及相关性分析

为探明玉米-大豆带状复合种植对玉米产量的影响,确定最佳田间配置,设置不同种植带宽和玉米大豆行比的5种不同田间配置,对玉米产量及其相关因素进行研究.结果表明,带宽与玉米产量呈显著负相关,玉米吐丝后的叶面积指数和干物质积累量与产量形成呈显著正相关,最佳田间配置为2.0 m 2:2处理,即带宽2.0 m,行比2:2,玉米产量为9590.16 kg/hm2,大豆产量为1525.79 kg/hm2,其土地当量比为1.52,表现出较强的套作优势,套作模式下的系统产量高于净作模式,可以为玉米-大豆带状复合种植模式下玉米高产的田间配置提供理论依据.     

净套作下大豆叶绿素密度动态及光谱估测研究

【目的】利用高光谱数据构建一种适合于净作和套作群体的大豆叶绿素密度光谱估测通用模型,为监测以叶绿素密度为参数的净、套作大豆长势提供支撑。【方法】以南豆12为供试大豆品种,设计净作和套作2种种植模式,测定净、套作下大豆不同生育时期叶绿素密度及其冠层光谱特征,对通过原始、全波段导数光谱和多波段组合计算的植被指数与叶绿素密度进行相关性分析,比较不同高光谱特征参数与叶绿素密度之间的关系,借助高光谱遥感分析方法构建适合于净、套作下大豆叶绿素密度的估测模型。【结果】净作和套作大豆叶绿素密度在整个生育期呈先上升后下降的单峰曲线,在结荚期达到最大值,其中净作比套作平均高5.5%。同样,大豆冠层光谱反射率在近红外波段(700~1 000nm)也呈现先增后降趋势,结荚期最高,达到70%,并在结荚期之前红边位置出现红移现象。原始光谱自由组合的比值植被指数RVI(507/697)与叶绿素密度的相关性最高,相关系数大于0.962(P0.01)。对净、套作下大豆叶绿素密度模型进行比较分析,发现二次模型能够较好地估测净、套作下大豆叶绿素密度(R20.75,RMSE=0.25)。【结论】用比值植被指数RVI(507/697)构建的叶绿素密度二次估测模型,能够较好地对净、套作下大豆叶绿素密度进行估测。     

不同种植密度对套作大豆茎叶形态及产量的影响

[目的]进一步完善小麦－玉米－大豆套作模式的技术要点。[方法]在小麦－玉米－大豆套作模式下研究不同种植密度对不同品种大豆茎叶形态及产量的影响。[结果]大豆茎粗和茎干重随密度的增加而减小;株高随密度的变化存在品种差异,贡选1号随密度的增加而增高,乐豆1号随密度的增加而降低;比叶重在整个生育期呈升－降－升的趋势,且随着密度的增加而降低;叶面积指数在不同生育时期呈抛物线型变化,且随着密度的增加而增加。贡选1号在套作条件下产量高于乐豆1号,但耐密性较差,最适密度为16．5万株／hm^2,高密度下减产严重;乐豆1号的耐密性较强,最适密度为16．5万～21．0万株／hm^2。[结论]为小麦－玉米－大豆套作模式的生产应用提供了科学依据。     

基于冠层机器图像分析的杂交棉生长性状估测模型研究

[目的]建立基于冠层机器图像分析的杂交棉生长性状的估测模型,为棉田信息化诊断和优化管理提供依据.[方法]运用统计模型技术建立并优选杂交棉基于冠层机器图像分析的干物质积累量、株型生长及产量估测的数学模型,运用不同品种和滴灌量处理试验资料对模型进行初步测试和检验.[结果]建立的以LAI(叶面积指数)和TCRP(直射辐射透过系数)预测干物质积累模型、蕾期应用MFIA(平均叶簇倾斜角)估测株高模型、盛花期用K(群体消光系数)估测总果节长度模型和果节数模型以及用LD(叶层分布)估测结铃数模型和估测产量模型的拟合度较高,估测效果较好.[结论]基于冠层结构特征值的杂交棉生长估测模型可以用于田间生长诊断.     

种植密度对新葵18号生长发育及产量品质的影响

[目的]通过研究不同密度下新葵18号的干物质积累、叶面积及叶面积指数、产量和含油率,分析种植密度对新葵18号生长发育及产量品质的影响.[方法]调查不同种植密度下新葵18号的生长数据,计算不同处理的干物质积累、叶面积、叶面积指数和产量,并测定含油率.[结果]种植密度对新葵18号的生长发育有着显著影响,低密度处理(4 000株/667 m2)的单株叶面积较高,高密度处理(5 500株/667 m2)的叶面积指数较高,产量、含油率和单位面积干物质积累方面以处理5 000株/667 m2的值最高.产量随密度的增大而增加,但是密度超过5 000株/667 m2后,产量则表现出减少的趋势.[结论]适宜的种植密度可以调节新葵18号个体发育,最大发挥群体效应,在新疆5 000株/667 m2是新葵18号的适宜种植密度,可以取得较高产量和品质.     

Analysis on Application of Principle Component Transformation Method in Leaf Area Index Inversion

[目的]通过模型模拟数据和地面实测数据的分析,确定主成分变换方法在叶面积指数反演中的作用.[方法]通过PROSPECT模型和SAIL模型针对LANDSAT_5TM数据进行不同叶面积指数状态下的模拟,通过模拟数据分析主成分变换方法相较于传统植被指数的优势,并通过地面实测数据进行精度验证.[结果]在一定范围内,随着叶面积指数的增大,主成分变换的方法可以在有效减弱饱和现象影响的同时取得较好的反演效果,在2009年冬小麦和玉米的叶面积指数反演中主成分变换方法反演精度达到78％和91％,获得了较高的反演精度.[结论]主成分变换方法在叶面积指数反演方面具有较好的应用前景.     

不同浓度烯效唑拌种对套作夏大豆农艺性状 及产量的影响

[目的]探索广西套作夏大豆适宜的烯效唑拌种浓度,为解决与春玉米后期套作夏大豆的倒伏问题提供技术参考.[方法]采用单因素随机区组试验设计,设0(CK)、1.67、3.33、6.67、13.33、20.00、26.67和33.33 mg/kg 8个烯效唑拌种浓度梯度,研究不同烯效唑拌种浓度对春玉米套作的夏大豆出苗率、叶面积、真叶SPAD值、地上部分鲜重和干重、倒伏性及产量的影响.[结果]随着烯效唑拌种浓度的增加,套作夏大豆的田间出苗率、真叶叶面积、地面到子叶节长度和子叶节到真叶节长度逐渐减小,真叶SPAD值和第1节间茎粗逐渐增加.拌种浓度超过3.33 mg/kg时,大豆第1片复叶叶面积、第6片复叶期的地上部分干重显著降低(P<0.05,下同).真叶叶面积、地面到子叶节长度、子叶节到真叶节长度对烯效唑拌种较其他性状敏感.拌种浓度越高,对套种夏大豆的影响时间越长.适宜浓度的烯效唑拌种可防止夏大豆倒伏,显著增加夏大豆产量,其中3.33 mg/kg拌种浓度下大豆产量最高(2129.71 kg/ha).但各烯效唑拌种浓度对大豆籽粒蛋白含量、油分含量及百粒重均无显著影响(P>0.05).[结论]综合田间出苗率、倒伏性和大豆产量等性状,烯效唑拌种浓度为3.33 mg/kg时用于套作夏大豆较适宜.     

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...     

种植密度对玉米叶部性状及灌浆速率的影响

为了选育优良的耐密植玉米新品种,以玉米杂交种M103为试验材料,采用田间随机区组试验研究了5个种植密度对玉米叶面积(LA)、叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)及灌浆速率的影响。结果表明:从6叶期到盛花期,随着种植密度的增加,玉米叶面积、叶面积指数、光合势的差异逐渐加大,单株叶面积和光合势随种植密度的增加而降低,群体叶面积、叶面积指数和光合势随种植密度的增加而升高。盛花期种植密度对叶面积、叶面积指数、光合势的影响达到最大。种植密度对玉米籽粒含水量和含水率的影响不明显,而对籽粒干重和灌浆速率有一定影响,低密度有利于籽粒干重的增加。种植密度对玉米灌浆前期的影响较大,后期相对较小,低密度下单株的灌浆速率较高,随着种植密度增加单株的灌浆速率有所下降。     

新疆不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征的研究

[目的]研究滴灌条件下不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征,为新疆玉米大面积高产栽培提供理论支持.[方法]在新疆气候生态条件下,选择5个不同耐密型玉米品种,在3个种植密度条件下探讨各处理群体冠层光合性能指标、干物质积累及其产量构成的特征.[结果]耐密型品种中单909叶面积指数(LAI)大小适宜,LAI到达峰值的时间较早,抽雄前与灌浆后LAI变化速率较小;花后光合势的比例、净同化率较高,粒叶比较大,总干物质和生殖器官干物质积累时间较长,高密度下收获株穗数和产量较高;稀植大穗型品种中单808虽然叶面积指数、光合势均较高、植株干物质积累量大,但花后光合势所占比例、净同化率和粒叶比均随密度增加显著降低.在高密度条件下(13.5×104株/hm2),群体收获穗数及穗粒重显著降低,严重制约了产量的进一步提高.[结论]在新疆干旱气候生态条件下,利用膜下滴灌技术,充分利用丰富的光照资源优势,选用冠层光合性能强的耐密型玉米品种,通过增加种植密度,挖掘品种自身的高产潜力,最终实现大面积丰产稳产.     

玉米甘薯间作对玉米产量形成相关因子的影响

[目的]研究玉米甘薯间作对玉米产量形成相关因子的影响。[方法]研究3种种植方式(单作玉米、玉米甘薯间作2∶8型和1∶8型)及2个施氮水平(300、450 kg/hm~2)对玉米产量形成相关因子的影响。[结果]玉米甘薯间作与单作玉米相比增加了各生育时期的单株叶面积,提高了叶面积指数和单株干物质积累速率,促进了干物质向籽粒分配,使玉米单株产量提高。增施氮肥处理明显提高了间作玉米单株叶面积、叶面积指数和各生育时期的干物质积累,减少了干物质向籽粒分配。间作玉米单株产量高于单作玉米。[结论]玉米甘薯间作种植能够增加单位土地面积上作物产量,有利于保障粮食安全和提高农民收入。     

不同玉米品种叶片SPAD值估测模型的构建及其差异性研究

【目的】探究玉米叶片SPAD值与其高光谱特征之间的品种差异,构建不同玉米品种叶片SPAD值估测模型,并对模型应用范围进行验证。【方法】通过大田试验,测定多个玉米品种叶片的SPAD值及其高光谱数据,利用相关分析及逐步回归分析等方法,构建和筛选玉米叶片SPAD值与相关光谱参数的回归模型,并利用偏差率对模型精度进行检验。【结果】不同玉米品种叶片的SPAD值与其高光谱反射率及一阶导数的相关波段存在差异,但品种间差异较小,关系最密切的波段均处于560和700nm附近。对不同玉米品种的光谱反射率一阶导数进行比较时,出现"红移"现象,"红移"规律与各品种叶片SPAD值大小表现一致;叶片SPAD值与光谱反射率一阶导数的显著相关波段在510,615,690和740nm附近。在构建估测模型时,以单波段光谱参数构建的模型估测效果较组合波段构建的模型好,且模型类型为多元方程和指数方程。以单一玉米品种叶片光谱参数建立的模型可以对其他玉米品种叶片的SPAD值进行估测,但估测精度在不同品种间存在差异。【结论】以高光谱560nm附近波段反射率建立的模型精度最高,对不同品种的玉米叶片SPAD预测值偏差率普遍小于5.00%。     

不同种植方式和密度对玉米产量及光合特性的影响

[目的]研究不同种植方式和密度对玉米光合特性及产量的影响。[方法]选用玉米品种兴垦3和丰禾1为试验材料,采用3种行距配置和4个种植密度,研究不同种植方式和密度下玉米的光合速率、叶绿素含量、叶面积指数、干物质积累量及产量的变化。[结果]不同种植方式下,2个株型品种在R2种植方式下的光合速率、干物质积累、叶绿素含量、叶面积指数、产量等均高于其他处理;不同种植密度下,兴垦3和丰禾1在M1和M2密度下较好。[结论]不同株型玉米在合理的种植密度下采用R2种植方式能够显著改善玉米群体结构,减少株间竞争,提高群体光合性能,从而提高玉米的产量。在玉米种植上,种植方式R2优势更为突出。     

基于高光谱影像的玉米LAI反演模型研究

以吉林省长春西部地区合心与合隆镇为研究区,利用高光谱Hyperion遥感影像,结合与其同步实测LAI数据,分别建立影像波段与玉米LAI线性及非线性统计回归模型,最终选出以SAVI为自变量的指数函数模型y=1.717e1.064x为最优反演模型,其估测精度高达96.8%。经实验证实,高光谱遥感可以实现大范围、快速、较精确地获取玉米叶面积指数。     

基于高光谱影像的玉米LAI反演模型研究

以吉林省长春西部地区合心与合隆镇为研究区,利用高光谱Hyperion遥感影像,结合与其同步实测LAI数据,分别建立影像波段与玉米LAI线性及非线性统计回归模型,最终选出以SAVI为自变量的指数函数模型y=1.717e1.064x为最优反演模型,其估测精度高达96.8%。经实验证实,高光谱遥感可以实现大范围、快速、较精确地获取玉米叶面积指数。