油菜氮素的多光谱图像估算模型研究

 【目的】充分利用可见光、近红外多谱段图像的反射强度分布信息进行油菜氮素诊断,实现对油菜氮素水平的定量估算,为油菜营养的科学管理提供理论依据和技术支撑。【方法】利用多光谱CCD获取不同氮素水平的油菜冠层图像,采用中值滤波法对图像进行预处理;通过二维最大信息熵阈值分割法对多光谱图像进行背景分割;对多光谱图像的均值和比值、差值融合特征进行提取。【结果】通过相关分析,发现ARV1、AVS560、ADV1、AVS660、g等特征在整个生长期与油菜氮素的相关性均较高,考虑到多光谱变量间存在的多重共线性影响,利用逐步回归法建立了不同生长期油菜氮素的多光谱图像特征预测模型。【结论】初步探明了不同生育时期油菜氮素的多光谱图像特征,实现了采用多光谱图像技术对油菜氮素水平的定量估算。     

干旱胁迫下油菜含水率的高光谱遥感估算研究

[目的]研究基于光谱分析技术进行油菜含水率定量分析的有效方法。[方法]采用区间分段逐步回归法提取特征波长,在此基础上,建立了油菜含水率的定量分析模型,对不同干旱胁迫下油菜样本的光谱数据进行分析。[结果]960、1 450、1 650 nm波段的光谱反射率与油菜含水率呈极显著相关。油菜含水率模型预测值与实测值的相关系数为0.87,模型的均方根误差（RMSE）为4.57。[结论]该方法能够准确地提取光谱特征,提高模型的预测精度。     

基于ISS-LCG组合特征点的油菜分枝点云配准方法

【目的】针对传统点云配准方法准确率低、速度慢等问题,以油菜Brassica napus L.分枝点云为研究对象,提出基于ISS-LCG组合特征点的配准方法。【方法】以成熟期油菜角果分枝点云为对象,去除背景噪声后,得到清晰完整的油菜分枝点云;然后通过内部形状描述子(Intrinsic shape signature,ISS)提取油菜分枝点云的特征点,再使用线性同余法(Linear congruential generator,LCG)伪随机选取油菜点云的部分点构成关键点,将特征点和关键点进行融合,构成ISS-LCG组合特征点;通过三维形状上下文特征(3D shape context,3DSC)对组合特征点进行特征描述,最后采用RANSAC+ICP两步点云配准法进行点云配准。【结果】基于ISS-LCG组合特征点的点云配准算法以30°为间隔对点云进行两两配准时,配准效果最佳,配准误差约0.066 mm,配准精度比未采用组合特征点的配准方法提升了50%～70%;配准时间均小于48 s,平均配准时间为8.706 s。【结论】该方法在可控环境内可以实现成熟期油菜植株高精度、高效率的自动配准。     

油菜不同组分生物量光谱遥感估算模型

通过田间小区试验,测定了4个品种、3个供氮水平的油菜冠层在不同生长时期的高光谱反射率及对应叶片、茎以及荚果的干鲜重,并对叶片、茎以及荚果的干生物量与光谱植被指数RVI,NDVI之间相关系数进行显著性检验(P=0.05),建立了油菜叶片、茎和荚果的干生物量光谱估算模型.     

基于高光谱的梭梭幼苗生境土壤氮素含量估算模型研究

【目的】研究荒漠区梭梭幼苗植株冠层光谱特征,建立基于高光谱的幼苗生境土壤氮素含量最佳估测模型,为荒漠区植物与土壤养分状况的实时监测与精确诊断提供重要依据。【方法】以古尔班通古特沙漠梭梭幼苗及其生境土壤为研究对象,采用便携式光谱仪测定幼苗植株冠层光谱反射率,结合室内分析的幼苗生境土壤氮素含量,利用统计学方法分析幼苗植株冠层光谱与生境土壤氮素含量之间的关系。【结果】生长期内幼苗植株冠层光谱反射率一阶微分与土壤氮素含量在403～485、509～538、677～806、1 489～1 616 nm波段范围内呈显著正相关,其中在428、516、751、801、1 534 nm处呈极显著正相关,以751 nm处的相关系数最大,为最强敏感波长。【结论】基于植株冠层光谱反射率一阶微分敏感波段建立的反演模型Y=133.186X_(751)+8.803,其决定系数最大,相对误差最小,拟合效果最优,预测精度较高,可作为荒漠区梭梭幼苗生境土壤氮素含量的最优估算模型。     

甘蓝型油菜叶绿素荧光参数的高光谱预测

叶绿素荧光参数F_v/F_m是作物逆境胁迫研究中的重要指标。尽管目前存在不少F_v/F_m监测方法,但是监测成本高且需要时间进行暗适应,亟待进一步改进。基于此,为探究一种可以快速无损低成本的F_v/F_m监测方法,本试验采集薹期甘蓝型油菜的叶片光谱和对应的叶绿素荧光参数,使用Savitzky-Golay卷积平滑(SG)、标准正态变换(SNV)和多元散射校正(MSC)组成3种预处理方法对原始光谱进行预处理,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)完成特征波段的筛选,进而基于筛选出的特征波段建立偏最小二乘回归方程(PLSR)、支持向量回归(SVR)和径向基神经网络(RBFNN)3种预测模型对F_v/F_m进行预测,采用决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)和相对预测误差(RPD)对模型进行精度评价。结果表明,使用SG-SNV-RBFNN方法构建的预测模型精度最高,其训练集R²为0.928 ...     

优质杂交油菜撒播试验组合比较研究

[目的]筛选可参加国家区试高密度试验组的优质油菜组合。[方法]采用随机区组试验设计,对6种优质油菜新品种（组合）进行了撒播试验。[结果]H0903产量最高,平均单产为2 002.65 kg/hm2,比油研10号高出19.38%,综合性状均较好,适合密植。H0904平均单产为1 715.10 kg/hm2,居参试品种第2位,可升级进入多点区域试验鉴定。H0901与油研10号相比略有减产,建议继续鉴定后作取舍;H0905和H0902与油研10号相比减产幅度较大,建议淘汰。[结论]H0903可参加国家区试高密度试验组。     

基于高光谱的油菜叶片SPAD值估测模型比较

[目的]比较基于高光谱参数的油菜叶片SPAD值估算模型效果.[方法]在分析光谱反射特征和光谱参数与SPAD值相关性的基础上,利用光谱特征参数优选并构建了偏最小二乘回归(PLSR)、传统反向传播神经网络(BPNN)、支持向量回归(SVR)和深度学习神经网络(DNN)等模型对叶片样本叶绿素SPAD值进行估测.[结果]①叶片...     

基于高光谱成像技术的油菜种子油酸含量反演模型

高油酸油菜籽品种是当前油菜育种方向之一,为开发高效、无损测定油酸含量的方法,提高油菜高油酸种质资源筛选效率,选用3个油菜品种为材料,分别采集其种子光谱成像信息及油酸含量数据,首先对光谱信息进行11种预处理,确定多元散射校正（MSC）最佳预处理方法,然后基于主成分分析（PCA）、连续投影（SPA）、竞争性自适应重加权采样（CARS）方法对数据进行降维,最后分别建立支持向量机（SVM）、最小二乘支持向量机（LS-SVM）和极限学习机（ELM）3种定量分析模型,对油菜油酸含量进行无损检测。通过改变训练样本的数量来测试模型,为验证模型的稳定性,用相关系数（R）、均方根误差（RMSE）进行效果评价。结果表明,在所有模型中,多元散射校正+竞争性自适应重加权采样+极限学习机（MSC+CARS+ELM）模型预测效果最好,校正集相关系数（Rc）、均方根误差（RMSEc）分别为0.894、1.993 4%,预测集相关系数（Rp）为0.868,均方根误差（RMSEp）为1.069 8%,可更加准确地预测油酸含量,创建一种快速、无损检测油菜种子油酸含量的方法,为利用高光谱技术进行油菜营养品质无损检测提供理论依...     

油菜碳氮代谢关系及其对油菜产量影响的研究进展

综述了油菜碳代谢与氮代谢的关系以及碳氮代谢过程中关键酶的主要作用,旨在为油菜生产提供合理施肥及培养方式以达到油菜优质高产的目标提供参考。     

氮素对油菜根系生长和产量形成的影响

采用砂培试验,以3个油菜品种为试验材料,研究了5种不同供氮水平对根系生长和产量形成的影响。结果表明,随着供氮水平的增加,3个油菜品种的根质量、根体积、根总吸收面积、根活跃吸收面积、侧根数、根长、根系活力及籽粒产量均增加,表现出根系各项指标与籽粒产量之间的正相关关系。其中,根系干质量、根系体积、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积对油菜籽粒产量的贡献最大,其次是一级侧根数,根长和根系活力的作用最小。开花期根系指标对产量形成的影响大于苗期根系指标。     

水分-氮肥配合对油菜氮素利用效率的影响

采用盆栽试验方法,研究了不同水氮条件对油菜氮素利用效率的影响。结果表明:油菜氮素利用效率与氮肥用量、灌水控制水平关系极为密切,且水肥交互效应明显。油菜氮素利用效率随着氮肥用量的增加而显著降低;在施用氮肥的条件下,随灌水控制水平的提高而提高;在不施氮肥时适当提高灌水控制水平能提高油菜的氮素利用效率。水肥协调供应是油菜高产和提高氮素利用效率的重要措施。综合考虑,灌水水平控制在田间持水量的80%、施氮量为0.12g/kg(土)的组合是最优的。上述结果可为蔬菜的合理灌溉和施肥以及地下水环境保护提供理论依据。     

Study On Yield of the Rape in Different Nitrogen and Density

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计,进行施氮量与密度对油菜产量影响的研究。结果表明,随着施氮量、密度的增加,产量表现出快速增加→缓慢增加→缓慢减少→快速减少的趋势,施氮量的效应大于密度效应;油菜产量主要受全田有效角果数影响,二者相关系数为0.9577,决定系数达0.9171,而角粒数、粒重主要遗传因素影响;施氮量与密度的最佳组合是施氮量214.4-256.9kg/hm2,密度10.1万-11.1万株/hm2,控制在此范围内油菜产量可迭3000kg/hm2以上。     

不同氮水平下三种固氮菌剂对油菜及土壤中氮素的影响

通过在油菜盆栽试验中施加不同浓度的尿素和三种不同的固氮菌剂,比较分析了油菜和土壤中氮素的变化,结果表明:在施加尿素为2g/kg的范围内,土壤和植物中的氮素会随着尿素施入量的增多而增多;并且从马铃薯增产菌剂中分离出来的固氮菌比从生根旺菌肥和玉米复合微生物菌剂中分离出来的菌肥在施氮量适中的情况下固氮能力比较强。可为固氮菌肥的合理有效施用与氮肥的优化配比及探求作物高产优质的生物调控提供理论依据。     

丁烯氟虫腈在油菜中残留分析方法的研究

在建立油菜中丁烯氟虫腈残留分析方法的实验中,在添加丁烯氟虫腈浓度为0.05、0.10、0.50μg/ml的油菜样品中分别加入60 ml不同提取溶剂,比较不同提取溶剂对丁烯氟虫腈残留添加回收率的影响。结果表明,乙腈提取效果最好。以乙腈为提取剂提取的丁烯氟虫腈残留液,通过柱层析(中性氧化铝与活性炭的混合物为柱填料)净化,气相色谱测定,得出氟虫腈的最小检测量为2×10-13g。油菜中丁烯氟虫腈(0.05~0.50 mg/kg)的添加回收率为91.12%~93.21%,变异系数是6.01%~13.20%。方法的准确性、灵敏度均达到农药残留分析的要求。     

密度和施氮量对油菜产量构成因素影响的旋转回归分析

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计的实验方法,进行氮肥与密度对油菜产量构成因素影响的研究。结果表明,在本试验范围内,施氮量和密度对油菜单株有效角果数均有显著的影响,但密度的变化对单株有效角果数的影响大于氮肥施用量对单株有效角果数的影响。当密度为93.72~105千株/hm2,氮肥施用量为225~227.02㎏/hm2时,油菜的单株有效角果数可望达到最高;氮肥和密度对于油菜每角粒数和千粒重的影响不显著。     

28个绵阳地区主栽油菜品种抗根肿病鉴定及聚类分析

对绵阳当前主栽的28个油菜品种进行了抗根肿病鉴定及聚类分析.结果表明,不同抗性程度品种的病叶率及病情指数方差分析均呈现显著性差异,且反应型、病叶率及病情指数三者呈正相关.聚类分析将28个品种分为3类,其中,宜油24(德润油)、得油16、亚华油10号、德油杂5号、高产黄油菜为中度抗性品种;川油21、宜油16、中油杂7号、乐油6号、丰油737、德盛油15、油满缸、德优2000、南油9号、南油杂1号、种都油998为中度感病品种;常油杂61、德新油、黔油15、宁杂11号、科乐油1号、乐油858、路油杂1号、中杂油8号、德新油19、德新油、xy12(组合)、德优9号为高度感病品种.     

杂交油菜产量与相关农艺性状的灰色关联度分析

[目的]研究杂交油菜选育过程中各农艺性状对油菜产量的相对重要性。[方法]利用灰色系统理论,对油菜产量与株高等9个农艺性状的关联度进行分析。[结果]株高等9个农艺性状对产量的重要性依次为：每角粒数〉单株有效角果数〉主花序有效角果数〉分枝部位〉结角密度〉千粒重〉株高〉一次有效分枝数〉主花序有效长。影响杂交油菜产量的经济性状的作用依次为：每角粒数（r=0．4169）〉单株有效角果数（r=0．3927）〉主花序有效角果数（r=0．3204）〉分枝部位（r=0．3049）〉结角密度（r=O．2947）〉千粒重（r=0．2921）〉株高（r=0．2741）〉一次有效分枝数（r=0．2602）〉主花序有效长（r=0．21917）。[结论]该研究为杂交油菜的选育及其新组合的综合评定提供了一定的科学依据。