不同光谱指数反演马铃薯叶片氮累积量的研究

作     者：韩康 于静 石晓华 崔石新 樊明寿 HAN Kang;YU Jing;SHI Xiao-Hua;CUI Shi-Xin;FAN Ming-Shou

作者机构：内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2020年第46卷第12期

页      面：1979-1990页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31960637) 内蒙古自治区自然科学基金项目(2019BS03021)资助 

主　　题：马铃薯 叶片氮累积量 光谱指数 监测模型 

摘      要：光谱指数作为光谱衍生参数,可用于反映作物叶片氮累积量状况,但其因环境与作物而有所不同。本研究在内蒙古察右中旗和杭锦旗,以马铃薯克新1号与夏波蒂品种为研究对象,于2016—2018年进行了田间试验,并在马铃薯生育期间,用手持式光谱仪(SVCHR-1024i)获取了马铃薯冠层地面观测光谱信息。在前人光谱指数算法的基础上,通过相关分析对比了22种光谱指数与马铃薯叶片氮累积量(LNA)之间的相关关系,并利用线性与非线性回归分析建立了马铃薯关键生育时期的氮素营养诊断模型。结果表明,(1)红边区域是反演马铃薯叶片氮素累积量的主要波段,以715、720、726、734、747 nm构成的Vogelmann红边指数2 (VOG2)、Vogelmann红边指数3 (VOG3)为内蒙古地区马铃薯LNA的敏感光谱指数。(2)苗期、块茎形成期与全生育时期VOG3与LNA的关系符合二次项模型(R^20.75),以此可以较好地估算不同施氮水平下的马铃薯LNA状况。(3)上述3个模型的均方根误差(RMSE)范围分别为4.04~6.69、9.45~10.89、9.17~13.45 kg hm^(-2),生育时期对马铃薯叶片氮累积量监测模型的准确性影响较大,生育后期模型的预测性能变差,但全生育时期监测模型准确度较高,因此生育前期分阶段建模与生育后期统一建模可以准确估算马铃薯氮素营养状况,为光谱指数在马铃薯氮素营养诊断应用提供了理论依据与方法。