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冬小麦氮平衡指数与籽粒蛋白质含量空间结构及关系

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农业工程学报 2013年第15期29卷 91-97页

作者：宋森楠宋晓宇陈立平杨贵军崔贝金秀良谭昌伟郭文善扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室扬州225009 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 农业部农业信息技术重点实验室北京100097

氮素的吸收对其最终籽粒蛋白质含量具有重要的影响。该研究以冬小麦为研究对象,运用地质统计学方法研究分析了冬小麦胁迫荧光参数氮平衡指数(nitrogen balance index,NBI)与籽粒蛋白质的空间结构并且建立了半方差函数。采用指示值等值... 详细信息

氮素的吸收对其最终籽粒蛋白质含量具有重要的影响。该研究以冬小麦为研究对象,运用地质统计学方法研究分析了冬小麦胁迫荧光参数氮平衡指数(nitrogen balance index,NBI)与籽粒蛋白质的空间结构并且建立了半方差函数。采用指示值等值线法分析了4个生育阶段的综合氮平衡指数(NBI)与籽粒蛋白质含量的关系。研究结果表明:氮平衡指数(NBI)与籽粒蛋白质含量数据符合正态分布;具有明显的区域化变量特征和较好的空间结构;冬小麦各生育期胁迫荧光参数氮平衡指数(NBI)与籽粒蛋白质含量的相关系数均表现较好,在灌浆中后期达到最大值(r=0.828);适宜氮平衡指数维持较长时间有利于较高籽粒蛋白质含量的形成,且综合氮平衡指数与籽粒蛋白质含量表现出相同的空间分布。该研究确定的冬小麦氮平衡指数(NBI)与籽粒蛋白质含量的空间结构和关系为作物大田氮肥管理、籽粒蛋白质预测等提供参考。

关键词：蛋白质氮正态分布冬小麦氮平衡指数空间变异性指示值等值线

基于无人机高清数码影像和高光谱遥感数据反演大豆典型生育期氮平衡指数

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应用生态学报 2018年第4期29卷 1225-1232页

作者：李长春陈鹏陆国政马春艳马潇潇王双亭河南理工大学河南焦作454000 北斗导航应用技术协同创新中心郑州450001 郑州信息科技职业学院郑州450008

氮平衡指数(NBI)是反映作物长势的重要指标之一.通过测量NBI可以快速监测作物氮肥盈亏状况,为农业生产和管理提供精准信息.本文以无人机高清数码影像和高光谱遥感数据,以及地面实测大豆NBI数据为基础,分析大豆从开花期到成熟期,原始光... 详细信息

氮平衡指数(NBI)是反映作物长势的重要指标之一.通过测量NBI可以快速监测作物氮肥盈亏状况,为农业生产和管理提供精准信息.本文以无人机高清数码影像和高光谱遥感数据,以及地面实测大豆NBI数据为基础,分析大豆从开花期到成熟期,原始光谱和红外、近红外波段的导数光谱与NBI的相关性,筛选敏感波段并计算植被指数.采用经验模型法构建NBI反演模型,通过分析验证模型的决定系数(R^2)和均方根误差(RMSE),得出最佳反演模型.结果表明:大豆NBI与导数光谱反射率的相关性好于与原始光谱反射率的相关性;本文筛选的14个植被指数中,除了导数光谱光化学植被指数与大豆NBI呈不显著相关外,其余13个植被指数与大豆NBI呈极显著相关;利用13个植被指数构建NBI反演模型,并分析模型反演精度,结果显示,利用导数光谱差值植被指数构建NBI反演模型的精度最高,R^2和RMSE分别为0.771和3.077,利用该模型生成大豆典型生育期NBI分布图,能够反映大豆的长势状况.通过多载荷无人机获取的高清数码影像和高光谱遥感数据进行NBI估算,能够实时、动态、非破坏性、快速有效地监测大豆氮素营养状况,可为大豆氮肥精确管理提供简便实用的方法.

关键词：无人机高清数码影像高光谱遥感数据氮平衡指数植被指数导数光谱大豆

施氮水平对超高产杂交稻氮平衡指数及产量的影响

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土壤 2021年第4期53卷 700-706页

作者：陈梅王远陈贵纪荣婷施卫明土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 生态环境部南京环境科学研究所南京210042 嘉兴市农业科学研究院浙江嘉兴314016

采用两个超高产籼粳杂交水稻甬优12、冬制14为材料,以常规粳稻秀水134为对照,设置田间小区试验,比较研究超高产杂交稻甬优12、冬制14氮平衡指数(NBI)及产量对不同施氮量(0、200、300、400 kg/hm^(2))的响应,评估超高产杂交水稻叶片NBI... 详细信息

采用两个超高产籼粳杂交水稻甬优12、冬制14为材料,以常规粳稻秀水134为对照,设置田间小区试验,比较研究超高产杂交稻甬优12、冬制14氮平衡指数(NBI)及产量对不同施氮量(0、200、300、400 kg/hm^(2))的响应,评估超高产杂交水稻叶片NBI与叶片氮含量、地上部氮素累积、产量之间的关系。结果表明,在相同施氮量下,超高产杂交稻甬优12、冬制14的产量高于对照品种秀水134,产量优势主要体现在穗大粒多,在施氮量300 kg/hm^(2)时产量最高,分别为13.48 t/hm^(2)和11.51 t/hm^(2),而常规粳稻在施氮量200 kg/hm^(2)时产量最高,为9.49 t/hm^(2)。氮肥的施用提高了了甬优12、冬制14的叶绿素指数、NBI,降低了类黄酮指数,施肥量越高NBI提高的幅度越小。在齐穗期,超高产杂交稻的NBI显著高于对照品种。在水稻分蘖期和拔节期,甬优12、冬制14的NBI与叶片氮含量、地上部氮素累积、产量显著正相关,NBI可以用于超高产杂交水稻快速氮素营养诊断和产量预测。

关键词：施氮量氮平衡指数产量超高产杂交稻

氮平衡指数(NBI)评价氨基酸强化大米蛋白质的营养价值

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营养学报 1985年第2期 92-102页

作者：郭洁强何志谦中山医学院营养与食品卫生教研室广州中山医学院营养与食品卫生教研室

本研究用氟平衡指数对氨基酸强化大米的效果进行了探讨。作者在用断乳鼠以PER、NPR、PRE和NPU等指标衡量氨基酸强化大米效果的基础上,进一步用多水平蛋白质的氮平衡指数确证其作用。研究包括成年鼠和断乳鼠二个系列实验。结果表明;同时... 详细信息

本研究用氟平衡指数对氨基酸强化大米的效果进行了探讨。作者在用断乳鼠以PER、NPR、PRE和NPU等指标衡量氨基酸强化大米效果的基础上,进一步用多水平蛋白质的氮平衡指数确证其作用。研究包括成年鼠和断乳鼠二个系列实验。结果表明;同时用0.5％L-赖氨酸和0.3％DL-苏氨酸强化大米均接近全蛋粉的效价,单独用0.3％或0.5％L-赖氨酸强化大米在断乳鼠也有提高蛋白效价的作用。用含有相应强化比例的氨基酸的脱脂豆粉补充大米,对氮平衡的作用也与氨基酸强化作用近似。

关键词：氮平衡指数氨基酸大米蛋白质

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基于冠层高光谱的冬小麦氮平衡指数监测

基于冠层高光谱的冬小麦氮平衡指数监测

作者：樊凯西北农林科技大学

学位级别：硕士

氮素是冬小麦生长发育所需最为关键的营养元素,氮素的缺失与过量均会对冬小麦产量造成一定影响,因此对冬小麦氮素营养状况进行实时监测是很有必要的。本文以2016、2018和2020年度的关中地区冬小麦作为研究对象,在冬小麦各关键生育期进... 详细信息

氮素是冬小麦生长发育所需最为关键的营养元素,氮素的缺失与过量均会对冬小麦产量造成一定影响,因此对冬小麦氮素营养状况进行实时监测是很有必要的。本文以2016、2018和2020年度的关中地区冬小麦作为研究对象,在冬小麦各关键生育期进行了冠层高光谱信息的采集和氮平衡指数的测定,对原始冠层高光谱进行了常规变换,包括平滑处理、一阶导数、连续统去除和对数变换,并在常规变换光谱的基础上,进行连续小波变换和离散小波变换。基于以上变换光谱,从特征波段和光谱指数两个方向出发构建机器学习模型进行氮平衡指数估测,为区域性冬小麦氮素监测以及施肥指导提供一定的理论支撑和技术支持。本研究取得的主要结论如下:(1)随着冬小麦生育期的推进,氮平衡指数和光谱反射率发生明显变化。其中拔节期到抽穗期间,光谱反射率随着氮素的不断利用呈现下降趋势。开花期到灌浆期间,氮平衡指数经波动后逐渐趋于稳定。各生育期变换光谱与氮平衡指数的相关性分析表明,除灌浆期外,其他生育期变换光谱与氮平衡指数的相关系数集中分布在(-0.8,0.8)。各生育期基于变换光谱提取的光谱指数与氮平衡指数的相关性分析表明,拔节期所有变换光谱下的MTCI、DCNI和VOG光谱指数与氮平衡指数为极显著相关关系,灌浆期连续统去除光谱下DCNI光谱指数与氮平衡指数的相关系数值最大(0.96)。(2)基于常规变换光谱下的特征波段和光谱指数(任意两波段组合光谱指数和植被指数)进行氮平衡指数估测模型构建,结果表明,基于特征波段建立的氮平衡指数估测模型中,拔节期的对数变换光谱偏最小二乘回归模型具备极好估测样本能力,验证集决定系数R为0.76,均方根误差RMSE为2.13;开花期的一阶导数光谱支持向量机回归模型具备极好估测样本能力,相对预测偏差RPD为2.35;灌浆期的一阶导数光谱随机森林回归模型能够粗略估测样本。基于光谱指数(任意两波段组合光谱指数和植被指数)建立的氮平衡指数估测模型中,拔节期连续统去除光谱、抽穗期一阶导数光谱、开花期平滑光谱、灌浆期一阶导数光谱和全生育期连续统去除光谱的偏最小二乘回归模型具备极好估测样本能力,相对预测偏差RPD分别为2.46、2.08、2.67、3.41和2.27;灌浆期的连续统去除光谱随机森林回归模型验证集决定系数R为0.93,均方根误差RMSE为2.03,RPD为3.46。(3)在连续小波变换中,db5小波母函数在各生育期中表现较好。各生育期经连续小波变换后与氮平衡指数相关性较好的光谱除开花期为一阶导数光谱外,其他生育期均为连续统去除光谱。开花期基于S9尺度特征参数的偏最小二乘回归模型验证集决定系数R为0.94,均方根误差RMSE为1.65,相对预测偏差RPD为3.14;灌浆期基于S10尺度特征参数的支持向量机回归模型具备极好估测样本能力(相对预测偏差RPD为2.33)。(4)在离散小波变换中,db5小波母函数相较于coif5和sym8小波母函数,压缩能力强(S10尺度的系数数目占比为0.95%),更能凸出光谱轮廓信息(近似系数重构后与原始光谱信号高度相似)。连续投影算法在拔节期S10尺度下提取到的特征参数最少(3个),在灌浆期S1尺度下提取到的特征参数最多(25个)。开花期基于S1尺度特征参数偏最小二乘回归模型的验证集决定系数R为0.96,均方根误差RMSE为1.32,相对预测偏差RPD为3.94;灌浆期基于S2尺度特征参数支持向量机回归模型具备极好估测样本能力(相对预测偏差RPD为2.20);全生育期基于S1尺度特征参数随机森林回归模型具备粗略估测样本能力(相对预测偏差RPD为1.78)。(5)将不同方法的氮平衡指数估测模型精度进行对比,结果表明:拔节期中光谱指数模型(PLS-CR模型)表现较好(相对预测偏差RPD为2.46),其次为特征波段模型(PLS-LOG模型);抽穗期中光谱指数模型(SVR-FD模型)表现较好(决定系数R为0.78,均方根误差RMSE为1.93),其次为离散小波变换光谱特征参数模型(PLS-S8模型);开花期中离散小波变换光谱模型(PLS-S1模型)表现较好(相对预测偏差RPD为3.94),其次为特征波段模型(PLS-LOG模型);灌浆期中离散小波变换光谱模型(PLS-S6模型)表现较好,其次为光谱指数模型(RFR-CR模型);全生育期中光谱指数模型(RFR-FD模型)表现较好(相对预测偏差RPD为2.63),其次为连续小波变换光谱模型(PLS-S1模型,相对预测偏差RPD为2.52)。

关键词：冬小麦高光谱氮平衡指数小波变换机器学习

氨基酸强化的动力学对提高大米蛋白质营养价值的影响——2.用氮平衡指数(NBI)确证氨基酸强化大米的作用及脱脂豆粉代替氨基酸强化应用于实际的研究

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中山大学学报(医学科学版) 1984年第3期 13-25页

作者：郭洁强何志谦中山医学院卫生系营养与食品卫生教研室

氨基酸强化谷物是改善其蛋白质营养质量的主要途径之一。由于多年来各国学者采用的评价方法和指标不一,氨基酸强化谷物的结果各异。本研究在前一实验中以国际传统指标,通过对动物的生长发育、氮贮留、蛋白质的利用效价等指标,表明广东... 详细信息

氨基酸强化谷物是改善其蛋白质营养质量的主要途径之一。由于多年来各国学者采用的评价方法和指标不一,氨基酸强化谷物的结果各异。本研究在前一实验中以国际传统指标,通过对动物的生长发育、氮贮留、蛋白质的利用效价等指标,表明广东大米用0.5％L-赖氨酸和0.3％D L-苏氨酸同时强化,其蛋白质效价显著地优于非强化大米单独用,0.3％或0.51-赖氨酸强化大米,蛋白质质量也有明显提高。本实验是在此基础上:(一)用多水平蛋白质摄人的氮平衡指数(Nitrogen BaIance Index,NBI)方法,进一步以动态观蔡并确证氨基酸强化大米的效果;(二)用相应于最佳氨基酸强化量的脱脂豆粉代替纯氨基酸强化大米,以观蔡应用大豆于实际的效果。

关键词：氨基酸含量饲料组成赖氨酸大豆二氨基己酸大米蛋白质营养质量营养价值蛋白质水平氮平衡指数 NBI 动力学

微咸水灌溉条件下土壤残膜对棉花苗期氮平衡指数与耗水量的影响

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北方农业学报 2020年第6期48卷 68-75页

作者：朱珠姚宝林李男王世昌文豪中国农业科学院农田灌溉研究所河南新乡453000 塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300

【目的】探讨新疆南疆地区残膜棉田利用微咸水灌溉的适宜电导率阈值,明确在残膜土壤棉花苗期微咸水代替淡水灌溉的可行性方案。【方法】试验采用土壤残膜量、灌溉水控制下限、土壤容重和灌溉水电导率4因素3水平正交设计,开展盆栽试验,... 详细信息

【目的】探讨新疆南疆地区残膜棉田利用微咸水灌溉的适宜电导率阈值,明确在残膜土壤棉花苗期微咸水代替淡水灌溉的可行性方案。【方法】试验采用土壤残膜量、灌溉水控制下限、土壤容重和灌溉水电导率4因素3水平正交设计,开展盆栽试验,分析试验因子对棉花苗期叶绿素含量、氮平衡指数与耗水量的影响。【结果】灌溉水电导率是影响棉花苗期叶绿素含量和氮平衡指数的主要因素。随着灌溉水电导率的增加,叶绿素含量由41.67μg/cm^2降低至33.18μg/cm^2,氮平衡指数由60.52减少至39.20。灌水后第1天,随着残膜量的增加,土壤耗水量由6.68%增加至8.13%;随着灌溉水控制下限的增加,土壤耗水量由7.13%增加至8.10%;随着土壤容重的增加,土壤耗水量由7.59%降低至7.39%;随着灌溉水电导率的增加,土壤耗水量先增加后降低,由7.12%增加至7.69%再降低至7.54%。【结论】在南疆地区残膜棉田增加灌溉水电导率和土壤残膜量会降低棉花苗期叶绿素含量、氮平衡指数,增加土壤无效耗水。在残膜土壤中,残膜量240 kg/hm^2、灌溉水电导率2500μS/cm为适宜灌溉水电导率阈值。叶绿素含量和氮平衡指数达到最大值时的最优因子组合为残膜量240 kg/hm^2、灌溉水控制下限至60%田间持水量、土壤容重1.3 g/cm^3、灌溉水电导率2500μS/cm。

关键词：微咸水土壤残膜棉花叶绿素氮平衡指数耗水量

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不同残膜量土壤对棉花幼苗期生长的影响试验

现代农村科技 2024年第1期 73-74页

作者：陈嘉琪王则玉邱凯文李泊卫李东欣任高源塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所新疆乌鲁木齐830091 农业农村部西北绿洲农业环境重点实验室新疆乌鲁木齐830091

通过干湿交替灌溉的灌水方法,采用不同残膜量土壤开展棉花幼苗期盆栽试验,对各处理幼苗期的萌发指数、生长指标、叶绿素和氮平衡指数作比较分析。试验结果表明,随土壤中残膜量增加,显著阻碍棉花萌发和生长,降低叶片中的叶绿素和氮平衡... 详细信息

通过干湿交替灌溉的灌水方法,采用不同残膜量土壤开展棉花幼苗期盆栽试验,对各处理幼苗期的萌发指数、生长指标、叶绿素和氮平衡指数作比较分析。试验结果表明,随土壤中残膜量增加,显著阻碍棉花萌发和生长,降低叶片中的叶绿素和氮平衡指数。因此,土壤中存在大量残膜对棉花产业的持续健康发展产生了负面影响。

关键词：干湿交替灌溉残膜土壤萌发指数叶绿素氮平衡指数

连续投影与SSA-ELM结合的玉米氮平衡指数高光谱估测

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西北农业学报 2023年第1期32卷 130-138页

作者：郭松常庆瑞张佑铭陈倩落莉莉西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

玉米氮平衡指数的快速、无损估测,对监测植株长势和指导田间氮肥施用具有重要现实意义。通过田间试验观测各生育期(拔节期、抽雄期、乳熟期、完熟期)玉米叶片氮平衡指数和对应光谱反射率,应用特征波段和植被指数,构建不同类型的玉米氮... 详细信息

玉米氮平衡指数的快速、无损估测,对监测植株长势和指导田间氮肥施用具有重要现实意义。通过田间试验观测各生育期(拔节期、抽雄期、乳熟期、完熟期)玉米叶片氮平衡指数和对应光谱反射率,应用特征波段和植被指数,构建不同类型的玉米氮平衡指数高光谱反演模型。结果表明:不同氮平衡指数下的叶片高光谱反射特征基本一致,在可见光波段反射率较低、近红外波段反射率较高,不同生育期氮平衡指数与光谱反射率的相关性在抽雄期最高,乳熟期、完熟期次之、拔节期最低;连续投影算法具有良好的降维效果,筛选出的各生育期建模光谱参数为8~20个;各生育期多因素模型均优于单因素模型,抽雄期各类模型效果最佳,其中基于麻雀搜索算法优化的极限学习机回归模型是最优模型,其建模R^(2)与验证R^(2)均为0.93,相对预测偏差分别为2.57、2.31,表明该模型对氮平衡指数具有极好的预测能力。

关键词：玉米氮平衡指数连续投影算法极限学习机回归