2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、高效的植物營養(yǎng)診斷方法是植物營養(yǎng)工作者一直研究的熱點(diǎn)課題之一.高光譜技術(shù)的發(fā)展為從遙感數(shù)據(jù)中提取生物物理參數(shù)和生物化學(xué)參數(shù)成為可能,利用反射光譜數(shù)據(jù)可以估計(jì)葉片內(nèi)生化成分的濃度或含量.本研究將高光譜技術(shù)與植物營養(yǎng)診斷相結(jié)合,目的為尋求一種高效的植物營養(yǎng)診斷方法.其意義在于:是傳統(tǒng)植物營養(yǎng)診斷方法的技術(shù)創(chuàng)新;實(shí)現(xiàn)作物養(yǎng)分的快速精準(zhǔn)管理;促進(jìn)高光譜技術(shù)在植物營養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用,符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求.本研究以玉米為試驗(yàn)材料,通過盆栽試驗(yàn)和池栽試

2、驗(yàn),利用高光譜技術(shù)獲取了玉米不同生育時期的第6片完全展開葉和第12片完全展開葉(果穗葉)的光譜反射率,通過對不同處理的葉片光譜反射率的波段間差異性分析,對原始光譜反射率與營養(yǎng)元素的相關(guān)性分析,得出氮磷鉀營養(yǎng)的光譜敏感時期和敏感波段;通過波段寬度變化試驗(yàn),分析不同波段寬度的光譜參量對營養(yǎng)診斷精度的影響,得出營養(yǎng)診斷的適宜波段寬度;通過對不同變換形式的光譜數(shù)據(jù)與營養(yǎng)元素的相關(guān)性分析,得出不同形式的光譜數(shù)據(jù)能顯著改變同營養(yǎng)元素的相關(guān)關(guān)系;通過

3、篩選不同的光譜特征參量,建立了玉米氮素營養(yǎng)診斷的光譜模型.其主要結(jié)論如下: 1.玉米氮素營養(yǎng)在各個生育時期的光譜響應(yīng)較為強(qiáng)烈.拔節(jié)期和大喇叭口期由氮引起的第6片完全展開葉光譜反射率的敏感波段主要在可見光波段,且在該波段葉片光譜反射率與氮含量呈現(xiàn)負(fù)的相關(guān)關(guān)系;開花吐絲期和灌漿期由氮引起的果穗葉光譜反射率的敏感波段主要在近紅外波段,且在該波段葉片光譜反射率與氮含量呈現(xiàn)正的相關(guān)關(guān)系.玉米磷素營養(yǎng)在大喇叭口期的光譜響應(yīng)較為強(qiáng)烈.大喇叭口

4、期由磷處理引起的第6片完全展開葉光譜反射率的敏感波段在可見光區(qū)域的350~731nm波段和近紅外區(qū)域的1415~1800nm波段,在這兩個波段均呈現(xiàn)負(fù)的相關(guān)關(guān)系.玉米鉀素營養(yǎng)在大喇叭口期的光譜響應(yīng)較為強(qiáng)烈.大喇叭口期由鉀處理引起的第6片完全展開葉光譜反射率的敏感波段在近紅外波段的730~932nm、961~1117nm、1156~1326nm和1611~1739nm,在這些波段均表現(xiàn)正的相關(guān)關(guān)系. 2.在葉片光譜反射率與營養(yǎng)元素

5、的顯著相關(guān)波段范圍內(nèi),選擇100nm波段寬度的光譜參量不會降低估測營養(yǎng)元素含量的精度. 3.同原始光譜反射率R與營養(yǎng)元素含量的相關(guān)性相比,光譜數(shù)據(jù)的微分變換(D(R)、D(Log(R))和D(N(R)))使得光譜值與營養(yǎng)元素的相關(guān)關(guān)系沿波長方向呈現(xiàn)戲劇性變化,相關(guān)性在波段間不連續(xù)、不穩(wěn)定.歸一化變換(N(R)與Log(N(R)))在某些光譜波段上能顯著增強(qiáng)或減弱光譜值與營養(yǎng)元素之間的相關(guān)性,這種改變在不同生育期和不同葉片上也不一

6、致.對數(shù)變換對光譜值與營養(yǎng)元素的相關(guān)性與變換前相比幾乎無影響(R與Log(R),N(R)與Log(N(R))). 4.紅邊斜率(Dr)在拔節(jié)期、大喇叭口期和開花吐絲期與葉片氮含量的相關(guān)關(guān)系均達(dá)到了極顯著水平.綠峰最大反射率(Rg)在拔節(jié)期、大喇叭口期、開花吐絲期和灌漿期與葉片氮含量的相關(guān)關(guān)系均達(dá)到顯著水平.R<,NIR/Red>和R<,(NIR-Red)/(NIR-Red)>與第6片展開葉和果穗葉的氮含量在拔節(jié)期和大喇叭口期表現(xiàn)

7、為正相關(guān)關(guān)系,在開花吐絲期和灌漿期表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系,除灌漿期第6片展開葉外均達(dá)到顯著或極顯著水平,且在生育前期第6片展開葉上相關(guān)性強(qiáng)于果穗葉,在生育后期果穗葉上的相關(guān)性強(qiáng)于第6片展開葉.基于連續(xù)統(tǒng)去除法所得參數(shù)中,波段深度(Depth)與葉片氮含量在拔節(jié)期、大喇叭口期、開花吐絲期和灌漿期均達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)水平;吸收峰左半端面積(A1)和吸收峰整體面積(A)與葉片氮含量在第6片完全展開葉上表現(xiàn)出顯著的相關(guān)關(guān)系,但在生育前期為正相關(guān),在

8、生育后期為負(fù)相關(guān),在果穗葉上的相關(guān)性與第6片完全展開葉相似,但未達(dá)到顯著水平.光譜吸收指數(shù)(SAI)與葉片氮含量的相關(guān)關(guān)系變化同光譜參量A1、A極為相似.基于光譜特征參量與葉片氮含量的相關(guān)關(guān)系隨生育期發(fā)生有規(guī)律的變化,說明采用這些變量對葉片氮含量進(jìn)行估算是可行的.5.確立了在玉米生育前期以第6片完全展開葉為氮素營養(yǎng)診斷對象,在生育后期以第12片完全展開葉為氮素營養(yǎng)診斷對象.根據(jù)光譜參量R<,NIR/Red>在玉米生育前期和后期與不同葉片

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