數(shù)字圖像技術(shù)在作物氮營養(yǎng)診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文于華北平原區(qū)欒城試驗(yàn)站進(jìn)行了冬小麥與夏玉米田間試驗(yàn),利用數(shù)碼相機(jī)獲得冬小麥和夏玉米冠層圖像,結(jié)合土壤、植株快速測試技術(shù),研究了數(shù)字圖像技術(shù)應(yīng)用于冬小麥和夏玉米氮素營養(yǎng)診斷上的可行性,并對數(shù)字圖像技術(shù)與土壤、植株快速測試技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于冬小麥和夏玉米農(nóng)田氮肥推薦進(jìn)行了探討；另外,于河南封丘對水肥耦合下冬小麥冠層的色彩參數(shù)變化規(guī)律進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 ⑴地面數(shù)字圖像技術(shù)可以作為冬小麥和夏玉米氮素營養(yǎng)的診斷方法。冬

2、小麥在拔節(jié)期與孕穗期冠層的綠光標(biāo)準(zhǔn)化值G／(R+G+B)與土壤、植株氮營養(yǎng)測試指標(biāo)均有極顯著的相關(guān)關(guān)系。在地面數(shù)字圖像處理得到的八個(gè)圖像色彩參數(shù)中,以冠層綠光標(biāo)準(zhǔn)化值G／(R+G+B)與施氮量、葉綠素儀讀數(shù)、莖基部硝酸鹽濃度、植株全氮和拔節(jié)前供氮量等土壤、植株氮營養(yǎng)測試指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系最好。拔節(jié)期是用數(shù)字圖像技術(shù)作為冬小麥氮素營養(yǎng)診斷的關(guān)鍵時(shí)期。在夏玉米6葉期,玉米冠層數(shù)字圖像色彩參數(shù)指標(biāo)B／(R+G+B)、G／B、R／B、B／L均與施氮

3、量、葉片SPAD值、植株硝酸鹽濃度、植株全氮含量、0～90 cm土壤硝態(tài)氮含量存在極顯著的線性相關(guān)關(guān)系,其中B／(R+G+B)與各營養(yǎng)參數(shù)的相關(guān)關(guān)系最好,其次是B／L。夏玉米6葉期可作為應(yīng)用數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行氮素營養(yǎng)診斷的關(guān)鍵時(shí)期,而藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)化值B／(R+G+B)是進(jìn)行夏玉米氮素營養(yǎng)診斷的最佳冠層圖像色彩參數(shù)指標(biāo)。
　　 ⑵地面數(shù)字圖像獲取時(shí),可將數(shù)碼相機(jī)與冬小麥冠層成30～60°角度進(jìn)行拍攝。相機(jī)所得的綠光標(biāo)準(zhǔn)化值與相機(jī)本身的像

4、素間存在一定的關(guān)系。
　　 ⑶應(yīng)用地面數(shù)字圖像技術(shù)與土壤植株測試技術(shù)結(jié)合進(jìn)行冬小麥氮肥推薦時(shí),根據(jù)冬小麥拔節(jié)期硝態(tài)氮含量與綠光標(biāo)準(zhǔn)化值G／(R+G+B)建立方程,根據(jù)此方程可對冬小麥拔節(jié)期進(jìn)行推薦施肥供氮不足時(shí),推薦追肥量為100～150 kg(N)·hm-2；供氮正常時(shí),推薦追肥量為50～100kg(N)·hm-2；供氮過量時(shí)為0～50kg(N)·hm-2。應(yīng)用地面數(shù)字圖像技術(shù)與土壤植株測試技術(shù)結(jié)合進(jìn)行夏玉米氮肥推薦時(shí),根據(jù)夏

5、玉米6葉期硝態(tài)氮含量與藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)化值B／(R+G+B),建立了推薦施肥方程,根據(jù)此方程可對夏玉米6葉期進(jìn)行推薦施肥。供氮不足時(shí),推薦追肥量為大于230 kg(N)·hm-2；供氮正常時(shí),推薦追肥量為180～230kg(N)·hm-2；供氮過量時(shí)為150～180kg(N)·hm-2。
　　 ⑷水肥耦合下,對所得的數(shù)字圖像色彩參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)在水肥耦合條件下,也可以用數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行冬小麥氮素營養(yǎng)診斷。數(shù)字圖像色彩參數(shù)指標(biāo)