基于光譜的小麥氮素營養(yǎng)監(jiān)測與追肥調(diào)控研究.pdf

1、提高作物氮素利用率是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的重要問題。利用光譜遙感技術(shù)有助于實(shí)時監(jiān)測作物氮素狀況，并進(jìn)行精確診斷和科學(xué)調(diào)控，從而促進(jìn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效作物生產(chǎn)。本研究的目的是基于不同施氮量處理，于小麥拔節(jié)期利用光譜儀和SPAD儀快速監(jiān)測小麥氮素營養(yǎng)狀況，并通過氮肥調(diào)控模型定量推薦追施氮肥量，進(jìn)而初步建立小麥氮素營養(yǎng)診斷與調(diào)控技術(shù)。
　　 首先分析了小麥冠層光譜參數(shù)與植株氮素狀況之間的定量關(guān)系，并對已有氮素估測模型進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，光

2、譜參數(shù)RVI(870，760)、NDVl(1220,710)和RVI(810,560)可用于小麥葉片干重、氮含量和氮積累量的監(jiān)測；而光譜指數(shù)RVI(870，760)、R560和RVI(810,560)可用于小麥植株生物量、氮含量和氮積累量的監(jiān)測。在利用不用葉位SPAD值進(jìn)行植株生長監(jiān)測時，生物量和氮積累量與頂1葉、項(xiàng)2葉SPAD值的相關(guān)程度高于項(xiàng)3葉；而氮含量則趨勢相反，且頂3葉表現(xiàn)優(yōu)于頂1和頂2葉。因而，頂1葉SPAD值可用于小麥葉片

3、和植株干重及氮積累量的估測，頂3葉SPAD值及頂3與項(xiàng)1葉的SPAD差值或比值可用于葉片和植株氮含量的監(jiān)測。
　　 構(gòu)建了基于實(shí)時監(jiān)測信息的小麥追氮調(diào)控模型，并計(jì)算了不同基施氮量條件下拔節(jié)孕穗肥的施氮量，進(jìn)一步試驗(yàn)評價了追氮調(diào)控模型的效果。結(jié)果顯示，追施不同氮肥后，低、中氮調(diào)控處理在開花、灌漿和成熟期的群體干物質(zhì)、植株氮積累量均顯著高于相應(yīng)的對照處理，而高氮調(diào)控處理則低于對照處理。同時，各調(diào)控處理的產(chǎn)量和氮肥利用效率也明顯高于相

4、應(yīng)對照處理。另外，在籽粒品質(zhì)方面，表現(xiàn)為低氮調(diào)控處理的籽?？偟矸酆颗c面粉軟度均低于對照處理；高氮處理的籽粒總淀粉含量與面粉軟度高于對照處理；中氮調(diào)控處理差異不顯著。表明基于生長監(jiān)測的實(shí)時氮肥調(diào)控技術(shù)顯著提高了產(chǎn)量和氮肥利用效率。
　　 進(jìn)一步研究了不同施氮處理下主要生育期冠層氮素光譜參數(shù)與SPAD值的變化動態(tài)及其與小麥籽粒產(chǎn)量的關(guān)系。結(jié)果顯示，調(diào)控施氮能有效調(diào)節(jié)小麥作物的生長狀態(tài)，生育后期各光譜參數(shù)和SPAD參數(shù)值在不同調(diào)控處