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[目的]构建水稻叶片SPAD值的高光谱精确估算模型,为进一步提高高光谱对水稻SPAD值反演估算精度提供参考依据.[方法]利用SPAD-502型叶绿素测定仪测量水稻叶片SPAD值,以FieldSpec 4光谱仪采集水稻叶片光谱数据.通过分析光谱植被指数、位置参数与SPAD值的相关性,构建4个水稻叶片SPAD值高光谱估测模型,即逐步多元线性回归(SMLR)模型、支持向量机回归(SVR)模型、基于主成分分析的支持向量机回归(PCA+SVR)模型和以逐步多元线性回归确定最佳参数的支持向量机回归(SMLR+SVR)模型;并采用均方根误差(RMSE)、平方相关系数(R2)、相对分析误差(RPD)和平均相对误差(MRE)等指标对模型进行评价.[结果]在分析的15个光谱特征参数中,除黄边位置(λy)无显著相关外(P>0.01),水稻叶片SPAD值与叶片光谱位置参数及植被指数参数间存在显著相关性,选择相关系数大于0.800的5个植被指数参数(VOG1、VOG2、VOG3、CARI和PRI)和7个光谱位置参数[蓝边面积(SDb)、黄边振幅(Dy)、黄边面积(SDy)、绿峰反射率(Rg)、红谷净深度(Hr)、蓝边振幅(Db)和红边位置(λh)]作为输入变量构建水稻叶片SPAD值的估测模型.R2和RPD值越大,RMSE和MRE值越小,则表明模型的性能越好,估算精度高.比较4个模型训练与测试结果的R2、RMSE、MRE和RPD可知,在模型估算精度上,SMLR+SVR模型高于SMLR模型,PCA+SVR模型高于SVR模型.总体上,SMLR+SVR模型能更好地实现对水稻叶片SPAD值的预测,其模型各项评价指标R2、RMSE、MRE和RPD分别为0.856、2.076、3.984%和2.550.[建议]进一步挖掘分析光谱特征参数与水稻叶片SPAD值间的关系,提出新的光谱特征参数或优化特征参数选择组合方法,增加回归建模算法,提高高光谱对水稻叶片SPAD值的有效估算.采集水稻冠层高光谱图像,反演出高光谱图像中的水稻冠层SPAD值,研究冠层SPAD与水稻长势关系,为水稻科学管理提供技术支持. 相似文献
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在节水控制灌溉的条件下为了促进寒地水稻的生长发育,对基于PLC的寒地水稻灌溉控制系统进行了研究。该控制系统以PLC为控制器,通过安装于水稻格田的各类型传感器,监测寒地水稻各种生长信息参数并提取出其中的4种主要参数构建寒地水稻用水模型,为农场水稻的生产提供决策支持信息。该系统能精确计算出每亩格田的灌溉水量,数据分析处理功能较强,在两年多的运行过程中,系统运行稳定,数据处理可靠,操作界面友好,日常维护便捷,可扩展性和实用价值较好。项目已经在八五九农场、胜利农场,绥滨农场、前进农场、富锦县等取得了成功应用及推广,目前技术成熟,正在加大完善和更新力度。设计的系统能立即投入实际应用,可移植性强。 相似文献
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在我国寒地水稻开发史上,黑龙江省农垦科学院的水稻专家徐一戎创造了七个突破：首次创造了寒地水稻直播亩产千斤的高产纪录,首次提出寒地水稻冷害防御技术,首次提出寒地水稻“三化”栽培技术,首次完成寒地水稻优质米生产技术系统研究,首次提出寒地水稻主茎11叶品种生育叶龄诊断技术模式图,首次绘制出寒地直播水稻亩产千斤栽培模式图,首次编制出寒地水稻旱育稀植“三化”栽培技术图例. 相似文献
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基于无人机图像的水稻拔节期叶面积指数估算 总被引：1，自引：0，他引：1
《农业网络信息》2015,(12)
为快速准确地估算水稻叶面积指数,利用无人机获取水稻拔节期高清图像,通过图像处理技术提取相关参数,确定绿-红(GMR)参数可以作为估算水稻LAI的较优参数并建立模型。结果表明:以GMR参数建立的水稻LAI估算模型拟合效果较好,决定系数为0.8808,达到极显著水平。同时利用独立的实测数据对模型进行了验证,决定系数为0.7897,也达到极显著水平。该方法可以为水稻LAI的智能估算提供新的参考。 相似文献
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应用光谱图像技术进行油桃内部品质无损检测技术的研究。通过采集不同波长(分别为632、650、670、780、850和900 nm)的光谱图像,对所采集的光谱图像灰度分布进行洛伦茨分布(LD)函数的拟合。将油桃的糖度与洛伦茨分布函数拟合所得参数分别进行多元线性回归,建立最佳单波长、最佳双波长组合、最佳三波长组合和最佳四波长组合的校正方程,相关系数分别是最佳单波长r为0.789;最佳双波长r为0.893;最佳三波长r为0.970;最佳四波长r为0.943。试验结果表明:利用光谱图像技术无损检测油桃糖度是可行性的,为计算机图像对水果进行内部品质的无损检测提供技术依据。 相似文献
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氮是水稻生长必不可少的营养元素,该试验通过对寒地水稻不同时期施入氮肥的研究,明确寒地水稻各时期氮素与产量的关系,旨在为黑龙江省水稻高产高效、精确栽培提供理论依据。 相似文献
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采集有稻瘟病病害的寒地水稻茎秆拉曼光谱原始数据,对原始数据进行预处理,从蛋白质、核酸、碳水化合物三大基本生命物质方面,对水稻茎秆的拉曼光谱典型峰值871 cm-1、1 001 cm-1、1 153 cm-1、1 520 cm-1进行确认,并对拉曼光谱曲线中的特殊结构以及不同峰值处化学键的变化进行理论分析与解释。通过分析正常水稻茎秆拉曼光谱与稻瘟病发病茎秆拉曼光谱在位移、峰数、相对强度上的差异,运用受试者工作特征曲线(ROC曲线)方法计算7个特征峰的曲线下面积,结果显示最小曲线面积为0.83,说明诊断性较明显,可以达到水稻稻瘟病诊断的目的。 相似文献
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正寒地水稻是黑龙江主要的农作物之一,研究寒地水稻高产栽培技术,对提高寒地水稻的产量具有重要意义,本文主要从寒地水稻品种选择、种子处理、育苗管理、水肥管理以及病虫害防治等内容进行阐述,希望对黑龙江寒地水稻高产栽培提供技术参考。黑龙江气候特点属于寒温带季风气候,日照时数多,辐射强度大,特别适宜寒地水稻的栽培,由于昼夜温差大,黑龙江寒地水稻口感好,深受广大省内外用户的喜 相似文献
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基于图像特征的水稻叶片全氮含量估测模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
探究水稻叶片生长外部颜色、几何形态特征与其全含氮量之间的定量描述关系,可以快速且准确地诊断水稻氮素营养状况。研究筛选了全氮含量估测敏感叶位,并比较了基于多元线性回归和机器学习方法的水稻敏感叶位全氮含量估测模型,为构建高性能的氮素营养定量诊断模型提供思路和方法。水稻田间试验于2017—2018年在江西省南昌市成新农场进行,供试水稻品种为两优培九,设置4个施氮水平(施氮水平从低到高为0、210、300和390 kg·hm-2)。在水稻幼穗分化期和齐穗期,分别扫描获取水稻顶部第一完全展开叶叶片(顶1叶)、顶部第二完全展开叶叶片(顶2叶)以及顶部第三完全展开叶叶片(顶3叶)图像,共4 800张图像。通过图像处理技术获取25项水稻扫描叶颜色和几何形态特征,采用多元线性回归进行全氮含量估测,筛选出两个时期的敏感叶位,并应用机器学习方法建立水稻敏感叶位的全氮含量估测模型。与人工测量相比,通过图像处理方法获取的水稻叶片长宽平均相对误差分别为0.328%、3.404%;幼穗分化期顶3叶和齐穗期顶2叶较其他同期叶位更为敏感,且以幼穗分化期顶3叶最为敏感;应用机器学习建立的水稻敏感叶位全氮含量估测模型略优于多元线性回归模型,且采用BP神经网络建模最佳,幼穗分化期顶3叶模型验证集的RMSEv=0.089、MREv=0.034、 $R^{2}_{v}$=0.887,齐穗期顶2叶模型验证集的RMSEv=0.132、MREv=0.046、$R^{2}_{v}$=0.820。幼穗分化期顶3叶和齐穗期顶2叶的叶片图像特征最具有代表性,进行全氮含量估测更具可行性,可作为水稻氮素营养诊断的有效叶位。 相似文献
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水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应 总被引：5，自引：0，他引：5
为了分析水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应,以中籼稻高产选系JW10、JW103、JW113和JW34为材料,研究了不同种植密度[低密度(1 hm21.8×105穴)、中等密度(1 hm23.0×105穴)、高密度(1 hm24.2×105穴)]条件下水稻叶片形态、叶面积指数、叶面积垂直分布、光合速率、叶绿素荧光参数、干物质生产和产量形成的特点。结果表明,不同密度处理下,水稻叶片宽度及披垂度均发生了变化。中等密度处理下,齐穗期水稻上层叶面积比例高于低密度和高密度处理;中等密度处理下齐穗期水稻的光合速率和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)居于低密度处理与高密度处理之间,但随齐穗后天数的增加,中等密度处理下水稻光合能力的优势逐渐增大。因此,在现有的生产条件和技术水平下,维持1 hm23.0×105穴的种植密度是水稻取得高产的基础。 相似文献
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[目的]研究植物生长调节剂对水稻光合速率的影响,为提高稻株剑叶光合速率,延缓叶片衰老提供科学依据。[方法]在水稻孕穗期和抽穗期叶面喷施不同植物生长调节剂,分别于始穗期及始穗期后6、12 d测定水稻剑叶净光合速率、叶面积指数（LAI）和叶绿素含量（SPAD）。[结果]不同的植物生长调节剂对水稻剑叶光合速率的影响是不同的。孕穗期和始穗期喷施50 mg/L NAA-Na、20 mg/L吲哚乙酸、30 mg/L赤霉素、10 mg/L6-BA和2.1 ml/L美洲星,可以提高供试水稻的剑叶光合速率,有效延缓后期衰老;而喷施20%三唑酮或3 g/L磷酸二氢钾＋17 g/L尿素降低供试水稻剑叶的光合速率。[结论]喷施合适的植物生长调节剂（如NAA-Na、吲哚乙酸、赤霉素和6-BA）可提高稻株剑叶光合速率,延缓叶片衰老,利于水稻的高产、稳产。 相似文献
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[目的]比较不同栽培方式下水稻(Oryza sativa L.)形态特性,研究不同水稻品种间器官生长和发育特征动态。[方法]通过连续性观察和破坏性取样,获得叶片长度、节间数、株高、分蘖数、叶片角度、叶面积和比叶重等数据,从而比较白稻(籼稻)、金南凤(粳稻)、9325(粳稻)和9915(粳稻)4个水稻品种在江苏南京卫岗大田、卫岗盆栽和江浦大田3种栽培方式下器官形态差异。[结果]每个节位的最大叶长在生长早期逐步上升,后期逐渐下降,可以用方程y=axb和y=ax+b来描述最大叶长和节位的关系;卫岗盆栽水稻的节间数、生长期、叶长和株高比其他2种大田种植的数值小;可以用方程y=ax+b来描述株高与日照时数和有效积温的关系,增加1 cm株高需要19.23℃.d≥10°C积温、8.12 h日照时数;籼稻的株高、分蘖数和叶面积比其他3个粳稻品种多,但比叶重和叶角比其他3个粳稻品种小。[结论]比较水稻品种间形态特征差异,是选择节水耐旱品种的一个重要方面。该研究结果若被整合进一个水稻功能结构模型,即可通过模拟三维空间内水稻器官生长动态为节水耐旱品种选育提供株型参考。 相似文献
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再生稻产量形成特点与关键调控技术研究进展 总被引：25，自引：0，他引：25
发展再生稻是充分利用秋季光热资源,提高稻田产出效益的一条重要途经。根据已报道资料,结合笔者20余年的研究结果,综述了再生稻产量形成特点及关键调控技术研究进展。主要内容包括:（1）头季稻中上部节的再生穗抽穗期比下部抽穗早、着生叶片数少、出叶速度快、生育期短、穗子小、成穗率和结实率较高。头季稻抽穗后光合物质主要供给穗部籽粒灌浆结实,分配给再生芽生长利用的光合物质极少,是齐穗后大量再生芽开始死亡的机理所在;改善头季稻抽穗期间植株行间的光照条件对再生芽生长的促进作用,必须在一定光合物质供给基础上才能显现。头季稻齐穗后品种间再生力取决于头季稻的叶粒比,强再生力品种头季稻单位颖花的绿叶面积占有量较大,其光合产物满足头季稻高产之后剩余量较多,对再生稻高产提供了重要的物质基础,杂交组合间再生力与穗粒数呈极显著负相关关系。（2）水稻品种再生力可分为4级,头季稻及再生稻两季高产品种的库源特征：穗粒数160-190粒、叶粒重比0.0737-0.0827 cm2·mg-1、有效穗232.12-249.40万/hm2、结实率81.54%-85.74%、千粒重28.58-30.07 g、单穗重4.13-4.43 g。（3）促芽肥提高再生力的作用,是通过施氮延缓了头季稻生长后期绿叶衰老速度,提高母茎叶片全氮含量及其净光合速率,增加叶片当时的光合产物向头季稻穗部输入比例,减少先期贮藏于母茎鞘中光合产物向穗部输入量,相对地提高了母茎鞘干物重而增强再生力。促芽肥对再生稻的作用效果在品种间的表现不尽相同,头季稻穗粒数较多的大穗型品种要提早施用促芽肥并增加施用量,才能获得较高的再生稻产量。利用杂交中稻齐穗期剑叶叶绿素计读数（SPAD值）可预测再生稻促芽肥高效施用量;通过防治纹枯病保护头季稻基部叶片和适度烤田提高根系活力,是再生稻高产的重要保证;头季稻收获期的成熟度与再生力呈极显著正相关,以头季稻完熟期再生芽开始破鞘现青时收割头季稻为宜,留桩高度以保留倒2节并高出5-7 cm处割苗即可。（4）针对目前再生稻生产上存在的主要制约因素,即再生稻开花期的低温危害、再生稻大面积产量不平衡和机械收获头季稻对再生稻生产的不利影响,提出了相应的对策与解决途经。（5）提出再生稻理论与技术的研究重点,包括“生态与农艺措施对头季稻后期冠层性状与再生芽生长的多因素互作机制”、“头季稻收割后再生芽停滞于母茎鞘中的原因及其调控途径”、“提高再生稻氮肥利用效率的技术途径”和“适应机械插秧与机械收割的杂交水稻-再生稻配套技术”4个方面。 相似文献
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旨在为针对性地提出消减稻谷镉积累防控措施提供依据,选择镉轻污染和重污染两种土壤,采用盆栽方法分别栽培镉低吸收（‘秀水519’）和镉高吸收（‘浙优18’）两个水稻品种,在水稻不同生育期采集整株水稻,测量与分析水稻各器官干物质积累与镉的含量。结果表明,‘浙优18’的各器官镉含量明显高于‘秀水519’,镉积累由高至低依次为：根>茎>叶>谷;各生育期根部镉积累占整个植株总镉的比例在50%以上,且水稻前期高于后期;茎部占整个植株镉的比例在镉重污染土壤中高于镉轻污染土壤,镉高吸收水稻品种中高于镉低吸水稻品种。在镉轻污染土壤中,水稻对土壤镉的吸收主要发生在分蘖期和孕穗期,后期各器官中镉含量随生长呈现下降;而在镉重污染土壤中,从分蘖期至乳熟期水稻均对土壤镉有较强的吸收,多数器官镉积累随生长呈现增加。研究表明,分蘖期至灌浆期是控制水稻镉吸收的重要时期,而灌浆期至黄熟期是控制水稻植株内镉由茎叶向籽粒转移的关键时期。 相似文献
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水稻根系建成对高产形成的模拟模型与调控决策研究──Ⅰ 水稻根系形态建成参数与产量形成关系的初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为建立水稻根系的模拟,对水稻根系形态建成参数与产量形成及地上部器官建成之间的关系进行了研究,结果表明齐穗期的上位根干重密度和上位根长密度与每蔸穗数、每蔸有效穗数及籽粒产量之间关系密切,根系参数与地上部叶干重、叶面积指数呈正相关,并建立了上位根重密度及根长密度与产量之间的回归方程。 相似文献
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[目的]对超高产群体进行构建研究,并探讨高产群体形成机制。[方法]以超级粳稻品种龙粳21为材料,设置2个水平的行距处理,3个水平的穴距处理和3个水平的穴基本苗数量处理,测定不同处理生育期、干物质积累量、叶面积,产量和产量构成要素等相关指标。[结果]产量与株距和行距呈显著负相关关系,与每穴苗数相关性不显著,对产量的影响程度表现为株距行距苗数。超级粳稻品种龙粳21最优群体插植规格是行距24 cm×株距12 cm,每穴5株基本苗,产量达到10 473.0kg/hm~2,高产原因主要是群体颖花量增多(4.5×108个/hm~2以上)。超高产群体在生育前期群体茎蘖稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期(6月25日)达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期(7月6日),数量少(为预期穗数的1.2倍),抽穗期成穗率高(85%)。超高产群体在拔节-抽穗期干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、群体质量优[高效叶面积率、总颖花量、颖花/叶(cm~2)和单茎茎鞘重均高],在抽穗期-成熟期光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率和净同化率均高)、干物质积累量高、群体库容的总充实量大、茎鞘物质的输出与转运协调(实粒数/叶和粒重/叶)均高。[结论]以足够穗数为基础,提高抽穗期-成熟期光合效率,从而提高群体库容总充实量,是寒地粳型超级稻的超高产特征。 相似文献
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基于图像处理的水稻叶片三维可视化研究 总被引：5，自引：2，他引：3
介绍利用数字图像处理技术提取水稻叶片几何参数及边缘轮廓曲线的方法,分别利用三角网格化技术和贝塞尔曲线来描述叶片边缘信息,并对2种方法进行比较。通过二次生长曲线方程实现了水稻叶片的三维建模及可视化表达。 相似文献
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不同氮素水平下水稻叶片及相邻叶位SPAD值变化特征 总被引：4，自引：0，他引：4
通过大田试验,研究在3种不同施肥方案和6个施氮水平下,水稻植株整个生长周期SPAD值的变化情况以及水稻分蘖、孕穗和抽穗3个重要时期主茎顶1叶至顶4叶的SPAD值分布变化特征。结果表明:水稻整个生长期叶色呈现"黑黄"交替的变化规律,而主茎顶4叶对氮素供应盈缺的反应最为敏感,可作为反映水稻N素营养状况的理想指示叶;对水稻主茎上各个相邻叶位的SPAD差值与施氮水平之间的相关性比较发现,顶4叶和顶3叶的SPAD差值(SPADL4-L3)与施氮水平之间存在明显的相关性,随着施氮水平的提高,顶4叶与顶3叶间的SPAD值差异逐渐缩小,且这一结果不受施肥条件和水稻生长时期的影响,因此,也可以利用SPADL4-L3值作为水稻整个生育期N素营养状况实时诊断的指标。 相似文献