智能手机原位牧草生物量估算     

陶海玉  张爱武  庞海洋  康孝岩 《中国农业科学》2021,54(5):933-944

【目的】生物量是草地生态系统物质和能量基础,是最基本的生态参量。以往基于卫星和航空遥感定量反演草地生物量过于专业化,难以在牧民间推广。因此,本文提出一种用手机近距离拍摄的真彩色图像估算牧草生物量方法,构建牧草生物量估算模型,为牧民方便、快捷、无损地掌握牧场牧草长势提供理论依据和技术支撑。【方法】首先,利用手机超高分辨率真彩色图像,分别基于植被指数、纹理特征以及联合植被指数和纹理特征构建牧草生物量估算特征集合。其次,为防止过多的特征提取带来维度灾难,提出一种XGBoost与序列前向选择相结合的特征选择算法（XGB-SFS）,进行特征筛选及最优子集构建。最后,使用随机森林回归和留一法交叉验证对比不同特征集合构建模型的生物量估算效果,分析不同类型特征及XGB-SFS算法在牧草地上生物量（Above Ground Biomass,AGB）估算中的作用。【结果】（1）对比单类型特征构建的模型,基于空间纹理特征的估算模型（R²=0.76）要优于基于光谱植被指数估算模型（R²=0.73）,表明纹理特征在超高分辨率牧草AGB估算中具有一定作用;（2）对比特征选择后的模型,联合空谱多类型特征构建模型优于任何一种单类型特征模型（R²=0.83,RMSE=127.57 g·m^-2,MAE=81.25 g·m^-2）,表明使用多类型特征构建模型,可一定程度上提高牧草AGB估算精度。（3）对比特征选择前后构建的模型,特征选择后的模型估算AGB效果要明显好于未进行特征选择的模型,且筛选出的特征与牧草生物量之间都存在较高的相关性,表明XGB-SFS能够很好降低数据维度的同时提高牧草AGB估算精度。【结论】手机超高分辨率真彩色图像可以对牧草生物量进行准确估算,本文提出的XGB-SFS算法也能从众多特征中筛选出与牧草生物量相关性较高的特征并提高模型估算精度。与以往专业遥感定量反演草地生物量相比,本文方法具有面向大众、成本低廉、使用方便等优势,研究将手机现场采集的数据与遥感和机器学习方法相结合,可开辟新的视角,支持农业信息化发展。  相似文献   

基于红边参数不同品种的估算模型     

葛元梅  陈翔宇  洪帅  马露露  吕新  张泽 《新疆农业科学》2019,56(6):1032-1040

【目的】利用红边参数的动态变化规律建立不同品种滴灌棉花叶面积指数估测模型。【方法】以棉花品种新陆早50号、新陆早58号和鲁棉研24号(杂交棉)为材料,分析LAI和红边位置的动态变化,构建滴灌棉花叶片红边参数-LAI估算模型。【结果】LAI增长最快时期均出现在40~70 d,不同品种滴灌棉花的LAI增长速率有明显的差异,表现为:鲁棉研24号>新陆早50号>新陆早58号;不同品种棉花均在病虫害发生期出现蓝移现象,在棉花正常生长下,出现红移现象。红边参数与LAI均达到极显著相关,构建3个估算模型中,鲁棉研24号精度最高(R²=0.816 8 ,RMSE=0.77)。【结论】建立的估算模型均可对LAI进行有效估测。  相似文献   

基于荧光参数的棉花盛铃期水分状况高光谱监测     

刘馨月  王登伟  黄春燕  黄凯杰  王永胜  来瑞欣  马如海  韩勇超  王露霞 《新疆农业科学》2018,55(7):1177-1185

【目的】研究棉花盛铃期反射光谱、荧光参数Fv/Fm(PSⅡ最大光化学量子产量)的变化特征,确立叶绿素荧光参数与棉花冠层高光谱植被指数的相关关系。为高光谱遥感监测棉花的水分状况提供理论依据。【方法】选用棉花品种新陆早45号和新陆早62号,采用美国ASD地物高光谱仪测定田间试验条件下,设置4个不同灌水量处理,研究2个棉花品种盛铃期的冠层反射光谱,同期利用PAM-2100叶绿素荧光仪测定棉花叶片的Fv/Fm,并用相关软件对棉花的反射光谱数据及Fv/Fm进行处理并作相关分析,建立相关回归模型。【结果】不同水分处理条件下,棉花冠层反射光谱的变化趋势相似;棉花新陆早62号盛铃期的单叶荧光参数Fv/Fm与棉花冠层高光谱反射率在350~514 nm、612~692 nm和1 945~2 076 nm波段范围内呈极显著正相关,而在708~1 361 nm和1 621~1 740 nm波段范围内呈极显著负相关;采用敏感波段构建植被指数NDVI(归一化植被指数)和RVI(比值植被指数),RVI与Fv/Fm的相关性较高(r_RVI-Fv/Fm=-0.721 5^**,n=20,P<0.01);建立Fv/Fm与RVI的估算模型方程,Fv/Fm估测值与实测值呈极显著线性正相关(r_{估测Fv/Fm-实测 Fv/Fm}=0.723 0^**,n=20,RMSE=1.186×10^-2)。【结论】利用荧光参数Fv/Fm与植被指数RVI的相关关系,可以监测棉花盛铃期的水分胁迫状况。  相似文献   

基于AquaCrop模型的大豆灌溉制度优化研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

王巧娟  何虹  李亮  张超  蔡焕杰 《中国农业科学》2022,55(17):3365-3379

【目的】 探究AquaCrop模型在关中地区的适用性,寻求大豆在不同降水年型下最适宜的灌溉制度。【方法】 用田间试验实测数据对该模型进行校正,并用校准后的模型模拟1961—2019年内所有3种不同降水年型14种灌溉制度下的大豆产量和水分利用效率。【结果】 AquaCrop模型模拟田间产量最高处理的冠层覆盖度的决定系数(R ²)、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.96、7.15%、11.03%和0.94;模拟值与实测值生物量的决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.99、526.04 kg·hm^-2、14.45%和0.97;最终产量模拟的决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.97、49.98 kg·hm^-2、1.74%和0.82,各处理的冠层覆盖度和生物量实测值与模拟值的R ²均大于0.95,说明AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区大豆的生长发育动态与产量。结合模型模拟结果可知,大豆作物需水量平均值为398.2 mm,各个生育时期的需水量差异较大,分枝期需水量为127.8 mm,开花-结荚期需水量为212.6 mm,鼓粒期的需水量为57.7 mm。结合对3种不同降水年型进行不同灌溉制度模拟后发现,大豆开花-结荚期为需水关键期,该生育时期水分供应情况影响大豆的最终产量。在湿润年可以不灌水;平水年和干旱年仅在开花-结荚期分别灌溉45和70 mm可实现最高产量（2 699、2 486 kg·hm^-2）和最大水分利用效率（0.74、0.7 kg·m^-3）。【结论】 该地区大豆灌溉制度,应以不同降水年型分布情况为基础对大豆灌溉制度进行选择,可保证大豆具有较高的产量和水分利用效率,可作为关中地区大豆灌溉制度的参考依据。  相似文献   

株行距及水肥实施方案对桃产量和品质的影响     

陈启军  韩超伦  陈曦  韩霄  臧振涛 《浙江农业科学》2019,60(6):892-893

试验表明,采用微喷灌水肥一体化技术,能节约用水0.628 m³·m^-1,节水率68.7%;节约肥料0.086 g·m^-2,节肥率37.1%;稀疏区比密集区的桃果尺寸增高2 mm,但降产0.15~0.19 kg·m^-2;微喷区比常规区的桃果尺寸提高1 mm,增产0.05~0.10 kg·m^-2。  相似文献   

醋酸钠及复配4种矿物质对草菇菌丝生物量的影响     

侯立娟  林金盛  刘少华  李瑞祥  马林  蒋宁  曲绍轩  李辉平 《浙江农业学报》2018,30(2):228

通过测定菌丝DNA含量,检测不同浓度梯度醋酸钠对草菇菌丝生物量的影响,结果表明,随着醋酸钠浓度的升高,菌丝生物量呈线性增加,当达到0.7 g·L^-1时,生物量达到一个高峰值,DNA的含量为468.9±4.10 μg·g^-1,极显著地高于对照组,随着醋酸钠浓度继续增加到0.9 g·L^-1和1.1 g·L^-1时,生物量则呈减少的趋势,但均比对照的生物量高,说明适宜的醋酸钠浓度能极显著地增加草菇菌丝生物量。在筛选出最佳醋酸钠浓度(0.7 g·L^-1)的基础上,进一步复配Cu、Zn、K、Mn元素,以醋酸钠为对照,比较复配微量元素及同一微量元素不同浓度对草菇菌丝生物量的影响。结果显示,添加矿物质K和Cu元素效果较好,各浓度均能使菌丝生物量有所增加,其中添加8 g·L^-1 KH₂PO₄处理的菌丝生物量比对照的高84.32%(P<0.05);添加0.04 g·L^-1 CuSO₄处理的菌丝生物量比对照高73.19%,达到5%显著水平;ZnSO₄添加量为0.25 g·L^-1和0.20 g·L^-1两处理的菌丝生物量分别比对照提高42.69%和20.34%;添加0.35 g·L^-1 MnSO₄处理的菌丝生物量比对照提高25.23%以上。Zn和Mn元素的各浓度处理与对照的菌丝体生物量无显著差异。  相似文献   

基于叶片反射光谱估测水稻氮营养指数   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐浩聪  姚波  王权  陈婷婷  朱铁忠  何海兵  柯健  尤翠翠  吴小文  郭爽爽  武立权 《中国农业科学》2021,54(21):4525-4538

【目的】基于叶片反射光谱建立快速、无损监测水稻氮营养指数（nitrogen nutrition index,NNI）的估算模型。【方法】2018—2019年开展2个水稻品种（徽两优898和Y两优900）及5个氮肥梯度（施氮量为0、75、150、225和300 kg·hm^-2,分别记为N₀、N₁、N₂、N₃、N₄）的田间小区试验,测定关键生育期不同叶位叶片反射光谱和植株NNI,构建多种光谱指数的水稻NNI监测模型。【结果】单叶及叶位组合的敏感波段均分布在540 nm的绿光波长处,其与近红外波段构成的窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）可较好反演水稻NNI。但不同叶位叶片窄波段比值指数与水稻NNI的预测精度表现不同,顶3叶（L₃）预测精度最好（R²=0.731,RMSE =0.130,RE=11.6%）,顶2叶（L₂）次之（R²=0.707,RMSE =0.136,RE =12.2%）,顶1叶（L₁）最差（R²=0.443,RMSE =0.187,RE =14.7%）;顶2叶和顶3叶组合平均光谱（L₂₃）的预测精度优于单叶水平和其他叶位组合（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。再将窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）近红外与绿光区域分别重采样50 nm和10 nm,所构建的宽波段比值指数SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]模型精度较SR（R₉₀₀,R₅₄₀）未明显降低,且在L₂₃水平下2个模型的模型精度和预测精度基本一致（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。水稻NNI小于1时与产量呈线性的正相关关系（P<0.05）,大于1时产量趋于平稳。【结论】L₂和L₃叶片反射光谱为监测水稻NNI的敏感叶位,其中叶位组合L₂₃可提高模型预测精度。基于叶片反射光谱构建的多种波段比值指数（SR（R₉₀₀,R₅₄₀）和SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]）可快速估测水稻NNI,从而为不同传感器对水稻氮营养指数估测监测研究提供了理论依据。  相似文献   

普境安对细粒棘球绦虫虫卵的作用效果     

郝力力  阳爱国  袁东波  郭莉  侯巍  莫茜  尹杰  张朝辉  徐林  余劲  王潇  何能杰  李锐 《浙江农业科学》2019,60(7):1184-1186

为研究环境改良剂普境安对细粒棘球绦虫虫卵的作用效果,采用不同剂量组/时间段对阳性犬粪样本进行了处理。结果表明,100 g·m^-2作用12 h和24 h对虫卵抑制效果最明显。结合四川省甘孜州自然环境特点,建议采用100 g·m^-2作用24 h,可显著抑制虫卵活力,降低人畜感染包虫风险。  相似文献   

UPLC-MS/MS测定猪肉中4种氟喹诺酮残留量的不确定度评价     

虞冰  刘莉  马婧妤  吾建祥  杨德毅  刁银军 《浙江农业科学》2020,61(4):767-771

研究超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定金华两头乌猪肉中氧氟沙星、诺氟沙星、培氟沙星、依诺沙星残留量的不确定度评价方法,分析影响UPLC-MS/MS测定金华两头乌猪肉中4种氟喹诺酮残留量测定影响结果的因素。不确定的来源主要为2类,合计10个方面。量化各因素的相对不确定度后,计算金华两头乌猪肉中氧氟沙星、诺氟沙星、培氟沙星、依诺沙星残留量的合成不确定度并计算其扩展不确定度。当金华两头乌猪肉中氧氟沙星的含量为15.20 μg·kg^-1时,其扩展不确定度为0.450 μg·kg^-1(k=2);当诺氟沙星的含量为19.32 μg·kg^-1时,其扩展不确定度为1.291 μg·kg^-1(k=2);当培氟沙星的含量为9.34 μg·kg^-1时,其扩展不确定度为0.829 μg·kg^-1(k=2);当依诺沙星的含量为16.34 μg·kg^-1时,其扩展不确定度为1.275 μg·kg^-1(k=2)。研究发现,导致金华两头乌猪肉中氟喹诺酮残留量测定的不确定度主要来源是由标准曲线拟合和添加回收引入。  相似文献   

伊犁裂腹鱼生物学特性     

王程欣  刘斐  陈生熬  杨浩可  谢从新  魏齐 《新疆农业科学》2022,59(8):2065-2072

【目的】研究伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼系统生物学特性。【方法】2018~2020年通过采集伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼样本,运用经典鱼类生物学方法鉴定其形态特征,分析其年龄与生长等种群性状。【结果】特克斯河伊犁裂腹鱼,形态特征与其他水系裂腹鱼差异小,口下缘无硬质角质;体背细鳞,臀鳞较发达;体背部淡青色,微泛黄,体侧和腹部银白色,小个体体侧有斑点。体长均值为（21.56±10.48） cm,不符合正态分布。体重均值为（404.00±483.11） g,不符合正态分布。年龄均值（7.36±3.97）⁺,不符合正态分布,其中5⁺为优势年龄个体,占11.40％。体长和体重相关方程为：W=0.022 L³（R²=0.959 4）;渐进体长L∞=65.48 cm,生产系数k=0.06,W∞=4716.67 g,t₀= 0.09,t_i=18.40⁺;生长方程为：L_t = 65.48（1-e^{-0.06（t -0.09）}） 和W_t = 4 716.67（1-e^{-0.06（t -0.09）}）³。伊犁裂腹鱼成熟系数和丰满系数：GSI=（3.54±1.94）和K=（2.34±0.63）。【结论】伊犁河水系特克斯河伊犁裂腹鱼着细鳞,较大型土著鱼类,年龄结构差异较大,匀速生长,适应性较强,水域生态较优,生长周期较长,性状较稳定,拐点年龄大,性成熟周期长。  相似文献   

化学防控玉米蛀穗害虫对减轻拟轮枝镰孢穗腐病及伏马毒素的作用     

李琴珵  石洁  何康来  王振营 《中国农业科学》2021,54(17):3702-3711

【背景】拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）引起的穗腐病严重影响玉米产量和品质,其产生的伏马毒素威胁食品安全。亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）和桃蛀螟（Conogethes punctiferalis）等穗期害虫危害可导致玉米严重减产,并加重玉米穗腐病的发生。【目的】评估2种杀虫剂（甲维盐和氯虫苯甲酰胺）、3种杀菌剂（氰烯菌酯、戊唑醇和苯醚甲环唑）对玉米穗期病虫害的防治效果以及对玉米产量和籽粒中伏马毒素含量的影响;明确施用杀虫剂后接菌对穗腐病发病的影响,探究防治玉米穗期病虫害的有效方案,为玉米安全生产提供技术支撑。【方法】以郑单958为供试玉米,在2019年春、夏两季于河北廊坊进行田间试验。玉米大量吐丝后5 d和20 d两次施药,接菌处理于吐丝后7 d进行。在玉米完熟期调查虫害级别、穗腐病发病率和病情指数、果穗穗长、行粒数、穗重和百粒重,计算防治效果和增产情况,并用高效液相色谱-串联质谱法分析籽粒中伏马毒素B1、B2的含量。【结果】与对照相比,施用甲维盐和氯虫苯甲酰胺均可显著降低平均虫害级别、穗腐病发病率、病情指数、伏马毒素含量。与单独施用杀虫剂相比,施用杀虫剂与杀菌剂的混剂未显著降低平均虫害级别、穗腐病发病率、病情指数、伏马毒素含量,也未显著提高产量和对上述病虫害的防治效果。与仅接菌的处理相比,施用氯虫苯甲酰胺后接菌处理在穗腐病发病率、病情指数和伏马毒素含量方面均显著下降。在春玉米和夏玉米试验中,25 g·hm^-2氯虫苯甲酰胺及其与杀菌剂的混剂对穗部螟虫的防治效果分别达82.1%—92.7%、94.2%—95.0%,而30 g·hm^-2甲维盐及其与杀菌剂的混剂对穗部螟虫的防治效果显著低于25 g·hm^-2氯虫苯甲酰胺,仅为57.8%—78.0%、83.1%—89.9%。2种杀虫剂对穗腐病的防治效果无显著差异,春玉米防治效果均>60%,夏玉米防治效果均>88%。对于产量而言,各处理均对果穗穗长和行粒数无显著影响,药剂处理后的果穗穗重均显著高于对照,且各处理间无显著差异。施用杀虫剂后接菌对产量无显著影响。分别施用2种杀虫剂单剂或其与杀菌剂的混剂后,春玉米可增产5.49%—13.49%,夏玉米可增产9.20%—13.95%,玉米籽粒中伏马毒素含量均低于500 μg·kg^-1,而对照玉米中伏马毒素含量达2 817 μg·kg ^-1。喷雾接菌处理的玉米中伏马毒素含量高达8 710 μg·kg ^-1,而接菌前施用杀虫剂可将伏马毒素含量降至1 500 μg·kg ^-1以下。【结论】施用25 g·hm^-2氯虫苯甲酰胺和30 g·hm^-2甲维盐均可通过显著降低玉米蛀穗害虫的危害,从而减轻穗腐病的发生并降低籽粒中伏马毒素含量,提高玉米产量和品质,而杀虫剂/杀菌剂混用与杀虫剂单用对虫害防控效果差异不显著;穗期害虫对果穗的伤害在穗腐病的发生过程中起决定性作用。综合各方面因素,25 g·hm^-2的氯虫苯甲酰胺是防治穗期玉米害虫、减轻穗腐病较为理想的药剂。  相似文献   

不同磷敏感棉花品种临界磷浓度稀释模型与磷营养诊断   总被引：2，自引：0，他引：2  

庞保刚  曹楠  周治国  赵文青 《中国农业科学》2020,53(22):4561-6130

【目的】 建立不同磷敏感性棉花品种临界磷浓度稀释模型,并基于模型确定磷营养指数,为实现棉花合理施用磷肥提供理论依据。【方法】 以磷敏感型棉花品种鲁54和磷弱敏感型品种豫早棉9110为试验材料,于2017—2018年在江苏省大丰市稻麦原种场设置施磷量（0、50、100、150、200 kg P₂O₅·hm ^-2）试验,分析施磷量对棉花干物质累积、磷浓度动态变化和籽棉产量及产量构成的影响。利用2017年棉花地上部生物量和磷浓度数据分别建立2个品种临界磷浓度稀释模型,确定磷营养指数（phosphorus nutrition index,PNI）。利用2018年数据对模型进行验证,并通过2年数据研究磷营养指数和相对地上部生物量之间的关系。 【结果】 施磷量对铃重没有显著影响,但150、200 kg P₂O₅·hm ^-2施磷量下棉花铃数和籽棉产量显著增加。随施磷量的增加,磷敏感型棉花品种鲁54铃数增加幅度为16.0%—37.9%,籽棉产量增加幅度为16.6%—44.9%,均分别高于磷弱敏感性棉花品种豫早棉9110铃数（6.3%—32.6%）和籽棉产量（6.6%—35.6%）的增加幅度。随生育进程的推进,棉花地上部磷浓度逐渐降低,地上部生物量呈升高趋势。在各取样时期,棉花地上部生物量、磷浓度均随施磷量的增加而升高,表现为0＜50＜100＜150≈200 kg P₂O₅·hm ^-2。根据2017年地上部生物量和磷浓度的关系,分别建立了2个品种的临界磷稀释曲线模型（鲁54：P_c=0.784W ^-0.221,豫早棉 9110：P_c=0.774W ^-0.198）。2个稀释曲线模型的RMSE分别为0.1296、0.1383;n-RMSE分别为17.8504%、18.5447%,说明模型有较好的稳定性,且鲁54的模型稳定性略高于豫早棉9110。与豫早棉9110的模型参数相比,鲁54的参数a、b分别提高了1.29%、11.62%。基于临界磷浓度稀释曲线的PNI随生育进程的推移先升高后下降,在同一取样时期,PNI随施磷量的增加而升高。PNI与相对地上部生物量显著正相关。 【结论】 施磷对铃重没有显著影响,但显著提高棉花铃数,进而提高了棉花籽棉产量。磷敏感棉花品种鲁54每积累单位干物质时磷浓度下降速度大于豫早棉9110。棉花临界磷浓度稀释曲线和PNI可以很好地诊断和评价棉株磷素营养状况。综合考虑棉花籽棉产量及PNI,150 kg P₂O₅·hm ^-2的施磷量为本地区棉花适宜施磷量。  相似文献   

山东省多主棒孢对三种常用杀菌剂的敏感性监测及对氟吡菌酰胺的抗性     

李桂香  李秀环  郝新昌  李智文  刘峰  刘西莉 《中国农业科学》2022,55(7):1359-1370

[目的]由多主棒孢(Corynespora cassiicola)引起的黄瓜靶斑病是世界公认的黄瓜三大病害之一,严重影响着黄瓜的产量和品质.随着防治药剂的连续使用,其抗药性问题日益突出.本研究旨在明确山东省多主棒孢对常用杀菌剂的抗性情况,为黄瓜靶斑病的药剂防治提供理论依据,同时筛选高效混配药剂为多主棒孢的抗药性治理提供...  相似文献   

基于品种和氮肥的棉花叶色值、叶片氮含量及产量估测     

印彩霞  张泽  苏维  南小琴  谭红  吕新 《新疆农业科学》2019,56(8):1459-1468

【目的】棉花叶色和叶片氮含量在各生育时期的变化规律,研究叶色、叶片氮含量与产量的相关性,基于棉花叶色和叶片氮含量的产量估测。【方法】以新陆早45号、新陆早58号、新陆早62号、新陆早50号、鲁棉研24号为材料,设置4个施氮水平:N0(不施氮对照)、N1(120 kg/hm²)、N2(240 kg/hm²)、N3(360 kg/hm²),采用两因素完全随机区组设计,共20个处理,重复3次。【结果】(1)叶色值在全生育期变化趋势为吐絮期＞铃期＞花铃期＞盛蕾期＞现蕾期,叶片氮含量在全生育期变化趋势为花铃期＞铃期＞吐絮期＞现蕾期＞蕾期;(2)棉花叶色值、叶片氮含量、产量均呈线性正相关。其中棉花叶色值与叶片氮R²达0.37^**,叶色值与产量的R²达0.56^**,叶片氮含量与产量的R²达0.61^**;(3)通过产量对叶色值和叶片氮含量的响应特征,可基于二者实现棉花测产,产量估测方程为Y=363.48-65.175^*S+274.079^*N,R²达0.69(S指叶色值,N指叶片氮含量,Y指产量)。【结论】各棉花品种均在N3处理下产量最高,且通过叶色值和叶片氮含量实现棉花产量估测,在棉花测产中是较其它估产更精准的一种方法。  相似文献   

基于PLS的不同水氮条件下带状套作玉米产量预测     

谭先明  张佳伟  王仲林  谌俊旭  杨峰  杨文钰 《中国农业科学》2022,55(6):1127-1138

[目的]利用高光谱数据构建一种"高光谱参数-光合色素-产量"模型间接估测套作玉米产量,为带状套作玉米产量无损预测提供技术手段.[方法]以不同年份、地点、品种、处理(氮肥、水分)的田间试验为基础,综合分析带状套作玉米各生育时期及全生育期光合色素参数与冠层高光谱参数和玉米产量的关系,明确玉米产量预测的最佳生育时期及光合色素...  相似文献   

棉田烟粉虱的为害及其经济阈值分析     

顾爱祥  周福才  杨益众  苏宏华 《新疆农业科学》2019,56(1):67-73

【目的】 研究烟粉虱对棉花为害性及棉田烟粉虱的防治指标,为棉田烟粉虱防控提供理论依据。【方法】 采用田间试验、田间烟粉虱虫量系统调查、棉花产量测定的方法,分析烟粉虱对棉花为害性及防治数据,建立棉田烟粉虱的经济阈值。【结果】 烟粉虱对棉花单株结铃数、单株籽棉重、皮棉单产等均有明显的影响,但对单铃重没有明显的影响;虫口密度(x)与棉花单株结铃数(Y₁)、单株籽棉重(Y₂)、皮棉单产(Y₃)等指标的回归方程分别为:Y₁= 12.242 e^{-0.008 x} (r = 0.912 7^**),Y₂= 29.07e^{-0.009 6x} (r=0.894 4^**),Y₃= 29.07 e^{-0.009 6x}(r=0.894 4^**),虫口密度与棉花单株铃重、衣分没有明显的相关关系。烟粉虱对棉花纤维长度有明显影响,虫量与棉花纤维长度(Y₄)回归方程为:Y₄ = -0.004 6x + 28.409 r=0.607^*。【结论】 烟粉虱影响棉花产量和品质。棉田烟粉虱的经济和阈值以若虫计为1.9头/cm²。  相似文献   

基于高光谱遥感和集成学习方法的冬小麦产量估测研究     

费帅鹏  禹小龙  兰铭  李雷  夏先春  何中虎  肖永贵 《中国农业科学》2021,54(16):3417-3427

【目的】利用2种灌溉处理下不同发育阶段的冬小麦冠层高光谱信息,通过机器学习方法对小麦籽粒产量进行估测精度研究,明确产量最佳估测模型,对于育种工作有着重要应用价值。【方法】以黄淮麦区207个主栽小麦品种为材料,于2018—2019和2019—2020年度连续2个生长季在河南省新乡基地的正常灌溉和节水处理下种植,并调查开花期、灌浆前期和灌浆中期的冠层高光谱数据,分别以6种机器学习方法和集成方法建立光谱指数产量估测模型。【结果】2种灌溉处理下,3个生育期各光谱指数均与产量呈极显著相关（P<0.0001）,且表现出较高的遗传力（0.61-0.85）,主要受遗传因素控制。在正常灌溉处理下,与传统机器学习方法表现最佳的模型相比,集成学习方法在3个生育期的平均决定系数(R²) 分别由0.610、0.611和0.640提高至0.649、0.612和0.675,平均均方根误差 (RMSE) 分别降低至0.607、0.612和0.593 t·hm^-2;节水处理下,3个生育期的平均R²分别由0.461、0.408和0.452提高至0.467、0.433和0.498,平均RMSE分别降低至0.519、0.559和0.504 t·hm^-2。【结论】利用集成方法将不同模型估测结果进行结合,能够有效地提高产量估测精度,2种灌溉处理下均在灌浆中期估测精度最佳,可为冬小麦育种工作中产量估测提供参考。  相似文献   

Cotton Nitrogen Nutrition Diagnosis Based on Spectrum and Texture Feature of Images from Low Altitude Unmanned Aerial Vehicle   总被引：3，自引：1，他引：3  

CHEN PengFei  LIANG Fei 《中国农业科学》2019,52(13):2220-2229

【Objective】 Based on the high spatial resolution images of unmanned aerial vehicle (UAV), the effects of removing soil background information and increasing image texture information on the inversion of cotton plant nitrogen concentration were investigated, in order to provide new technology for accurate estimation of cotton nitrogen nutrition status. 【Method】 Cotton water and nitrogen coupling experiment was conducted, and UAV images and plant nitrogen concentration data were measured during different cotton growth stages. Based on the above data, the effect of soil background on cotton canopy spectrum was firstly investigated. Secondly, the correlations between image texture parameters and plant nitrogen concentration were analyzed. Finally, the obtained data was divided into calibration dataset and validation dataset. Different scenarios, including before and after removing the soil background, and adding texture features, were set. The inversion models of plant nitrogen concentration under various scenarios were designed by using the coupled method of spectral indexes and principal component regression, and the performances of the models were compared. 【Result】 The soil background had an effect on the cotton canopy spectrum, and the trends were not the same at different growth stages. There existed significant correlations between image texture parameters and plant nitrogen concentration. For the scenarios before removal soil background, the plant nitrogen concentration prediction model had determination coefficient (R ²) value of 0.33 and root mean square error (RMSE) value of 0.21% during model calibration, and R ² value of 0.19 and RMSE value of 0.23% during validation. For the scenarios after removing soil background, the plant nitrogen concentration prediction model had R ² value of 0.38 and RMSE value of 0.20% during model calibration, and R ² value of 0.30 and RMSE value of 0.21% during validation. For the scenarios adding image texture information, the plant nitrogen concentration prediction model had R ² value of 0.57 and RMSE value of 0.17% during model calibration, and R ² value of 0.42 and RMSE value of 0.19% during validation. 【Conclusion】 Based on high spatial resolution images of low-altitude UAVs, both removing soil background and adding image texture information could improve the inversion accuracy of cotton plant nitrogen concentration. Image texture could be considered as important information to support prediction of crop nitrogen nutrition status using UAV images.  相似文献   

基于低空无人机影像光谱和纹理特征的棉花氮素营养诊断研究   总被引：5，自引：1，他引：4  

陈鹏飞  梁飞 《中国农业科学》2019,52(13):2220-2229

【目的】基于无人机高空间分辨率影像,探讨剔除土壤背景信息及增加纹理信息对棉花植株氮浓度反演的影响,为棉花氮素营养精准探测提供新技术手段。【方法】开展棉花水、氮耦合试验,分别在棉花的不同生育期获取无人机多光谱影像和植株氮浓度信息。基于以上数据,首先探讨了土壤背景对棉花冠层光谱的影响;其次,分析了影像纹理特征与植株氮浓度间的相关性;最后,将获得的数据分为建模样本和检验样本,设置剔除土壤背景前、剔除土壤背景后、增加纹理特征等不同情景,采用光谱指数与主成分分析耦合建模的方法,来建立各种情景下植株氮浓度的反演模型,并对模型反演效果进行比较。【结果】土壤背景对棉花冠层光谱有影响,且不同生育期趋势不同;影像纹理特征参数与植株氮浓度间有显著相关关系;剔除土壤背景前植株氮浓度反演模型的建模决定系数为0.33,标准误差为0.21%,验证决定系数为0.19,标准误差为0.23%;剔除土壤背景后模型的建模决定系数为0.38,标准误差为0.20%,验证决定系数为0.30,标准误差为0.21%;增加纹理信息后模型的建模决定系数为0.57,标准误差为0.17%,验证决定系数为0.42,标准误差为0.19%。【结论】基于低空无人机高空间分辨率影像,剔除土壤背景和增加纹理特征均可提高棉花植株氮浓度的反演精度;影像纹理可以作为一种重要信息来支撑无人机遥感技术反演作物氮素营养状况。  相似文献